控制桥梁大体积混凝土裂缝施工的措施

随着经济发展，桥梁建筑业也得到了迅猛发展。大体积混凝土作为现代建筑中重要的建筑材料，在桥梁建筑中得到了广泛应用，但是由于在大体积混凝土的设计、材料的选取以及保温等方面存在一定的缺陷，使得在施工过程中，大体积混凝土极易产生裂缝。其中水泥的水化热是产生裂缝的主要原因，混凝土的收缩以及大体积混凝土内外温差也是大体积混凝土产生裂缝的因素。为了有效的控制大体积混凝土裂缝的产生，本文将从大体积混凝土裂缝产生的原因、大体积混凝土的施工控制和大体积混凝土裂缝的检查和处理三个方面进行探讨。

一、大体积混凝土产生裂缝的原因分析

(1)水泥水化热对大体积混凝土产生裂缝的影响。水泥在浇筑后的2-5天左右的时间段内，水泥水化热会产生巨大的热量，使得水泥内部温度升高。对于大体积混凝土而言，这种现象更加严重。由于混凝土内部没有外部散热性好，导致混凝土内外产生较大的温度差。当拉应力超过混凝土极限抗拉强度时，其表面就产生裂缝。

(2)混凝土收缩性的影响。当混凝土在不受任何外力作用时产生收缩变形，混凝土中将会产生拉应力，当超过其极限时，混凝土就会产生裂缝。

(3)外界温湿度的影响。大体积混凝土桥梁施工时，外界的温湿度对其产生裂缝也有很大的影响。混凝土内部的温度主要是由水泥的浇筑温度、水泥的水化热、结构的散热性等各种温度组成的。外界的温度越高，水泥的浇筑温度也就越高，如果外界温度低就会造成混凝土内外温度差较大，产生很大的温度应力，在这种情况下，混凝土极易产生裂缝。

二、大体积混凝土的施工控制

(1)材料的选取。由于水泥水热化是混凝土产生裂缝的主要原因，所以在选材时，要尽量选用水热化低的水泥品种。为了防止混凝土内外温差过大，这种水泥也要有适当的凝结时间。所以，基于这点，要优先选用硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火上灰质硅酸盐水泥等。不过在选取时，也要注意泌水现象，因为有的材料吸水性较大，在建筑层上有大量水析出，例如具有较低水化热的矿渣水泥，这种泌水现象会严重影响施工的速度以及质量。再加上这种析出来的水主要集中在浇筑层表面，会使混凝土中灰、水的比例改变，严重破坏混凝土的整体性以及粘结力。所以，在选用材料时，要尽量选用泌水性低的矿渣水泥，并且要在混凝土中加入适量减水剂，来降低水量。施工时，也要及时排除析水，保护水泥的整体性和粘结性。

(2)优化混凝土的配合比例，添加外加材料和试剂，来减小水泥的用量。一般常用的外加试剂主要有粉煤灰(活性粉料)和木钙减水剂。其中粉煤灰可以降低水热化并且可以改善混凝土的粘塑性。而木钙减水剂可以减缓水泥水热化热的释放速度，降低热峰，还可以缓凝，避免在大体积混凝土连接处产生冷接缝，并且对混凝土的收缩和抗拉几乎没有影响。

(3)控制大体积混凝土的骨料以及优化大体积混凝土的设计。大体积混凝土中的骨料应该选取强度高、级配好、粒径大的骨料，这样可以获得比较小的表面积和孔隙率，从而达到降低水化热、减少水泥用量、减少混凝土裂缝的目的。合理科学的混凝土设计，对减小裂缝产生的概率有很大作用。在大体积混凝土中，虽然不布置或者少布置钢筋，但是应该在易发生裂缝的部分处布置一些斜筋。这样做的目的是，让混凝土承受的拉应力的一部分转移到钢筋上面，从而可以控制裂缝的发展。在设计中，应该采用强度处于中低水平的水泥，这样可以使混凝土的后期强度得到充分利用。

