路橋大體積混凝土施工裂縫成因及防治對策

摘要：在日常的路橋建設項目中經常有大體積混凝土施工單元出現。大體積混凝土施工裂縫是公路橋梁中常發性病害。本文從路橋施工中大體積混凝土裂縫的危害分析入手，主要講述了大體積混凝土裂縫產生的主要原因，并提出了相應的控制方法。希望得到同行業人士的批評與指正。

關鍵詞： 路橋 ；大體積 ；混凝土； 施工； 裂縫； 成因； 防治

大體積混凝土是指混凝土體積或者連續施工單位面積超過標準規定值的混凝土施工項目。裂縫是混凝土工程常見病害。大體積混凝土施工經常會有溫度性裂縫、收縮性裂縫、沉降性裂縫發生。本文主要從裂縫產生的根源入手，分析并裂縫產生的原因，有針對性地提出防治措施，確保道橋工程大體積混凝土施工質量。

1路橋施工大體積混凝土裂縫的危害

裂縫在公路橋梁建設領域內主要是指由施工原因造成的混凝土裂縫，其中包括大體積混凝土裂縫。大體積混凝土是提體積超過一定限度的混凝土施工，混凝土裂縫產生的主要原因是由于溫差原因、收縮原因、干縮原因和沉降原因產生的裂縫。裂縫是橋梁養護與施工中常遇到的問題。裂縫不但會影響橋梁工程外觀，還會降低橋梁承載能力。裂縫在路橋工程所在地的天氣、水文條件的影響下，危害程度會加劇，并嚴重危脅橋梁工程安全運行。在路橋施工中經常會遇到大體積混凝土施工，因此路橋大體積混凝土工程施工裂縫是施工單位應重點注意的問題。

2路橋大體積混凝土裂縫的成因

2.1溫度裂縫的成因分析

溫度裂縫是橋梁施工中最為常見的類型。溫度裂縫是由于路橋混凝土體積較大，混凝土內部與外部溫度存在較大差異，溫度差異過大時就會在混凝土表面產生較大的應力，當溫度差異性應力大于混凝土內部抗拉伸強度時，就會產生局部細致裂縫。混凝土體積過大時混凝土內部溫度向外擴散，外部擴散溫度與內部溫度出現差異過大的情況時也會產生溫度應拉力裂縫。混凝土內部與外部之間溫差過大是產生溫度裂縫的主要原因。控制混凝土內外部溫差是保障混凝土施工質量的關鍵，控制混凝土內外溫差可以有效的避免溫度裂縫的發生。

2.2干縮裂縫的成因分析

干縮裂縫一般出現在大體積混凝土澆筑施工結束后，產生的主要原因是大體積混凝土水份向外散失時受外部環境影響，內外干縮程度不一致產生的由內向外的細小裂縫。干縮性裂縫由于產生原因不同于溫度性裂縫，危害較為嚴重。干縮裂縫外觀較為細小，表面呈平行線或網狀細小裂縫。干縮性裂縫得不到及時控制與治理不但會影響混凝土表面，還會對混凝土結構承載能力有一定的影響。

2.3收縮裂縫的成因分析

混凝土在凝結后會在一定時間內產生水化熱現象。水化熱是指混凝土在凝結后內部會出現較高溫度，混凝土內外溫度差異過大產生裂縫，這種因為水化熱產生的裂縫對混凝土的質量影響較大。裂縫產后，混凝土內部水份會通過裂縫加快蒸發速度，在混凝土表層出現更多裂縫，影響范圍較廣。

2.4沉陷裂縫的成因分析

大體積混凝土一般情況下因為基礎結構地基不實、沉降不一致、排水不暢通發生沉降，混凝土沉降量不一致時就會引發沉降性裂縫發生。沉降性裂縫危害較大，主要表現為貫穿性裂縫。在施工時要保證基層的穩定，做好排水和防水工作可以有效防止沉陷性裂縫的發生。

