路桥施工中大体积混凝土裂缝成因与防治措施

李清林

（湖北省路桥集团瑞达建设工程质量检测有限公司，武汉430000）

1 大体积混凝土裂缝的成因分析

1.1 混凝土原材料因素

路桥工程大体积混凝土施工过程中，混凝土会逐渐凝结硬化，此时，混凝土中的水泥发生水化作用，水化过程中不断放出热量，导致混凝土内部的温度较高。又因为路桥工程的混凝土施工具有体积大的特点，混凝土结构内部散热效率比外表面散热效率慢，导致累计内外环境温差较大，在混凝土内容产生拉应力超过其极限拉应力时，会产生混凝土开裂现象。可见，水泥是影响混凝土裂缝的重要因素之一。

1.2 混凝土的养护不到位

养护是保障混凝土质量的重要环节，在完成混凝土浇筑后，要做好混凝土的养护工作。现阶段，部分路桥工程大体积混凝土的表面养护不到位，例如，外界温度较低时，未及时采取相应的保温措施，会使混凝土内部与表面存在较大的温差，从而导致裂缝的出现。

1.3 混凝土施工质量有待提高

就大体积混凝土施工来说，受混凝土浇筑量大的影响，可能会出现振捣不均匀、不密实或者混凝土无法及时供应，难以实现混凝土的连续浇筑问题，并且进行分段浇筑混凝土时，如果在浇筑新旧混凝土结合部位前，未对先进行浇筑的混凝土接触面进行凿毛、清洗，会导致新旧混凝土之间黏结力小、混凝土收缩，进而产生缝隙。

2 大体积混凝土裂缝的防治措施

2.1 混凝土原材料的控制

混凝土是一种混合性材料，由水泥、骨料、水、外加剂和掺合料等组成。对混凝土原材料的控制，主要是对上述几种材料进行控制，具体如下。

2.1.1 水泥

水化热是由于水泥的水化作用产生的，为了降低水化热、减少温差，应采取早期水化热较低的水泥。相关试验表明，水泥中存在较高含量的硅酸三钙、铝酸三钙，会使水化热增高，因此，在施工中，应选择水化热较低的矿渣硅酸盐水泥或中、低热硅酸盐水泥[1]。

2.1.2 粗细骨料

粗细骨料作为混凝土的重要原材料，对其进行合理的选择能够在一定程度上提高混凝土的性能。在大体积混凝土中，正确选用砂石料不仅能保证混凝土质量，还可以降低水化热，避免裂缝的产生。选择粗骨料时，应优先选择自然连续级配的粗骨料，并控制其粒径小于或等于40mm；选择细骨料时，应优先选择中粗砂，因为选用中粗砂能够降低水泥用量和水的用量，从而减弱水化作用，进而降低混凝土的温升和收缩，防止裂缝出现。

2.1.3 水

水是混凝土拌和过程中不可缺少的因素之一，在实际的混凝土拌和中，可加入适量的冰块，从而降低混凝土的入模温度，使温度达到规范要求值，进而减小温度差，降低温度裂缝的出现率。

2.1.4 外加剂和掺合料

大体积混凝土在配制过程中，应按照要求加入适量的外加剂（缓凝剂、减水剂等），从而保障混凝土的施工质量。其中，加入适量的缓凝剂能够延缓混凝土水化热峰值出现的时间，有效散失水化热，使混凝土凝结时间加长，减少裂缝的出现；加入适量的减水剂，能够在一定程度上减少水泥用量，减小水灰比，有效防止混凝土开裂。另外，在混凝土掺入适量的粉煤灰混合材料，可降低水化热，提高混凝土抗裂能力。

2.2 提高大体积混凝土的施工质量

因大体积混凝土具有体积大、混凝土浇筑量大的特点，在实际的施工过程中，应采取有效技术控制措施提高大体积混凝土的施工质量。为了实现上述目的，可采取以下几项措施。

2.2.1 控制和优化混凝土配合比

为了避免收缩裂缝的产生，应科学合理地设计混凝土的配合比，主要是对单位体积的水泥用量、砂率、水灰比等方面的设计。进行混凝土配合比设计时，应根据混凝土温升值控制要求，合理设计粗细骨料、水、水泥等原材料使用比例，从而保障混凝土的性能。同时，还要采取一定的控制措施，如严把材料进场质量关、严格控制混凝土从出厂到施工工地的运输时间等，以保障设计配合比的有效性，从而满足混凝土耐久性、稳定性、抗渗性等方面的要求，进而保障混凝土的最终施工质量。

2.2.2 科学制订混凝土浇筑方案

为了有序开展混凝土的浇筑工作，施工前，应制订合理的混凝土浇筑方案。在制定该方案的过程中，应根据路桥工程的实际情况，结合混凝土结构的特点，制订混凝土的施工工序。如果大体积混凝土结构较长，施工单位可采用跳仓法、后浇带等技术措施，从而防止结构有害裂缝的出现。另外，在混凝土浇筑过程中，还应对混凝土的入模温度进行控制，安排好混凝土的分层顺序，从而避免混凝土内外产生较大温度差。如果在外界温度较高时浇筑混凝土，可将草袋加盖在输送管上并喷冷水，以达到降低温度的目的。

2.2.3 加强混凝土的振捣工作

为了保障混凝土的浇筑质量，确保混凝土的性能，需要做好混凝土的振捣工作。在混凝土振捣过程中，应注意以下几点：（1）要全部振捣到位，确保层间混凝土的良好结合，提升混凝土与钢筋的握裹力；（2）安排有经验的振捣人员进行振捣工作，保障混凝土的密实度和均匀性，使混凝土的抗压强度增强；（3）采用插入式振捣时，应保障插点排列均匀，并保持一定的间距，一般为300～400mm，且要控制好振动棒插入深度和振动时间[2]。

2.2.4 对混凝土的温度加强控制

为了降低混凝土的内外温差，可从以下几方面入手：（1）控制浇筑入模温度，就大体积混凝土来说，在温度较高的季节施工时，可采取冷凝水降温和遮阳网搭凉棚等措施，降低骨料运输、存储、浇筑过程中的温度；（2）加强混凝土的温度监测，为了防止裂缝的产生，应加强混凝土拌和、入模温度、浇筑温度的监测控制，如果有异常情况，应及时采取温控调整措施，以保障温度控制在合理范围内[3]。

2.2.5 加强大体积混凝土的养护

完成大体积混凝土的浇筑后，应对其进行保温保湿养护工作，以确保混凝土质量达到设计要求。混凝土的养护应根据路桥工程的实际情况采用适宜的养护方法，如薄膜加草袋、蓄水等。在高温的夏季进行大体积混凝土施工时，应用麻袋或塑料薄膜覆盖浇筑振捣完成后的混凝土，并对其进行洒水保湿养护。

3 结语

综上所述，路桥工程施工中，大体积混凝土裂缝的成因有养护不到位、原材料选用不合理、工程结构自身因素等。为了避免大体积混凝土裂缝的产生，施工单位应加强原材料的控制、配合比设计的控制和优化、温度的监测控制、养护管理等措施，从而保障混凝土的性能，提高路桥工程的质量。