市政路橋工程大體積混凝土裂縫控制施工技術(shù)

王瀚

摘要：自進(jìn)入新世紀(jì)第21個(gè)年頭，我國(guó)綜合國(guó)力已穩(wěn)居世界第二，城市建設(shè)一日千里，市政路橋工程大規(guī)模投資建設(shè)有力地促進(jìn)我國(guó)城市建設(shè)新發(fā)展。新時(shí)期市政路橋設(shè)計(jì)新穎，新技術(shù)、新材料、新工藝應(yīng)用廣泛，成為當(dāng)前城市重要宣傳形象標(biāo)志。由于市政路橋技術(shù)要求高、混凝土澆筑量大、養(yǎng)護(hù)條件嚴(yán)格、水化熱量大等因素的影響，實(shí)施大體積混凝土裂縫控制有較高的要求。作為施工單位解決大體積混凝土裂縫控制技術(shù)難題需要采取多種形式綜合手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：市政路橋;大體積混凝土;裂縫控制

引言

大體積混凝土普遍存在裂縫問(wèn)題，這對(duì)工程的質(zhì)量和人身的安全帶來(lái)了嚴(yán)重隱患，混凝土對(duì)澆筑技術(shù)和施工環(huán)境要求很高，稍有不慎就會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂情況，那么想解決混凝土裂縫問(wèn)題，就要從裂縫的原因出發(fā)，把裂縫的原因分析透徹，這樣才能找相應(yīng)的預(yù)防方法和處理措施，才能有效地解決大體積混凝土裂縫的問(wèn)題，并從根本上解決路橋工程的安全隱患，保證人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

1大體積混凝土裂縫類型

微觀裂縫是指寬度在2-5Pm范圍內(nèi)，將微觀裂縫進(jìn)行分類，可以分為以下幾種：第一，粘著裂縫：該種裂縫是在混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中，砂漿和粘結(jié)面之間產(chǎn)生的裂縫。第二，水泥石裂：該種裂縫是在混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中，穿越砂漿而生成的裂縫。第三，骨料裂縫：該種裂縫是在混凝土結(jié)構(gòu)中穿越骨料產(chǎn)生裂縫。一般大體積混凝土結(jié)構(gòu)中存在微觀裂縫時(shí)，大多分布不均，連貫性不強(qiáng)，不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)性能造成影響。

宏觀裂縫是在微觀裂縫基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，寬度在0.05mm以上，其引發(fā)原因可以總結(jié)為以下三點(diǎn)：第一，大體積混凝土結(jié)構(gòu)外部荷載超過(guò)承重范圍。第二，是由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)次應(yīng)力而導(dǎo)致的裂縫，即實(shí)際混凝土施工和設(shè)計(jì)模型出現(xiàn)不符情況。第三，大體積混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生變形導(dǎo)致的裂縫，即受溫度變化、沉降不均以及收縮膨脹等多種因素增加混凝土結(jié)構(gòu)拉應(yīng)力，一旦超出結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生宏觀裂縫。

2市政路橋工程大體積混凝土裂縫控制施工技術(shù)

2.1原材料控制

（1）嚴(yán)格把控原材料檢驗(yàn)的所有工序。對(duì)水泥、粗細(xì)骨料、外加劑等必須按規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)后方可使用，嚴(yán)禁使用不符合標(biāo)準(zhǔn)的原材料，這樣就能有效地降低混凝土裂縫產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）把控好水泥的選用是預(yù)防混凝土裂縫的關(guān)鍵工序。水泥水熱化是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的原因之一，因此在選用水泥的時(shí)候一定要選擇水熱化低的水泥，而且水泥用量不得超過(guò)規(guī)范的要求。

