談路橋施工中大體積混凝土裂縫成因及防治

李 長 云

(海東市平安區(qū)交通運輸局，青海 海東 810600)

?

談路橋施工中大體積混凝土裂縫成因及防治

李 長 云

(海東市平安區(qū)交通運輸局，青海 海東 810600)

以某路橋工程為例，從水泥水化熱、施工工藝、外部環(huán)境、養(yǎng)護等方面，分析了大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生原因，并探討了具體的防治措施，以提高路橋工程的牢固性與耐久性。

路橋工程，混凝土裂縫，水泥，鋼筋

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，運輸業(yè)也逐漸發(fā)展成促進經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵因素，路橋工程作為運輸業(yè)的重要組成力量，其質(zhì)量問題尤其重要。而就路橋工程而言，施工中如果伴隨裂縫，將直接關(guān)系到所用混凝土的防水效果、整體牢固性能、耐久性，進而使得其質(zhì)量難以保證。鑒于此，筆者在此文中，結(jié)合某一路橋工程，分析一些實際情況中裂縫出現(xiàn)的原因，并提出一些切實有效的防治方法。

1 工程實況

某一路橋工程，在檢查已經(jīng)完工的四個橋墩時發(fā)現(xiàn)，橋墩的表面有一豎向裂縫，經(jīng)勘察，此裂縫的寬度沒有超過0.2 mm，雖然沒超過允許的范圍，但如果得不到及時的控制，會影響橋墩的美觀和持久性，久而久之可能會對該路橋工程的實際質(zhì)量造成一定影響。

2 裂縫出現(xiàn)的原因分析

2.1 水泥水化熱因素引起的裂縫

水泥水化的時候，會產(chǎn)生大量的熱能，而體積大的混凝土，截面的厚度都很大，因而，大都導(dǎo)熱能力不強，所以，水化產(chǎn)生的熱能散發(fā)不出去，使得混凝土內(nèi)部溫度快速上升。另外，混凝土內(nèi)外部的溫差太大，也會產(chǎn)生內(nèi)部的溫度應(yīng)力，而且溫度越高應(yīng)力越大，也就越容易形成裂縫，當混凝土內(nèi)外溫差大于25 ℃時，便產(chǎn)生了裂縫。在這一路橋工程中，使用的是早強水泥，水化反應(yīng)發(fā)生的很快，內(nèi)部溫度上升迅速，內(nèi)外溫差超過25 ℃，因而也是產(chǎn)生裂縫的原因。

2.2 工程施工使用的工藝會導(dǎo)致裂縫

在實際施工過程中，施工工藝的選用、實施直接影響著整個工程的質(zhì)量，工藝使用不科學(xué)，混凝土?xí)l(fā)生離析現(xiàn)象，澆筑后，混凝土的內(nèi)部會有很多材質(zhì)粒的聚集團，而每一種聚集團的收縮率不同，混凝土在凝固的時候，當內(nèi)部水泥漿的收縮率明顯大于混凝土本身的收縮率時，就會形成裂縫。原因有三：1)混凝土攪拌時間控制不合理。混凝土要加入減水劑，如果攪拌時間不足3 min，減水劑的作用發(fā)揮不出來，就會導(dǎo)致混凝土在運輸、澆筑過程中容易發(fā)生離析現(xiàn)象；2)澆筑方法不科學(xué)。澆筑的大體過程是，先將混凝土泵送到橋墩的托盤，然后通過兩側(cè)的串筒使混凝土落到需要澆筑的地方，因為這一過程受到混凝土本身流動性以及振搗棒的作用力的影響，也會發(fā)生離析現(xiàn)象；3)混凝土能夠抵抗溫度應(yīng)力，自身的硬度必須要達到8 MPa。然而，在澆筑后的半月內(nèi)，混凝土的強度增長的不快。有關(guān)實驗驗證，在澆筑后的3 d，混凝土的硬度僅有0.8 MPa，但是，這時的內(nèi)部溫度、內(nèi)外溫差都已上升到最大值，裂縫隨之產(chǎn)生。

2.3 外部環(huán)境的變化導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫

在路橋工程施工過程中，外界環(huán)境的溫度不好控制，它會直接影響混凝土澆筑時的溫度。當周圍溫度過高時，混凝土的溫度也會升高，如果這時環(huán)境溫度再降低，就會加大混凝土的溫度梯度，當外界的溫度快速下降時，混凝土的內(nèi)外部溫差增大，產(chǎn)生裂縫。

2.4 混凝土養(yǎng)生不到位產(chǎn)生裂縫

混凝土養(yǎng)生不到位也容易產(chǎn)生裂縫，要想不產(chǎn)生裂縫，必須將混凝土內(nèi)外溫差控制在25 ℃以下，但是，如果混凝土養(yǎng)生工作做不好，溫差得不到很好的控制，就會增加產(chǎn)生裂縫的頻率。

