路橋施工中大體積混凝土裂縫成因與防治措施

李清林

（湖北省路橋集團瑞達建設工程質量檢測有限公司，武漢430000）

1 大體積混凝土裂縫的成因分析

1.1 混凝土原材料因素

路橋工程大體積混凝土施工過程中，混凝土會逐漸凝結硬化，此時，混凝土中的水泥發生水化作用，水化過程中不斷放出熱量，導致混凝土內部的溫度較高。又因為路橋工程的混凝土施工具有體積大的特點，混凝土結構內部散熱效率比外表面散熱效率慢，導致累計內外環境溫差較大，在混凝土內容產生拉應力超過其極限拉應力時，會產生混凝土開裂現象。可見，水泥是影響混凝土裂縫的重要因素之一。

1.2 混凝土的養護不到位

養護是保障混凝土質量的重要環節，在完成混凝土澆筑后，要做好混凝土的養護工作。現階段，部分路橋工程大體積混凝土的表面養護不到位，例如，外界溫度較低時，未及時采取相應的保溫措施，會使混凝土內部與表面存在較大的溫差，從而導致裂縫的出現。

1.3 混凝土施工質量有待提高

就大體積混凝土施工來說，受混凝土澆筑量大的影響，可能會出現振搗不均勻、不密實或者混凝土無法及時供應，難以實現混凝土的連續澆筑問題，并且進行分段澆筑混凝土時，如果在澆筑新舊混凝土結合部位前，未對先進行澆筑的混凝土接觸面進行鑿毛、清洗，會導致新舊混凝土之間黏結力小、混凝土收縮，進而產生縫隙。

2 大體積混凝土裂縫的防治措施

2.1 混凝土原材料的控制

混凝土是一種混合性材料，由水泥、骨料、水、外加劑和摻合料等組成。對混凝土原材料的控制，主要是對上述幾種材料進行控制，具體如下。

2.1.1 水泥

水化熱是由于水泥的水化作用產生的，為了降低水化熱、減少溫差，應采取早期水化熱較低的水泥。相關試驗表明，水泥中存在較高含量的硅酸三鈣、鋁酸三鈣，會使水化熱增高，因此，在施工中，應選擇水化熱較低的礦渣硅酸鹽水泥或中、低熱硅酸鹽水泥[1]。

2.1.2 粗細骨料

粗細骨料作為混凝土的重要原材料，對其進行合理的選擇能夠在一定程度上提高混凝土的性能。在大體積混凝土中，正確選用砂石料不僅能保證混凝土質量，還可以降低水化熱，避免裂縫的產生。選擇粗骨料時，應優先選擇自然連續級配的粗骨料，并控制其粒徑小于或等于40mm；選擇細骨料時，應優先選擇中粗砂，因為選用中粗砂能夠降低水泥用量和水的用量，從而減弱水化作用，進而降低混凝土的溫升和收縮，防止裂縫出現。

2.1.3 水

水是混凝土拌和過程中不可缺少的因素之一，在實際的混凝土拌和中，可加入適量的冰塊，從而降低混凝土的入模溫度，使溫度達到規范要求值，進而減小溫度差，降低溫度裂縫的出現率。

2.1.4 外加劑和摻合料

大體積混凝土在配制過程中，應按照要求加入適量的外加劑（緩凝劑、減水劑等），從而保障混凝土的施工質量。其中，加入適量的緩凝劑能夠延緩混凝土水化熱峰值出現的時間，有效散失水化熱，使混凝土凝結時間加長，減少裂縫的出現；加入適量的減水劑，能夠在一定程度上減少水泥用量，減小水灰比，有效防止混凝土開裂。另外，在混凝土摻入適量的粉煤灰混合材料，可降低水化熱，提高混凝土抗裂能力。

2.2 提高大體積混凝土的施工質量

因大體積混凝土具有體積大、混凝土澆筑量大的特點，在實際的施工過程中，應采取有效技術控制措施提高大體積混凝土的施工質量。為了實現上述目的，可采取以下幾項措施。

2.2.1 控制和優化混凝土配合比

為了避免收縮裂縫的產生，應科學合理地設計混凝土的配合比，主要是對單位體積的水泥用量、砂率、水灰比等方面的設計。進行混凝土配合比設計時，應根據混凝土溫升值控制要求，合理設計粗細骨料、水、水泥等原材料使用比例，從而保障混凝土的性能。同時，還要采取一定的控制措施，如嚴把材料進場質量關、嚴格控制混凝土從出廠到施工工地的運輸時間等，以保障設計配合比的有效性，從而滿足混凝土耐久性、穩定性、抗滲性等方面的要求，進而保障混凝土的最終施工質量。

2.2.2 科學制訂混凝土澆筑方案

為了有序開展混凝土的澆筑工作，施工前，應制訂合理的混凝土澆筑方案。在制定該方案的過程中，應根據路橋工程的實際情況，結合混凝土結構的特點，制訂混凝土的施工工序。如果大體積混凝土結構較長，施工單位可采用跳倉法、后澆帶等技術措施，從而防止結構有害裂縫的出現。另外，在混凝土澆筑過程中，還應對混凝土的入模溫度進行控制，安排好混凝土的分層順序，從而避免混凝土內外產生較大溫度差。如果在外界溫度較高時澆筑混凝土，可將草袋加蓋在輸送管上并噴冷水，以達到降低溫度的目的。

2.2.3 加強混凝土的振搗工作

為了保障混凝土的澆筑質量，確保混凝土的性能，需要做好混凝土的振搗工作。在混凝土振搗過程中，應注意以下幾點：（1）要全部振搗到位，確保層間混凝土的良好結合，提升混凝土與鋼筋的握裹力；（2）安排有經驗的振搗人員進行振搗工作，保障混凝土的密實度和均勻性，使混凝土的抗壓強度增強；（3）采用插入式振搗時，應保障插點排列均勻，并保持一定的間距，一般為300～400mm，且要控制好振動棒插入深度和振動時間[2]。

2.2.4 對混凝土的溫度加強控制

為了降低混凝土的內外溫差，可從以下幾方面入手：（1）控制澆筑入模溫度，就大體積混凝土來說，在溫度較高的季節施工時，可采取冷凝水降溫和遮陽網搭涼棚等措施，降低骨料運輸、存儲、澆筑過程中的溫度；（2）加強混凝土的溫度監測，為了防止裂縫的產生，應加強混凝土拌和、入模溫度、澆筑溫度的監測控制，如果有異常情況，應及時采取溫控調整措施，以保障溫度控制在合理范圍內[3]。

2.2.5 加強大體積混凝土的養護

完成大體積混凝土的澆筑后，應對其進行保溫保濕養護工作，以確保混凝土質量達到設計要求。混凝土的養護應根據路橋工程的實際情況采用適宜的養護方法，如薄膜加草袋、蓄水等。在高溫的夏季進行大體積混凝土施工時，應用麻袋或塑料薄膜覆蓋澆筑振搗完成后的混凝土，并對其進行灑水保濕養護。

3 結語

綜上所述，路橋工程施工中，大體積混凝土裂縫的成因有養護不到位、原材料選用不合理、工程結構自身因素等。為了避免大體積混凝土裂縫的產生，施工單位應加強原材料的控制、配合比設計的控制和優化、溫度的監測控制、養護管理等措施，從而保障混凝土的性能，提高路橋工程的質量。