道路橋梁施工大體積混凝土裂縫成因及防治對策

劉勝

摘要：道路橋梁施工中出現裂縫，會嚴重影響整個結構和實際設計效果，導致其穩定性遭受到破壞，一些比較大的裂縫還可能對路橋主體結構產生一定破壞，嚴重影響了路橋的質量。因此，為了保證裂縫能夠盡量少的出現，保證工程質量，為路橋順利投入到使用提供一定支持，需要對出現裂縫的原因進行深入研究和分析，并且按照成因制定對應的解決方法。這樣不僅能夠降低裂縫造成的安全問題出現幾率，同時也可以從根本上避免裂縫出現。

關鍵詞：道路橋梁施工;大體積混凝土裂縫;成因;防治

1大體積混凝土裂縫的形成因素

1.1施工材料導致裂縫

在道路橋梁的施工中，主要建筑材料混凝土一般是由石灰、硅化物混 合成的，這兩種物質遇到水就會釋放出大量的熱量。因此在混凝土的內部， 會積累大量熱量，甚至可能會達到 70 度左右，但是表層溫度并不高，這種內外的溫差就會導致結構內外形成一種拉力效應。當拉力超過混凝土能夠承受抗拉性后，就會造成裂縫的出現。

1.2干燥收縮

干燥收縮是結構表面產生裂紋的主要原因。當混凝土結構特別干燥時， 會進行吸附水脫水，由內而外逐漸喪失水分，導致結構體積發生收縮。大體積混凝土結構表面收縮速度要明顯快于中心收縮速度，從而使結構表面 產生拉應力，引發表面開裂。

1.3外部環境溫度變化

水泥水化熱、混凝土散熱、澆筑溫度共同構成了大體積混凝土的內部溫度。其中，澆筑溫度與外界溫度呈正相關的關系。當結構外部環境溫度發生明顯變化時，會增加內外部溫度差，從而影響結構澆筑溫度，引發混 凝土開裂。

1.4沉降和施工裂縫

所謂沉降裂縫，就是混凝土表面順著鋼筋分布的方向出現的一系列裂 縫，此類裂縫分布的面積也比較大，主要出現在拆除模板之后的3～7d內。

出現沉降裂縫的主要原因是因為在澆搗混凝土的過程中骨料不斷下降，并且水泥漿浮出水面，在沉浮的過程中可能會受到鋼筋和預埋件的阻 礙，使得水泥出現分離的現象，引起裂縫。

2道路橋梁裂縫類型

2.1結構性裂縫

結構性的裂縫主要是由于載荷產生的。由于道路橋梁的主要組成為鋼筋、混凝土，在道路橋梁的實際運行過程中，會由于持續承受載荷或者是 載荷出現突然增大的情況，導致道路橋梁需要產生抵抗力承受載荷，但是 這種抵抗力也存在極限，極限主要與設計強度、實際承載能力相關。一旦抵抗力無法抵抗外部載荷，那么就會導致承載能力超出限制，最終導致混 凝土、鋼筋結構內部出現受力失衡，最終應力失控，破壞內部結構，產生裂縫這種結構性的裂縫，代表道路橋梁內部鋼筋和混凝土結構已經嚴重被破壞，該種裂縫類型具有突發性特征。

2.2非結構性裂縫

除了結構性裂縫的產生原因，由于其他原因導致的裂縫都成為非結構性裂縫。造成道路橋梁工程出現非結構裂縫的原因有很多種，一般情況下都是由于比較小的裂縫，在受力后逐漸變大導致的，最終對整個道路橋梁的強度產生一定影響。同時也存在一些由于外部不斷給予作用力導致的裂縫，如比較常見的沉降裂縫。非結構性的裂縫在初期一般比較小或者比較隱蔽，非常容易被人們忽視，認為不會對道路橋梁的整體強度產生影響， 但是在外部作用力的不斷影響下，最終會變成比較嚴重的安全隱患。

3大體積混凝土裂縫防治措施

3.1合理選擇混凝土類型及配比

從混凝土材料選用的角度出發，在大體積混凝土工序施工的過程中， 應注意以下幾點：控制材料質量，奠定高質量施工基礎;為有效降低水化熱， 應選用中水化熱或低水化熱水泥，并加人大量高效減水劑和粉煤灰;對重點和特殊施工部位，應選用鋼纖維混凝土作為首倉混凝土，用于導流底孔等空洞回填的混凝土應選用膨脹水泥或在混凝土中加人微膨脹劑;由于工 程澆筑量大、歷時長，為減少環境溫度對混凝土澆筑施工的影響，應選用溫控混凝土。

