市政工程大体积混凝土裂缝的预控

代恒良

摘要：市政桥梁工程中，桥梁的墩台、盖梁通常为最小尺寸均大于1m的大体积现浇混凝土，因此其施工经常涉及大体积混凝土现浇施工。而大体积混凝土施工由于容易出现各类裂缝，因此是市政工程施工中的重点与难点，需要加以探讨与研究。

关键词：市政工程;大体积混凝土;裂缝预控

引言

大体积混凝土是指，混凝土结构的截面不小于0.8m，混凝土内外温差大于25℃的混凝土。大体积混凝土因为自身的各项特性差异，容易引起开裂，这样就无法保证该项工程的质量能满足市政需求，所以，工程建设过程中必须重视它的施工质量，合理确定施工方案，避免工程出现质量问题，因地制宜地强化质量目标，为施工单位地良好发展贡献力量。

一、大体积混凝土裂缝的分类及其产生原因分析

（一）温度裂缝产生的原因

温度裂缝属于最为普遍的裂缝种类，还是施工中应当重点防治的一类，一般是因为温差较大而造成的。浇筑大体积混凝土时，因为内外温差很大，极易在混凝土表面出现很大拉应力，当该种应力超出混凝土防拉强度时，将会产生裂缝[1]。另外，大体积混凝土中心热量分散的较慢，在内外部极易出现很大温差，从而会产生很大拉应力。如果该种拉应力超出混凝土防压强度，则会产生裂缝。

（二）沉陷裂缝产生的原因

市政工程大体积混凝土裂缝类型当中的沉陷裂缝也是重要的组成，这是结构地基的土质不均以及松软，回填土不密实等原因造成的。模板的刚度不足，支撑间距比较大，从而就会造成沉陷裂缝。在冬季施工的时候，模板支撑在冻土上，在化冻后就会发生不均匀沉降，造成裂缝质量问题[2]。沉陷裂缝主要是深进以及贯穿性的裂缝类型，走向和沉陷有着紧密的联系，通常裂缝和地面垂直，或者是呈现出30～45°角方向，比较大的额沉陷裂缝有错位，宽度和沉降量呈现出正比的关系，而在地基的沉降一旦达到了稳定，这一类型的裂缝也会稳定。

（三）收缩裂缝产生的原因

混凝土硬化以前，表层水分流失很快，可能产生收缩情况，造成混凝土泌水问题明显减小，混凝土处在塑性状态。若表层蒸发流失的水分无法获得及时补给，加之拉应力的影响，就会出现局部不均匀的裂缝[2]。另外，若水泥活性很大，混凝土温度太高，水灰比很低，开裂情况会不断加剧，在混凝土表面产生裂缝。随后，若得不到有效修复与处置，加之水分流失等原因的影响，裂缝量将越来越多，干扰范围也更大，对整个路桥建设质量提高也会造成严重影响。

（四）干缩裂缝产生的原因

市政工程大体积混凝土的施工当中，混凝土干缩是和水灰比以及水泥用量等有着密切的关系，由于混凝土体结构水分蒸发的程度存有很大差异所造成的变形结果。混凝土干缩裂缝主要是表现为表面性平行线状以及网状浅细裂缝，裂缝的宽度通常在0.05～0.2mm左右，裂缝在大体积混凝土的中平面的位置较为常见，比较薄的梁板中裂缝是沿着短向分布的，这对混凝土抗渗性就会产生不利影响，最终会影响其耐久性以及承载力。

二、大体积混凝土浇筑施工产生裂缝的预防措施

（一）优选原材料

原材料的质量好坏将直接决定了混凝土的质量好坏，只有对原材料进行严格的筛选，让各方面指标达标，用这样的原材料所制成的混凝土，其在质量上才能够有所保障。在这一过程中，首先要进行的操作就是集料优选，因为集料制作混凝土中最为常用的一种材料，其用量占到混凝土总体的60%～70%，同时其也是对混凝土抗裂缝能力影响较大的一种材料。所以在进行集料的筛选时，要对其集料的形状、级配、含水量、所含的黏土矿物等性质进行严格的检查，只有在各项指标达标以后，才允许其投入到混凝土的制作当中去，而如果出现任意一项指标不达标，那么就不能够让其投入到混凝土的制造中去，避免因为原料的不合格而对混凝土的质量造成影响。

