大体积混凝土桥墩施工中裂缝成因及防治措施

李志磊

摘要：为提升桥梁桥墩大体积混凝土施工水平，本文在分析桥墩大体积混凝土裂缝成因的基础上，对桥梁桥墩大体积混凝土温度、浇筑工艺、后期养护进行控制，以保证工程整体质量。

关键词：大体积混凝土;桥墩施工;裂缝成因;防治措施

对于桥墩大体积的混凝土而言，若要提高其稳定性，则应在浇筑的过程中，对质量进行严格控制。如果其安全性和稳定性没有得到有效的保障，那么投入使用之后，则会容易产生开裂问题，除此之外，外部环境对于整体工程的侵蚀会加重已有的病害问题，针对这种情况，在对桥墩大体积混凝土进行施工时，需要采取相应措施，尽可能防止裂缝的出现，有效保证桥梁安全性。

一、大体积混凝土桥墩施工中裂缝成因

（一）施工材料原因

桥墩在施工作业中，涉及了较多的基础施工材料，如水泥，砂石，钢筋，水，各类掺杂料。在具体的施工作业中，因基础施工材料质量不合格，造成的大体积混凝土裂缝现象，则为常见的一类结构裂缝现象。基础材料质量不合格，主要表现为：水泥强度等级不合格、水质质量不合格，存在过酸过碱或污染水现象、砂石粒径大小差异过大，含杂量过大、钢筋抗腐蚀性能不合格的现象，最终造成在具体的施工作业中，出现了结构裂缝问题。

（二）施工工艺原因

桥墩施工中，施工工艺技术实施质量不合格，对于工程的施工质量控制，具有较大的影响。其中在具体施工中，分析施工工艺质量不合格现象，主要表现为：大体积混凝土在浇筑作业中，以及振捣作业中存在工序误差，施工不规范，以及施工错误的现象。最终造成在大体积混凝土的施工作业中，出现了较多的结构裂缝现象，影响了工程的施工质量。

（三）施工养护原因

大体积混凝土施工作业中，养护作业为重要的作业工序。一定程度上分析，混凝土养护质量的实施效果，衡量着整体工程的施工质量。因此从养护作业的质量控制方面分析，养护作业质量不合格，造成的混凝土结构裂缝，主要表现为：夏季环境中养护作业不到位，造成混凝土结构水分蒸发过快，产生的混凝土干缩裂缝。其次在冬季养护作业实施中，因保温养护不到位，造成结构冻融裂缝，也为常见的一类裂缝现象。

二、大体积混凝土桥墩施工中裂缝的防治措施

（一） 材料的选用

1、水泥的选用：大体积混凝土在施工中优先选用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥等中、低热水泥，其3d天的水化热不宜大于240kJ/kg，7d天的水化热不宜大于270kJ/kg。同时水泥的安定性也是一个重要指标，如果水泥中含有过量的游离石灰、氧化镁或三氧化硫，在凝结硬化时会发生不均匀的体积变化，也是导致裂缝产生的原因。

2、骨料选用：粗骨料选用连续级配，粒径大小为5～31.5mm，含泥量不大于1%。细骨料的选用由于各施工产地大多缺少河砂，基本用机制砂代替，需要从制砂场定制，将机制砂的细度模数控制在2.3以内，并且对于机制砂粉尘用水淘洗，使含泥量控制在3%以下。

3、在施工中，为减少混凝土中水泥的用量来减小水化热，可以在配合比试配时，加入粉煤灰或粒化高炉矿渣粉，这些掺合料既可以代替水泥，降低水化热，同时还可以提高混凝土的和易性，改善混凝土的工作性能。

（二）降低混凝土温度差

1、在具体的工程建设中，需要先对材料进行冷却，以降低材料的温度，为后续无缝施工环节的建设营造良好条件;浇筑开始前还需要通过相应的预冷措施来降低混凝土和机械设备的温度，已做好对温度的有效控制，避免其超过最高设计温度。由于大体积混凝土施工需要运用到多种原料和设备，所以施工现场的布设及其重要，同时还需要合理使用相应的降温措施，比如洒水、搭设凉棚等等，以此来降低环境温度对混凝土所造成的影响。同时，需要预先埋设冷却管及测温件，在混凝土浇筑完成后，接入冷凝水，降低混凝土内部温度，减小混凝土内部及表面的温差，防止大体积混凝土产生温度应力裂缝。