從混凝土材料配比的角度出發，在大體積混凝土工序施工過程中，工作人員需要注意以下幾點：選用四級配混凝土，同時減少水泥用量，保證混凝土坍落度在 3 ～ 5bm 之間;優先選用較大粒徑的粗骨料，并保證粗細骨料級配良好，嚴格控制砂石的含泥量，為減少水泥用量、降低水化熱， 應大量加人粉煤灰、緩凝劑、減水劑等摻合料。

3.2摻和添加劑

在建筑施工之中，可以在混凝土之中加人一些粉煤灰，使得混凝土的密實度得到有效地提升，并且提高抗滲能力，降低水泥的用量。同時，粉 煤灰是解決水化熱導致內部升溫引起裂縫的有效措施。此外，在混凝土中加人一些控制硬化過程的藥劑也是重要的防裂手段，比如抗裂劑，這種外加劑解決了普通水泥砂漿干縮變形大及抗滲性、抗裂性、抗凍性等問題， 直接摻進混凝土中可以有效地控制混凝土的塑性收縮及離析產生的裂紋問題，大大改善混凝土的抗裂性能、抗凍抗沖擊性能及耐磨抗震能力。

3.3加強對溫度的控制

一是降低澆筑溫度，最主要的就是使混凝土的出機溫度降低，從而使大體積混凝土的總升溫值及結構的內外溫度差降低。其中最為直接有效的方法是降低原材料的溫度。在高溫的夏季，建筑企業應該要求商品碎供應 商在砂、石堆場搭建遮陽裝置，從而避免太陽曝曬，必要時還需要進行淋水沖洗的降溫措施?；炷翝仓┕ぷ鳂I最好是在夜間進行。在冬季時盡量不在氣溫低時進行澆筑，以降低結構內外溫度差異。二是施工時使用分 段分層澆筑方式，每層控制在 30bm 的厚度之內且進行密實振搗，從而使水化熱的散熱速度加快，防止產生裂縫。另外進行二次振搗還能使混凝土 的密實度以及兩層混凝土間的粘合度增加，從而使其抗裂能力大幅度提高。需要注意的是大體積混凝土的表面以及中心溫度應該在 25℃以上，所以在澆筑成型拆模后還需要采取必要的保溫措施，如利用碘鎢燈、定時噴水或 蓄存熱水的方法，使混凝土的表面以及外部附近的溫度提高。還可以進預 埋管道而灌人冷熱水來實現對結構內部溫度的控制。三是做好保濕措施， 主要是在混凝土剛澆筑完成的凝固硬化的階段。這個時期的水化速度比較快，因此需要進行噴灑水霧等措施，使環境變潮濕。及時的保濕養護可使混凝土的水分蒸發速度減緩，水泥充分水化。水泥水化會生成堵塞混凝土 內的微小孔隙，從而使抗滲性得到有效提高。四是做好測溫檢查工作，盡量實現對大體積混凝土內部的溫度變化及時掌握。在布置測溫點時要能充分體現大體積混凝土的真實狀況，設在其底部、表面以及底部位置，且測點要有 2.5m 到 5m 的間距。當溫度上升的時期測量要隔 2h 到 4h，下降時可隔 8h，與此同時還需要測量外界溫度。做好相應的記錄，根據記錄情況采取相應的措施。此外，為了避免裂縫產生，在攪拌作業中應對時間合理分配，在澆筑過程中應合理控制溫度，在澆筑工作完成后的 48h 內應對溫度情況進行定期檢查，確保結構溫度的合理性。

結束語

綜上所述，大體積混凝土是道路橋梁工程建設中非常重要組成部分， 對工程質量起到直接影響，為確保施工質量，應嚴格按照要求進行施工， 積極完善方案設計，確保建筑材料的質量水平。但就目前來看，大體積混 凝土施工質量無法得到有效保障，會出現結構設計不合理等問題，極易產 生裂縫，不僅會對建筑工程外形帶來不利，還會嚴重影響工程質量，因此采取有效的改進措施顯得至關重要。

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