（二）改善混凝土抗裂性的措施

大体积混凝土中可以加入少量膨胀剂，这样会引发混凝土的体积增加，补偿混凝土的收缩，综合作用下可以减少大体积混凝土的开裂。大体积混凝土中掺和适量的膨胀剂可以中和大体积混凝土硬化时产生的干缩，这样就能有效减少裂缝产生。我们现在比较常用的两种膨胀剂是FH复合型和UEA型，又以UEA型膨胀剂用的多。通常，UEA型使用时，要在混凝土里掺入1/10的量，把膨胀率控制在万分之三左右，可承受的预压力也控制在0.5MPa左右，这样就能和硬化时产生的拉应力相抵。在大体积混凝土中科学配置钢筋能加大混凝土的强度，我们配置钢筋时要注意钢筋的间距不能太大，以保证混凝土的抗裂性能良好。我们在配置钢筋时，间距一般不大于10cm，大体积混凝土的配筋相对较少，为了加强混凝土的抗裂性能我们少量配温度筋。

（三）设计控制技术的应用

市政工程大体积混凝土裂缝控制，通过从设计方面进行优化控制也显得比较重要，首先从机构体系选型环节看，结构平面形状就要保障刚度均匀对称，平面的长度和凹凸要控制到位，外挑以及内收的设计要特殊处理，降低结构约束度，最大程度避免结构突变产生应力集中。混凝土当中钢筋保护层厚度就要选择最小值，保护层厚度大就比较容易出现裂缝。设计中增加构造钢筋，对高低错落和结构交接的位置进行强化，比较容易出现裂缝的边缘位置进行设置暗梁来提升配筋率，这样能从整体上提升混凝土极限拉伸。配筋设计就要注重补偿配筋，通过细直径密配筋的要求。

（四）做好大体积混凝土的温度变化分析

根据实际温度的监控结果以及相关理论分析，基础大体积混凝土浇筑内外温差变化的趋势主要可以分为升温、降温及稳定三个不同阶段。在混凝土刚浇筑完成之后，混凝土内的水泥水化在很短的时间内完成，且随着浇筑时间的延长，整体浇筑温度逐渐降低，趋于稳定。由于混凝土本身的导热系数比较小，很容易导致中心区域的熱量形成积聚。因此，在前期的时候需要通过加压来降低内部温度，保证内部热量的释放。

（五）制定施工阶段的优化措施

科学的实施混凝土配合比措施在确保混凝土工作质量的前提下，减少混凝土的用水量，做到低砂率、低水胶比;掺入一定剂量的减水剂、引气剂、在高粉煤灰的使用前提下制定优化措施，提高混凝土的强度、硬度和极拉值，使用热量较低的混凝土材料。使用增配构造筋的方法能够有效提高混凝土的抗裂能力，选择钢筋时使用直径和间距较小的钢筋。

（六）减少大体积混凝土的约束力

在一个市政项目施工期间，地基的约束力是很重要的，我们要减少大体积混凝土的内部约束力，预防裂缝的产生。减少约束力的方式通常是加设滑动层，减少地基和块体的摩擦，提高大体积混凝土块体的稳定性。对大体积混凝土进行分块作业，可以把约束力限制在规定的范围内，以减少其约束力。一般用设置后浇带、加设伸缩缝等来分块，这样可以有效地降低大体积混凝土块的内部约束力。另外，在后期进行保湿养护时，一般是用蓄水或者覆盖的方法，这样能有效控制大体积混凝土的内外温度，预防裂缝。

参考文献：

[1]闫冬.大体积混凝土裂缝及温度应力研究[J].市政技术开发，2018，45（23）：114-115.

[2]武文广.大体积混凝土裂缝的施工特点及解决措施[J].科技风，2018（35）：111.

[3]龙昌斌.大体积混凝土裂缝缺陷处理技术[J].技术与市场，2018，25（10）：118+120.

[4]王华毅.大体积混凝土裂缝控制概述[J].工程建设与设计，2018（18）：95-97.

[5]徐晶.大体积混凝土裂缝成因及控制的探讨[J].建材与装饰，2018（40）：41.