路橋施工中大體積混凝土裂縫成因與防范策略研究

文/趙彤

1 前言

在社會前行腳步逐漸加快之際，路橋工程的數量持續增加，規模也逐漸擴大。如果在施工時施工人員并未對原材料加以控制，維護保養方面也未能做到位的話，大體積混凝土裂縫的出現率就會加大，難以保證路橋施工的整體質量，同時安全事故的發生概率自然也就會增加。因此，在路橋施工時，要確保參與施工的相關人員能夠形成牢固的安全意識，針對大體積混凝土裂縫出現的具體原因進行探究，并尋找到行之有效的防治措施，從而保證大體積混凝土施工順利展開，質量達到標準要求。

2 大體積混凝土裂縫的具體類型

對大體積混凝土裂縫予以分析可知，其類型是不同的，最為常見的包括表層裂縫、貫穿裂縫、深層裂縫等。不管是何種裂縫，均會導致施工質量降低，尤其是混凝土外觀形象會受到極大影響。在裂縫剛剛出現時，混凝土主體結構能夠保持穩定性，然而從長遠角度來說，質量安全是難以得到保證的，因而在第一時間工作人員就要完成好裂縫修復工作。導致貫穿性裂縫出現的主要原因是在表層裂縫出現之時未能直接予以處理，而這樣就會導致開裂繼續發生，進而使得大體積混凝土被直接分割開，而且形狀是存在差異的，此時就會導致主體結構變得不夠穩定，安全無法保證[1]。在貫穿性裂縫出現后，如果沒有及時予以處理，最終就會出現深層裂縫，通常會超過30cm，會使得混凝土結構的安全難以得到保證，甚至會導致主體結構受到的危害大幅增加。

3 造成裂縫的原因

混凝土裂縫的發生概率是較高的，而導致這一問題發生的原因是較多的，其中混凝土內外溫差最為常見。眾所周知，混凝土結構擁有良好的抗壓性能，然而抗拉能力較為薄弱，混凝土的內外溫差一旦過大的話，內部拉力必然就會增加，超出標準值則會導致裂縫出現。若想解決這個問題，施工單位必須要選擇切實可行的措施加以嚴格控制，尋找到有效的控制措施，尤其是要找出裂縫出現的具體原因。

3.1 施工設計問題

為了保證路橋施工能夠順利展開，施工單位必須要重點關注施工設計方面的問題，綜合考慮混凝土厚度、原材料的選用等方面的問題。然而，從施工設計的現狀來看，有些設計人員通常是依據個人經驗來確定混凝土厚度的，現實測量并未做到位，進而導致問題出現，混凝土裂縫的發生率大幅增加。

3.2 水泥的水化熱效應

眾所周知，水泥水化的過程中必然會有熱量產生，而且大體積混凝土施工所需的水泥數量是非常大的，這就使得混凝土內部積聚不少的熱量，同時溫度也會變得過高，而且熱量散發的難度是較大的。熱量集中帶來的后果就是內外溫差變大。這里需要指出的是，在混凝土澆筑之初，內部、外部的溫差并不明顯，完成澆筑工作后，在三至五天時間內就會發生，因而想要對混凝土內外溫差加以有效控制是難度較大的。

3.3 外界氣溫變化

環境溫度發生變化時，溫差也會出現，如此一來，混凝土裂縫也就難以避免。眾所周知，國內有些地區的晝夜溫差較大，如果工作人員未能對混凝土進行有效保護的話，裂縫必然會出現，而且情況是較為嚴重的。另外，當外部溫度過高時，混凝土具有的散熱效率就會明顯降低，此時混凝土內部就會出現高溫情況，這對混凝土結構產生的實際影響是非常大的[2]。

3.4 混凝土的收縮

在水泥硬化時，對水分的需要并不多，而這就會使得混凝土當中存在的水分大量蒸發，進而導致混凝土發生收縮的狀況。此時，如果對水分予以補充，確保混凝土能夠呈現水飽和狀態的話，混凝土體積就可逐漸恢復。因此，混凝土處于干濕交替環境時，體積的增大、縮小就會顯得頻率較高，進而導致混凝土結構無法保持穩定狀態。此外，如果施工中選擇的工程材料并不合適，采用的施工技術也不太適宜的話，混凝土結構所受影響必然會加大。

3.5 養護修復不當

在路橋施工的過程中，后期養護是不可忽視的，如果此項工作沒有做到位的話，混凝土裂縫就難以避免，若想保證控制效率能夠有大幅提升，就必須選擇最為合適的養護方法。然而，有些人員在展開養護時未能將現行標準落實到位，養護不周是常見的，如此就會使得裂縫出現概率大幅增加。