(4)加强对施工过程的控制。①上文中已经提到，混凝土的水化热主要集中在浇筑后的2-5天，此时混凝土基本上处理弹塑性和塑型的状态，约束力非常低。在降温时，其约束力会随着时间而增大，如果在某时刻其约束拉力超过其抗拉强度就会出现裂缝，所以一定要做好混凝土降温阶段的工作。②要把混凝土的浇筑时温度控制在30度以下。要尽量选在在傍晚浇筑承台混凝土，并且要对骨料喷水以及护盖;在施工现场，也要注意遮阳设施的建设，搭设一些材料来避免阳光直射，而且要利用一些措施，降低混凝土拌和水的温度。③冷却管的埋设。在混凝土初凝时，要有专门的人员负责向冷却管中注凉水，通过这种方式带走混凝土体内的热量，从而有效控制混凝土内部温度。不过在通水时，要事先进行试水，以免出现冷却管漏水或者阻塞的现象。在浇筑混凝土时，要通过使用薄层浇筑的方式，使混凝土的高度在浇筑过程中均匀上升，也可以避免混凝土拌合物堆积过高。如果混凝土的结构较厚，要采用分层浇筑的方式，这种方式是通过增加混凝土的表面系数，来利于混凝土的内部散热。在混凝土浇筑后，要加强振捣，这样才能得到密实的混凝土，使得其抗拉强度也得到提高，在这个过程中，也要注意及时的排除混凝土表面的积水，可以防止其早期裂缝的出现。混凝土浇筑捣实后，其表面用要土或者工布进行覆盖来达到保温的目的，当然也要注意对其洒水养生，使混凝土缓慢降温和干燥，使混凝土的内外温差控制在合适的范围之内。在此阶段，要每隔2小时测量冷却管出口处水的温度以及混凝土表面的温度，如果温差大于一定值，要及时调整措施，控制混凝土内外温差在25度之内。④加强对混凝土温度以及应力的检测。要在混凝土的内外同时设置温度监测点，以达到实时监测其内外温差的目的。也要设置养护水温和保护材料的温度监测点。要认真检测各点温度，作为调整温度的重要依据，防止混凝土出现温度裂缝。为了反映对温度的控制效果，可以在一些混凝土中埋设应变计，用来进行温度应力的检测，不过在布置应变计时，要注意其布置方位。如果把应变计布置在水平方向，就是测混凝土水平方向的应力，如果是沿竖直方向就是测混凝土竖直方向的应力。

三、大体积混凝土的裂缝检查和处理

大体积混凝土有表面裂缝、贯穿裂缝和深层裂缝三种裂缝形式。其中表面裂缝对大体积混凝土的结构应力、安全性和耐久性没有什么影响，一般都不作处理。对深层裂缝、贯穿裂缝，通常采用风钻或者人工等形式将裂缝凿除，如果凿槽断面不平要在上面浇筑混凝土，使此处与其他地方的高度相同。如果裂缝较深，要在混凝土充分冷却后，在裂缝处铺设限裂钢筋，之后在其上面浇筑新的混凝土。如果裂缝的状况比较严重，要采用水泥灌浆和化学灌浆的方式进行消除裂缝。不过要注意，裂缝宽度在0.5mm以上时，要采用水泥灌浆，如果裂缝值小于0.5mm，就要采用化学灌浆，只有合理的选用灌浆方式，才能有效的消除裂缝。

结论

在桥梁的施工中，如何大体积混凝土产生裂缝，会对建筑造成很大的危害，其安全性会大大降低，危害人们的生命财产安全。所以，无论是在设计、材料的选取还是施工工艺上，都要充分考虑到各个因素对大体积混凝土产生裂缝的影响，并且要特别注意桥梁建筑的后期养护等。从以上的讨论中我们得知，提高混凝土的拉伸强度和降低其温度应力，是防止桥梁大体积混凝土产生裂缝的有效手段。所以在桥梁施工时，要特别注意以上的几点，从根本上防止大体积混凝土裂缝的产生，提高桥梁建筑的质量。

参考文献：

[1]黄子春.大体积混凝土温度裂缝分析与防治实例[J].混凝土,2010, (01):132-135

[2]刘春艳.大体积混凝土温度裂缝的控制措施[J].太原科技,2010, (01):64-6

[3]王铁梦.工程结构裂缝控制[M] .北京：中国建筑工业出版社，2006.

[4]袁广林，黄方意等.大体积混凝土施工期的水化热温度场及温度应力研究[J].混凝土.2005.