試析市政道路橋梁大體積混凝土施工裂縫產生的原因及防治策略

(銀川城建集團工程有限公司， 寧夏 銀川 750001)

試析市政道路橋梁大體積混凝土施工裂縫產生的原因及防治策略

嚴 偉

(銀川城建集團工程有限公司， 寧夏 銀川 750001)

在大體積混凝土中，裂縫的存在會對整個工程項目結構的耐久性和安全性產生嚴重的影響。一般混凝土的開裂情況都發生在建設初期，由此及時進行混凝土裂縫產生的原因與防治措施的研究也就顯得尤為重要。基于此，本文就針對道路橋梁工程大體積混凝土裂縫產生的原因以及相應的防治和治理措施進行了研究，希望能夠對后期的工程施工工作有所幫助。

道路橋梁工程；大體積混凝土；裂縫；原因；防治策略

引言

裂縫在當今大體積混凝土施工過程中屬于一項十分普遍的問題，裂縫問題的存在將直接降低混凝土的抗滲性與耐久性等性能，甚至還會導致工程發生形變甚至崩塌等嚴重后果。通過對大量的混凝土強度與工程實踐案例研究發現，在建筑施工過程中，裂縫問題不可避免，任何一種施工材料都會或多或少的出現開裂問題。如果在施工過程中單純的注重材料的抗裂性也必定會導致投資方投資成本的進一步加大，從而嚴重影響其經濟效益的獲取。所以，目前所面臨的一項重要任務就是要明確混凝土之所以會出現裂縫問題的原因，并采取對應的防范與治理措施，積極的做好混凝土裂縫的控制工作，從而更好地確保工程質量。

一、市政道路橋梁大體積混凝土施工裂縫產生的原因總結

（一）水泥水化熱的原因

混凝土在水化過程中會釋放出大量的熱，而大體積混凝土結構斷面比較大，所釋放的熱量很難及時的散失出去，積累的越來越多，最終導致混凝土內部溫度與表面溫度出現了極大的差異，溫度應力和溫度形變便由此發生[2]。此外，溫度應力大小又直接取決于溫度差，兩者呈一種正比例關系，溫度差越大所產生的溫度應力也就越高，當溫度應力超過混凝土的內部約束力時，裂縫問題便會發生。一般在水化過程中混凝土所釋放出的水化熱與混凝土的水泥用量及所用的水泥品種有著直接的關系，而且水化熱也會隨著混凝土齡期的增長而增長。

（二）混凝圖的收縮變形原因

存在于混凝土中的水分并不是都會被吸收，其中有超過80%的水分會被蒸發掉，相應的也只有20%左右的水分會用于水泥的硬化。當混凝土內水分流失在30%以內時，基本上不會對混凝土的性能產生影響，即使有影響也微乎其微，可以忽略，所以也不會導致其出現出現收縮變形，但如果水分繼續流失，達到流失50%左右時，便會誘發混凝土的收縮變形，在收縮過程中也呈現出了一種內收縮慢、表面收縮快，再加之混凝土內部的約束力作用，致使其表面形成一種較強的拉應力，受到拉應力的作用，進而導致裂縫的出現。

（三）外界溫度變化的原因

外部環境溫度的變化對于大體積混凝土的性能有著重要的影響。由于溫度變化，混凝土的澆筑溫度也會發生相應的變化。比如環境溫度即降低，將直接導致混凝土內外部出現一種顯著的溫度差異，形成一種較強的溫度應力，溫度梯度越大，則溫度應力也就越強，進而出現裂縫的可能性也就越大。

（四）混凝土的沉陷裂縫

待混凝土完成澆筑工作之后，如果支架過早拆除或發生了變形下沉等，都將會導致出現裂縫問題，之所以會出現這一問題，其原因就是混凝土的強度未能達到設計要求，尚不具備良好的承受能力，無法承受自身與外部載荷的作用。