4 大體積混凝土裂縫的防治措施

4.1 嚴格控制原材料質量

對混凝土的組成部分進行分析可知，水泥、骨料、外加劑、摻和料等是不可缺少的，若想保證施工的質量達到標準要求，相關人員就必須要加強對原材料的控制，具體要做到以下幾點。

4.1.1 水泥

在使用水泥時，水化熱是必須要重點關注的方面，若想明顯降低水化熱，就應該選擇最為合適的水泥。從試驗所得結果來看，在水泥當中，硅酸三鈣以及氯酸三鈣所占比例是較高的，而這就會導致水化熱大幅增加，解決這個問題的主要途徑就是選用礦渣硅酸鹽水泥等，以此使得水化熱明顯降低。

4.1.2 粗細骨料

對混凝土進行制作時，粗細骨料是不可缺少的，合理選用粗細骨料，就可以切實提升混凝土的性能。從大體積混凝土的角度來說，砂石料最為合適，它可以使得混凝土質量達到標準要求，水化熱也會明顯降低，從而使裂縫的出現率自然降低。在選用粗骨料的過程中，工作人員要對粒徑加以控制，一般應在40mm 以下。中粗砂的適用性是較高的，它能夠使得水化作用明顯減弱，混凝土不會出現溫度過高的情況，自然就可以避免裂縫出現了。

4.1.3 水

在對混凝土進行拌和時，需要嚴格控制水的使用，拌和過程中應該摻入一定數量的冰塊，以此確保混凝土入模時不會出現溫度過高的情況，同時溫差可以保持在合理范圍內，進而溫度裂縫的發生率也就降低很多。

4.1.4 外加劑和摻合料

若想保證大體積混凝土能夠順利配制，必須要確保摻入的緩凝劑、減水劑是最為合適的，從而使施工質量大幅提高。緩凝劑的應用可以使得混凝土水化熱峰值在經過一段時間后才會出現，這時水化熱散失效果更為理想。而混凝土凝結需要更長的時間，裂縫出現率自然就會降低。減水劑的使用可使得水泥用量減少，水灰比也就隨之減小，另外混凝土開裂也可以被切實消除[3]。除此以外，還可將粉煤灰材料摻入混凝土中，使得水化熱明顯降低，混凝土具有的抗裂性能可以大幅增強。

4.2 高度重視混凝土的配合比例

正式展開施工前，施工人員應該依據既定的要求完成好檢驗工作，了解混凝土的實際配合比，從實際需要出發進行適當調整，并加以嚴格控制。在明確配合比后，通過采取可行措施來保證混凝土的抗拉強度大幅提高，進而使得混凝土裂縫的出現率明顯降低。另外，相關人員要對設計要求有清晰的認知，選擇最為合適的外加劑，并控制使用量，這是解決裂縫問題的有效途徑。

4.3 科學制定混凝土澆筑方案

進行混凝土澆筑前，施工單位應該要先確定澆筑方案。制定方案時，工作人員應該對路橋工程現狀有清晰的認知，并要從混凝土結構具有的實際特點出發，確保施工工序是最為合理的。眾所周知，大體積混凝土結構的施工時間是較長的，采用的施工技術應該是最為合適的，合理應用跳倉法、后澆帶技術可避免出現有害裂縫[4]。除此以外，進行混凝土澆筑時，還應該保證入模溫度控制到位，混凝土分層順序應該是合理的，以此可以使得內外溫差不會過大。進行澆筑工作時，如果外界溫度過高的話，則應該使用草袋覆蓋輸送管，同時澆淋冷水，切實降低溫度。

4.4 強化混凝土的振搗工序

在混凝土澆筑的過程中，要想保證混凝土性能不會受到影響，振搗工作一定要做到位。進行振搗時需要重點關注以下幾點：振搗到位，層間混凝土必須要結合起來；指定經驗較為豐富的人員完成振搗工作，除了保證密實度、均勻性達到要求外，抗壓強度也必須要得到保證；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，同時還要控制好振動棒插入深度和振動時間。

4.5 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[5]。

5 結語

道路橋梁工程的施工是非常復雜的，受環境等因素的影響會使道路、橋梁出現裂縫的現象。但是，只要我們能對裂縫現象的成因進行分析，在材料選取、施工技術、后期維護等方面做好相應的工作，就能有效減少這種現象，并保證建筑結構的安全性和穩定性。由此，施工單位要積極落實具有針對性的裂縫控制措施，以促進我國交通事業不斷發展。