3 防治裂縫產(chǎn)生的相應(yīng)措施

3.1 做好對混凝土內(nèi)外溫差的控制

1)選擇質(zhì)量過硬的水泥。嚴格控制水泥發(fā)生水化反應(yīng)產(chǎn)生的熱能，使得混凝土內(nèi)外部的溫差得到有效的控制，可以極大地避免裂縫的產(chǎn)生。而影響混凝土內(nèi)外部溫差的主要因素，就是控制好水泥發(fā)生水化反應(yīng)生成的熱能，所以，選擇水泥的時候，一定要選擇低熱品種。2)科學(xué)調(diào)整混合砂的比例。混凝土的砂細度必須控制在允許范圍內(nèi)，而且，要保證顆粒的均勻性，粉含量不能高于1/5。另外，要適當增加粉煤灰的添加量，用粉煤灰替代一部分水泥，在本次工程案例中，使用的是二級粉煤灰，添加量為27%，規(guī)定要求粉煤灰的添加量不超過40%就行，所以，此次工程需要再增加一些粉煤灰的摻加量，達到35%。也就是說在1 m3混凝土中，摻加136 kg粉煤灰。3)科學(xué)調(diào)整混凝土配合比。混凝土在澆筑后的6 d中，使用普硅32.5R的水泥強度增加太快，溫差形成也很快，很容易產(chǎn)生裂縫；如果使用的水泥是P.O42.5的普通硅酸鹽水泥，它的強度增長不是很快，溫差不容易超過25 ℃，也就不容易產(chǎn)生裂縫。

3.2 裂縫負荷控制

1)合理設(shè)置鋼筋。設(shè)置鋼筋的主要作用，就是形成內(nèi)部支撐力量，利于混凝土的形成。在設(shè)置鋼筋時，為了提升鋼筋的設(shè)置密集程度，應(yīng)當選用較細的鋼筋，鋼筋之間的距離控制在10 cm。為了讓鋼筋分布地更均勻，要在混凝土的表層、邊緣設(shè)置鋼筋網(wǎng)片。2)防止鋼筋受到腐蝕。大體積混凝土使用的鋼筋，一定要注意鋼筋保護層的厚度，從而進一步控制裂縫的不斷加大，混凝土的強度要大，另外，還要特別注意在混凝土的攪拌過程中，要適當增加添加劑的量，讓鋼筋保持較好的耐久性能；在澆筑混凝土?xí)r，要嚴格控制外界環(huán)境的溫度，一定要注意，不要讓鋼筋接觸到水分發(fā)生銹蝕。

3.3 收縮裂縫控制

大體積混凝土產(chǎn)生收縮裂縫的影響原因有很多種，要想及時、到位地控制收縮裂縫，必須從以下幾個方面予以加強和嚴控：1)混凝土的材料選購方面，負責(zé)采購的部門，必須結(jié)合工程實際情況，選配合適的混凝土材料，所選擇的混凝土，含泥量、雜質(zhì)都要控制在較低的范圍內(nèi)，水泥要選用低能的粉煤灰水泥，一定要把好水泥的質(zhì)量關(guān)；2)混凝土澆筑過程中頂帽、托盤、墩身一次立模，先澆筑墩身和托盤，再把綁扎好的頂帽、墊石鋼筋吊裝到位，最后澆筑頂帽。混凝土泵送到墩頂?shù)臅r候，進行分層澆筑，分層振搗。澆筑的時候，要從橋墩的一側(cè)向另一側(cè)挪移，保持混凝土的均勻，澆筑的時候一層層地進行，每一層的混凝土的厚度要控制在30 cm以下，振搗以泛漿為準，每棒的時間要小于20 s，棒到模板的距離控制在20 cm左右，每棒之間的間隔也應(yīng)保持在20 cm左右。

3.4 混凝土的養(yǎng)生

路橋工程的橋墩澆筑完畢以后，需要把混凝土的外漏表層用塑料薄膜覆蓋好，就塑料薄膜外而言，需要用保溫罩嚴密保溫，當混凝土的溫度穩(wěn)定在20 ℃以下時，才能把保溫罩去掉。把模板用保溫罩包好，一般而言，保溫罩都是由兩層構(gòu)成，里面的一層是棉被，外面的一層則是防水材料，保溫罩的接口處，需要連接嚴實。4 結(jié)語

在路橋工程施工中，大體積混凝土很容易出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的原因是多樣化的，因而應(yīng)該結(jié)合實際情況，分析裂縫產(chǎn)生的原因，然后，有針對性地采取應(yīng)對方法預(yù)防、避免大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生，讓路橋工程既有漂亮的外形，又有過硬的質(zhì)量。

[1] 張成明.大體積混凝土裂縫預(yù)防及其控制[J].低碳世界，2016(13)：71-74.

[2] 章開強.大體積混凝土施工質(zhì)量保障措施[J].商品混凝土，2016(5)：61-65.

[3] 李 睿,楊 超.淺談大體積混凝土質(zhì)量通病成因分析、預(yù)防及質(zhì)量保障措施[J].江西建材，2016(14)：7-9.

[4] 徐國平.建筑工程大體積混凝土施工裂縫控制措施淺述[J].智能城市，2016(5)：13-15.

[5] 阿麗亞·買買提明.淺析土木工程建筑中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)[J].民營科技，2016(5)：42-44.

[6] 耿連峰.淺析土木工程建筑中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)[J].民營科技，2016(6)：31-32.

Discussion on cracks causes and prevention of mass concrete in road and bridge construction

Li Changyun

(HaidongPing’anAreaTrafficandTransportationBureau,Haidong810600,China)

Taking a road and bridge engineering as an example, from the cement hydration heat, construction technology, external environment, maintenance and other aspects, analyzed the causes of mass concrete cracks, and discussed specific prevention measures, in order to improve the firmness and durability of road and bridge engineering.

road and bridge engineering, concrete crack, cement, steel bar

1009-6825(2016)24-0175-02

2016-06-17

李長云(1982- )，男，助理工程師

U445.7

A