二、市政道路橋梁大體積混凝土施工裂縫的防治策略

（一）預防策略

1、基地的處理

在進行支架模板搭設之前，首先需要對地基進行檢查，如果發現地基承載能力不足或土質變化情況較大時，要按照相關規定采取措施進行及時的處理，促使基地具備足夠的承載能力，同時保證其不會在混凝土澆筑過程中出現沉降等問題。

2、合理確定混凝土的配合比

首先，在混凝土的選擇過程中優選一些凝結時間較長和水化熱較低的混凝土品類。因為水化熱較高的混凝土在水化過程中所釋放出的熱量也是較高的，相應的產生的溫度應力也較大，進而導致出現裂縫的可能性相對而言也就要大很多。如中熱硅酸鹽水泥和大壩水泥就是一種不錯的混凝土材料。另外，還要加強對混凝土集料品類與用量的嚴格控制，在保證混凝土的強度符合要求的前提下，為有效的降低混凝土的水泥用量，可適當的提高摻合料和集料的含量，摻合料一般應用粉煤灰和礦渣粉等；同時控制混凝土的坍落度，一般將其控制到100mm～140mm之間。再次，為達成一種有效改善混凝土性能的效果，還可以在混凝土中適當的添加一些緩凝劑和膨脹劑等外加劑。

3、分層澆筑

對于大體積混凝土的施工而言，比較適宜應用分層澆筑的方法，該方法充分利用了澆筑面的散熱功能，有效的降低了裂縫發生的可能。目前比較常用的分層澆筑方法有分段分層法、全面分層法和斜面分層法等。

4、降低混凝土的澆筑溫度

澆筑工作要安排在低溫時段來進行，同時在澆筑過程中可適當的添加一些冰水物質進行拌和，也可以進行骨料的預冷，比較常用的預冷方法有真空汽化冷卻法、風冷法與水冷法等。

（二）治理措施

1、表面封閉化處理

在一些狀況相對穩定或對結構承載力不具備較大影響的裂縫處理場合，表面封閉化處理方法尤為適用。該方法在應用過程中主要就是應用一些水泥或環氧樹脂材料對裂縫表面進行粉刷，從達成一種有效治理裂縫的目的。

2、壓力灌漿法

針對一些對整體工程結構存在突出影響的裂縫或具備嚴格防滲要求的裂縫的處理，一般提倡應用壓力灌漿法。該方法在實施過程中就是借助一壓力設備用一定的壓力降水泥漿液或環氧樹脂漿液輸送至裂縫的最深處，待膠結材料完全硬化后便能夠與混凝土形成一個有機的整體，從而促使結構的整體性和耐久性以及防水性等性能得到有效的恢復。

3、結構加固

在存在的裂縫已經嚴重的影響到了混凝土整體結構時，應用結構加固法最為合適。通過結構加固，能夠促使混凝土原結構剛度得以有效的提高，同時使其受力狀態得到了有效的改善，最終達成了一種有效限制裂縫進一步發展的效果。比較常用的結構加固法有在構件的角部外包型鋼、加大混凝土結構的截面面積、預應力法加固以及增設支點加固等多種方法。

三、小結

裂縫在當今大體積混凝土施工過程中屬于一項十分普遍的問題，一般導致裂縫發生的原因有很多，但最主要的一大誘因就是溫度差異。大體積混凝土裂縫問題的防范與治理是一項系統性的工程，不僅需要從前期的工程設計和材料選擇等方面給予高度的關注，同時還要在后期的施工工藝選擇和養護等多方面采取措施進行控制，其中任何一個環節出現問題都將可能導致裂縫問題的發生。所以，對于工程人員而言，要注重從各個方面綜合考慮問題，有效避免裂縫問題的發生，更好地保證工程質量。

[1]王紹雄. 綜述大體積混凝土裂縫控制與施工技術的工程應用[J]. 江西建材,2016,(04):90+93.

[2]邵建國. 大體積混凝土施工技術分析和裂縫預防措施[J]. 安徽建筑,2015,(03):69-70.

[3]葉喜成. 市政道路橋梁大體積混凝土施工裂縫產生的原因及防治措施[J].江西建材,2014,(17):162.

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1007-6344（2017）08-0040-01