路橋施工中大體積混凝土裂縫成因與防治措施

韓啟軍

【摘 要】大體積混凝土是路橋施工中最基礎的原料，其性能穩定、效率高，在路橋工程中應用廣泛。由于大體積混凝土本身可能存在變形、約束等問題，硬化成型的混凝土結構中不可避免地存在大量的微空隙、氣穴、微裂縫等初始缺陷，導致混凝土結構呈現出非均質性等特征，微裂縫對混凝土承重、防滲等功能本不產生危害，但是當大體積混凝土結構長期受到荷載、溫差等的影響后，微裂縫便會不斷延伸、擴展、加劇，最終發展成為宏觀裂縫，影響到路橋工程的質量和繼續運行。

【關鍵詞】路橋施工;大體積混凝土;裂縫成因;防治措施

1路橋施工中大體積混凝土裂縫成因

1.1施工材料影響

混凝土主要是由摻合料、骨料、水泥以及外加劑等材料混合而成，若原混合材料質量不能達到技術要求，就很難保證道路路橋最終的施工質量，出現裂縫的幾率就會有所增加。主要表現在以下方面：首先，混凝土中的骨料質量達不到施工要求，最終的混凝土強度也難保證，也就不能確保最終的工程質量。其次，在混凝土攪拌過程中，用水量若沒有控制好則會致使混凝土收縮性受到影響，也會影響混凝土質量。最后，在選擇外加劑及摻合料的過程中，若其與水或者骨料發生反應，也加大混凝土出現裂縫的概率。

1.2溫度影響

由于路橋施工是在室外進行，當環境溫度發生變化時，可能會導致混凝土出現變形，如果變形受到約束，混凝土構件內部便會產生一定應力，若是這部分應力超出混凝土的極限抗拉強度，就會在混凝土表面形成溫度裂縫。混凝土構件內部與表面的溫差過大是造成溫度裂縫的主要原因之一，在對路橋混凝土結構進行澆筑的過程中，水泥在初期階段會產生大量的水化熱，混凝土構件內部的溫度在水化熱作用下會急劇升高。而混凝土構件表面因散熱條件良好，所以熱量并不會聚集，從而導致內外溫差過大，在大體積混凝土中這種情況更加明顯。除水泥水化熱之外，陽光直射、溫度驟降等情況也容易引起混凝土的溫度裂縫。

1.3超負荷

主體超負荷也是在路橋施工中造成裂縫的因素，因為在路橋施工中，主體以及基座是正相關的，前期的路橋施工中，設計人員就要對整體的比例進行嚴格的把控，避免在路橋施工中出現設計的偏差，導致路橋施工中出現裂縫，此外是路橋施工后，路面的承載力問題。如今交通運輸的壓力不斷增大，路面上的車輛不斷增多，也是對路橋施工有非常直接的影響，若是路面承受著非常大的負荷，裂縫也是會出現。

2路橋施工中大體積混凝土裂縫的防治措施

2.1加強施工材料把控

一是骨料。路橋混凝土采用較多的是粗骨料，應當使用粒徑較好、連續級配以及低彈性模量的骨料，還要加強對細骨料的細度模數的控制，以2.7-3.1為宜，盡可能地降低含泥率，控制在0.33以內，防止砂率過高造成粗骨料多而細骨料少的問題，進而導致收縮增加，就會出現開裂現象。此外，還要最大限度地降低砂石吸水率，從而達到控制收縮的目的。二是粉煤灰。通過向混凝土內摻入粉煤灰的做法能夠有效減少水泥用量，也就是水泥水化熱量，能夠有效改善混凝土和易性，使其密實度得以增加，抗滲能力增強，能降低混凝土的收縮量。摻入的粉煤灰主要發揮物理填充作用，使其粉末效應得到明顯增強。所以，應當加大密實度，就能有效減少泌水與離析現象的發生，延遲水化熱峰值出現的時間，并達到降低溫度峰值的目的。三是外加劑。減水劑的適當摻加能夠改善混凝土的和易性，降低水厭比，減少水泥實際用量。通過合理摻加緩凝劑，能夠達到延緩混凝土放熱峰值出現的目的，盡可能地減少裂縫出現。膨脹劑能夠有效替代水泥，使混凝土發生適度膨脹，這樣能夠抵消混凝土內部拉應力，降低裂縫出現的概率。

2.2合理控制混凝土的拌合和施工溫度

當施工時間為夏季時，必須要借助一定的降溫措施來對混合料進行降溫處理。可以將拌合料送入到冷風之中或者增加冰，以此來降低混凝土拌合料的實際溫度，控制在6℃左右為最佳。選用干硬性混凝土，將適量的粉煤灰、添加劑等添加在混合料中，以此來將骨料的級配進行調整，降低混合料中的水泥比例，降低水泥使用數量，降低混合料的水化熱現象。具體到施工中，應做好溫度的實時監控工作，適當調整和變動澆筑作業。若施工處于夏季，可以在夜間進行澆筑作業，避免太陽暴曬，并將澆筑厚度予以降低。埋設水管在混凝土中，借助冷水進行降溫。而施工若在寒冷的冬季，則需要運用相應的保溫措施，借助技術手段，提升混凝土的抗裂性能，避免內外溫差過大帶來的混凝土貫穿裂縫。

2.3做好施工過程的控制

2.3.1科學制訂混凝土澆筑方案

在制定方案的過程中，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。

2.3.2加強混凝土的振搗工作

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。

2.3.3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。

2.4負荷程度的合理設計

路橋建設需要注重承載力的科學設計，若是沒有對荷載力展開嚴格的控制，裂縫的情況也是會出現的，這也是施工企業需要做到的重要方面，另外是設計人員在路橋建設之前，要做好各類的準備工作，對工程要展開全面剖析，然后制定出完善的計劃，對路橋建設進行方案的優化，提升路橋建設的承載力，從而避免因為超負荷的問題，造成裂縫，對路橋建設的整體質量造成一定的影響。

2.5裂縫的處理

（1）表面的細小裂縫。表面細小裂縫的成因多是由于溫度裂縫、水化收縮引起的，這一類裂縫屬于收縮裂縫。這一類裂縫雖然普遍，但是構成的影響較小，短時間之內沒有直接的影響。短期影響雖小，但是長久下去還是會對結構的耐久性構成危害，這種裂縫的主要應對方案是涂裝保護。主要通過涂裝有機類材料，如丙烯酸類涂料等，或者無機類材料，如水泥基涂料等。以上做法可以有效地進行防水、防有害氣體和腐蝕性化學物質，還有一種方法就是采用高彈涂膜保護法，這種方式能夠很好地修復產生的裂縫。（2）結構裂縫。這一類裂縫是因為路橋結構受力，然后直接影響結構的安全性和耐久性。這樣的裂縫在處理時應該在結構計算的基礎上，選用適當的加固方法進行加固。

3結束語

路橋大體積混凝土裂縫的形成不僅會影響整個路橋的強度與使用壽命，而且極有可能會造成一些不利的影響。而大體積混凝土裂縫的形成，除了因混凝土材料本身的特性外，還有因人為失誤而導致的混凝土開裂。因此，必須針對不同的裂縫成因，采取針對性的措施，并做到層層把關，也才能有效避免混凝土的開裂問題，從而確保大體積混凝土結構的穩定性與安全性。

參考文獻：

[1]鮑慧.大體積混凝土裂縫產生原因及控制措施[J].技術與市場，2019，2602：137+139.

（作者單位：河南省路橋建設集團有限公司）