2、为了使浇筑期间温度应力得到有效控制，避免温度应力过大，需要在混凝土外层利用麻袋来进行覆盖，以此来实现对温度应力的有效控制，避免裂缝的出现。并且该方法成本低，而且操作简单。与此同时，为了避免混凝土结构散热过快，可以通过铺设保温材料来降低其温度发散速度，进而来实现对温度的有效控制。在具体工程中，施工单位需要结合具体的工程特点和实际情况设置相应的保温方案，并通过相关技术验证，来确定出性价比最好的保温方案。

（三）保证浇筑方案的科学性

浇筑环节及其重要，它直接决定了大体积混凝土的质量，因此必须强化在该环节的质量管控。同时为了确保该环节施工过程的规范有序，在工程开始前就需要制定相应的浇筑方案，其有效落实到具体施工建设工作中，保证工程施工的规范性和科学性。在进行大体积混凝土浇筑方法的制定时，必须结合具体的施工方案和施工环境合理选择，并且在浇筑中要完全依据既定的技术标准和要求，杜绝任何随意施工或者不按标准施工行为的出现。在进行混凝土材料的运输时，必须做好对整个运输过程的有效管控，根据具体的施工规划来确定运输时间，降低离析、初凝等问题的出现率，确保混凝土材料质量的合格达标。当混凝土被送到施工现场后，还需要进行进一步的检查，比如坍落度、和易性情况等检查，经检查满足施工标准后，再进行后续施工。在当下混凝土材料的输送一般都会采用泵送，泵送设备会沿着斜坡搭建，通过相关机械设备和管道来实现对混凝土的运输。该方法能够有效促进混凝土运输效率的提高，减少施工时间，提高施工效率，避免混凝土在运输、浇筑过程中发生初凝，有效确保混凝土的质量。除此以外，在混凝土浇筑期间，也必须控制好下落的高度和浇筑的厚度，避免出现离析问题，降低混凝土出现裂缝的概率。

（四）大体积混凝土的振捣

为保证混凝土振捣密实，按照混凝土工作面积，根据自然形成的流淌坡度，分前、中、后布置振动器。因底层钢筋间距较密，振捣手负责混凝土流入下层钢筋底部，确保下层钢筋混凝土的密实。夜间施工中要有足够的照明保证可以看到底层钢筋。混凝土在振捣过程中宜将振动棒上下略有抽动，使上下混凝土振动均匀，每次振捣以使混凝土表面均匀、平整泛出灰浆;不再出现气泡、不再有显著沉落为准。振捣时，避免碰撞钢筋、管道、预埋件等。振捣棒插点采用行列式的次序移动，每次移动距离不超过混凝土振捣棒的有效作用半径的1.25倍。振捣操作要“快插慢拔”，防止混凝土内部振捣不实;要“先振低处，后振高处”，防止高低坡面处混凝土出现振捣“松顶”现象。

（五）大体积混凝土的养护工作

对大体积混凝土进行合理的养护是减少其裂缝的重要手段。一般是在大體积混凝土浇筑完成半天后开始养护工作，这时的混凝土水化速度较快，在水化热的作用下，混凝土的表面水分会很快蒸发，所以及时采用覆盖保湿的养护方法十分必要，对于减少混凝土因缺水等情况产生的裂缝有明显的效果。

大体积混凝土的养护时间不能少于两周，而且养护的过程中也要重视其内外温差的监测，使混凝土内部温度处于可控范围内。如果大体积混凝土内外温差过大，工作人员就需要采取相应措施，最大限度地降低混凝土的拉应力，避免大体积混凝土产生裂缝。

三、结语

通过以上分析，大体积混凝土桥墩产生的裂缝的原因主要有温度应力裂缝和收缩裂缝，而减少混凝土开裂的措施主要选择优质原材料及合理的控制混凝土中的温差，就可以有效的控制和预防裂缝的产生。

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