（3）粉煤灰特點(diǎn)就是水熱化低。摻加粉煤灰，和易性好，所以在攪拌混凝時(shí)，可用一部分粉煤灰來(lái)替代水泥，這樣能有效地降低混凝土的水熱化，從而降低混凝土裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。但是如果摻過(guò)多粉煤灰的話，會(huì)導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度變低，使其表面容易產(chǎn)生伸縮縫，因此摻和粉煤灰時(shí)一定要按照標(biāo)準(zhǔn)比重進(jìn)行，切記過(guò)量。

（4）骨料的重點(diǎn)是要嚴(yán)格把控骨料的種類和含沙率。否則會(huì)引起混凝土中水化熱升高，首先是用級(jí)配優(yōu)質(zhì)的中粗砂，中粗砂可以很好地降低水熱化并減少裂縫，主要是因?yàn)槠淇紫堵瘦^小，這樣就可以減少混凝土中的水泥和水的用量，從而使水化熱降到最低;其次是要控制沙子里的含泥量，如果沙子里含泥量大的話，就容易使混凝土變形，從而導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫，因此細(xì)骨料要選干凈的中粗砂;最后要加大粗骨料的粒徑，因?yàn)榇止橇狭酱髸?huì)使得孔隙率變小，總表面積就會(huì)變小，在攪拌混凝土?xí)r就能減少水泥的用量，就會(huì)降低水化熱，能夠防止裂縫的產(chǎn)生。

2.2適當(dāng)使用添加劑

在大體積混凝土施工中，施工單位可以適當(dāng)在混凝土材料中加入添加劑。一方面降低材料含水量，另一方面提高材料和易性。在實(shí)際施工中，較為常見(jiàn)的添加劑有減水劑、膨脹劑等，不同添加劑性能不盡相同，需要施工人員結(jié)合產(chǎn)品誰(shuí)明書(shū)合理使用，避免用量過(guò)多或用量過(guò)少。如果添加劑使用過(guò)多，不僅會(huì)增加施工成本，還會(huì)引發(fā)各種事故;如果添加劑使用過(guò)少，則會(huì)導(dǎo)致其效果不明顯，無(wú)法達(dá)到理想施工目標(biāo)。另外，使用添加劑時(shí)應(yīng)注意，在沒(méi)有科學(xué)技術(shù)鑒定的情況下，禁止將兩種或兩種以上添加劑同時(shí)使用。

2.3控制溫差

（1）對(duì)入?；炷恋臏囟葘?shí)施控制。水泥進(jìn)入攪拌罐體的溫度控制在60℃以內(nèi)，利用冰水、冷水?dāng)嚢瑁止橇线x擇冷水預(yù)先淋濕、強(qiáng)力通風(fēng)降溫等手段控制溫度。針對(duì)不同季節(jié)選擇相應(yīng)手段，在夏季炎熱氣候環(huán)境中要配備大功率的冷水機(jī)械設(shè)備迅速對(duì)混凝土中表面大的粗骨料進(jìn)行降溫，對(duì)混凝土攪拌料出機(jī)溫度調(diào)節(jié)在26.0℃以內(nèi)，有效控制入模溫度。

（2）加大現(xiàn)場(chǎng)澆筑溫差控制。市政路橋工程混凝土構(gòu)件如承臺(tái)、橋墩墩身等構(gòu)件體積比較大，綁扎的鋼筋縱橫交錯(cuò)非常密集，在嚴(yán)格按照澆筑順序、方向?qū)嵤┻^(guò)程中還要充分考慮到構(gòu)件抗裂構(gòu)造特點(diǎn)，對(duì)構(gòu)件的熱工指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，認(rèn)真分析溫控技術(shù)難點(diǎn)，錨固部分受到高度集中應(yīng)力影響出現(xiàn)裂縫可能性較大，需要合理設(shè)置內(nèi)部冷水管走向，快速降低內(nèi)部發(fā)熱量大的集中點(diǎn)，通過(guò)內(nèi)部循環(huán)輸送的冰水來(lái)控制內(nèi)外溫差不大于25℃。