3路橋施工大體積混凝土裂縫的防治主要方法

3.1溫度裂縫的防治方法

大體積道橋混凝土施工溫度裂縫防治方法主要有以下幾點：一是在施工結束后及時灑水養生，防止水化熱裂縫的產生。橋梁養護在施工中不受施工單位所重視，但是灑水養生是防治橋梁大體積混凝土施工有效方法。二是使用硅酸鹽水泥進行施工，減少水化熱發生的機率。普通硅酸鹽水泥是早期水化熱產生較低的水泥，使用這種水泥能有效減少水化熱裂縫發生。三是控制施工配合比。混凝土的配合比是根據當地施工氣候實際情況、原材料的選擇等即定的情況下，經過科學測算得到的經濟性最佳的混凝土施工配合比。施工配合比可以在保證級配的情況下做出微小調整，適量的加入粉煤灰與外加劑，增強混凝土的和易性，減少溫度差異過大產生的溫度裂縫的發生。四是強化大體積混凝土攪拌溫度控制。在外界施工溫度過高時可以采用人工、機械送風的方式對混合料進行必要的冷卻，降低混合料的出料溫度。五是分層澆筑施工。大體積混凝土的澆筑一般采用分層澆筑的方式進行施工，控制溫度及時向外界擴散，控制混凝土內外溫度差異，減少大體積混凝土溫度裂縫的發生。

3.2干縮裂縫的防治方法

干縮裂縫與溫度性裂縫產生都與水泥混凝土的水化熱有直接關系。干縮性裂縫的防治方法主要有以下幾個方面：一是合理確定水泥種類。粉煤灰水泥是大體積混凝土施工中經常用到的水泥種類。粉煤灰水泥可以降低混凝土水化熱反映的強度，減少干縮裂縫的發生。二是合理確定施工混凝土配合比。混凝土施工配合比可以根據施工條件與實際情況在保證水灰比的情況下進行適度的調整，施工配合比調整可以有效的防治干縮性裂縫的發生。

3.3收縮裂縫的防治方法

收縮性裂縫的防治方法主要有以下幾方面：一是調整施工用水泥。大體積混凝土施工對于水泥的限制較多，可以采用防塑性與水化熱較低的水泥做為基礎材料。二是適當增加外摻劑。外摻劑的使用是大體積混凝土生產與使用的施工單位的共識，外摻劑可以在保證級配與使用便捷性的基礎之上，控制水泥混凝土的物理特性，保證滿足大體積混凝土施工需求。三是養護劑的使用。養護劑是近年來在大體積混凝土中大量使用的一種外用型噴劑，主要用于保水性養生。養護劑的使用可以減少混凝土內外溫度差異、保持混凝土內部濕度，減少收縮性裂縫的發生。

3.4沉陷裂縫的防治對策

大體積道橋混凝土施工深陷性裂縫產生的原因主要是基層不沉降不一致。深陷性裂縫對于混凝土整體強度的危害非常大。沉陷裂縫的防治方法主要有以下幾個方面：一是在施工前對地基進行相應的處理，保證大體積混凝土澆筑場地的基坑底部強度。二是設置合理的排水設施，保證基坑在受到降水及地下水干擾時的排水工作效率。合理的排水設施能有效的保證基層強度，防止因基坑水浸影響表面強度與穩定性。三是防止大體積混凝土基坑結構的穩定性。基坑受到降水與地下水侵蝕后，地下基坑的強度是保證道橋大體積混凝土深陷的基本保證。

綜上所述，大體積混凝土道橋施工是公路施工中的重要質量控制單元，也是保障道橋建設質量的基本質量控制點。大體積混凝土施工受到外界干擾因素較多，結合施工現場實際情況根據裂縫產生的主要原因進行有針對性的防治，是保證道橋大體積混凝土施工的基本保障。

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作者簡介：楊曉輝，男，蒙古族，本科學歷，現供職于沈陽市勝豐水利建筑工程有限公司，學術研究方向為道橋。