（3）錯(cuò)峰時(shí)間段實(shí)施澆筑作業(yè)。氣溫變化對(duì)于大體積混凝土施工來(lái)說(shuō)是非常重要的影響因素，尤其是在炎熱的夏季條件下，在入模溫度大于30℃和模板、鋼筋及環(huán)境溫度大于40℃時(shí)澆筑控制溫差難度非常大，需要調(diào)整大體積澆筑施工時(shí)間，選擇錯(cuò)開(kāi)白天高溫時(shí)間段，從傍晚開(kāi)始實(shí)施澆筑大型構(gòu)件。

（4）對(duì)測(cè)溫控制采用信息化監(jiān)測(cè)手段，隨著冷水管的通入內(nèi)部，利用當(dāng)前信息化條件在大體積構(gòu)件內(nèi)部均衡設(shè)置無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)裝置，設(shè)定正常溫度范圍值，并與外部監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)聯(lián)通，密切觀察澆筑混凝土內(nèi)部構(gòu)件溫度的變化。在測(cè)溫部位中一旦發(fā)現(xiàn)內(nèi)外溫度差值超過(guò)25℃時(shí)系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，馬上采取降低溫度或保溫手段。密集、實(shí)時(shí)、信息化的監(jiān)測(cè)手段能及時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度出現(xiàn)的異常變化，減少裂縫產(chǎn)生的機(jī)率。

2.4做好養(yǎng)護(hù)工作

其一，把控內(nèi)外溫差。內(nèi)外溫差過(guò)大是造成大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因之一，所以在施工應(yīng)用中一定要將其內(nèi)外溫差把控在25℃之內(nèi)，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)外部溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，應(yīng)當(dāng)在外部設(shè)置測(cè)溫儀，在內(nèi)部埋設(shè)測(cè)溫管，一旦察覺(jué)溫差超過(guò)25℃，應(yīng)立即采取控溫措施。比如，當(dāng)外部溫度遠(yuǎn)高于內(nèi)部溫度時(shí)，則可采取對(duì)大體積混凝土表層灑水的方式進(jìn)行物理降溫;而如果內(nèi)部溫度遠(yuǎn)高于外部溫度，則應(yīng)往混凝土內(nèi)部提前預(yù)埋的冷水管中灌注冷水，實(shí)行循環(huán)水冷的做法降低內(nèi)部溫度。而在冬季施工過(guò)程中，如果外部溫度過(guò)低而難以達(dá)到混凝土凝固條件時(shí)，則要采取必要保溫措施，比如，遮蓋草席、鋪塑料薄膜等，維持混凝土的凝固溫度;其二，做好抗裂與灑水工作?；炷翝仓c振搗完畢后，通過(guò)在表層增設(shè)鋼絲網(wǎng)，可有效降低表層混凝土的收縮率，能夠發(fā)揮出防止開(kāi)裂的效果。而灑水養(yǎng)護(hù)是確保大體積混凝土濕度的重要方式，決定著混凝土能否高質(zhì)量成型，同樣不可忽視。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，混凝土在路橋中的作用和地位不言而喻，而混凝土普遍存在開(kāi)裂的現(xiàn)象，如何解決大體積混凝土裂縫情況，一直是路橋行業(yè)的難題。就目前來(lái)看，要想解決大體積混凝土裂縫問(wèn)題就得從預(yù)防開(kāi)始做起，從選擇原材料開(kāi)始抓起，嚴(yán)格把控混凝土澆筑過(guò)程中的每一項(xiàng)環(huán)節(jié)，這樣才能使混凝土在日后的使用中不易開(kāi)裂。

參考文獻(xiàn)

[1]李海寧.市政工程大體積混凝土裂縫的預(yù)控[J].建材與裝飾，2020（06）.

[2]鐘波.市政橋梁大體積素混凝土裂縫控制技術(shù)研究[J].四川水力發(fā)電，2019（10）.

[3]陳永剛，李成春，趙月.大體積混凝土溫度裂縫控制與監(jiān)測(cè)措施分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2021（01）.