道路桥梁施工大体积混凝土裂缝成因及防治对策

刘胜

摘要：道路桥梁施工中出现裂缝，会严重影响整个结构和实际设计效果，导致其稳定性遭受到破坏，一些比较大的裂缝还可能对路桥主体结构产生一定破坏，严重影响了路桥的质量。因此，为了保证裂缝能够尽量少的出现，保证工程质量，为路桥顺利投入到使用提供一定支持，需要对出现裂缝的原因进行深入研究和分析，并且按照成因制定对应的解决方法。这样不仅能够降低裂缝造成的安全问题出现几率，同时也可以从根本上避免裂缝出现。

关键词：道路桥梁施工;大体积混凝土裂缝;成因;防治

1大体积混凝土裂缝的形成因素

1.1施工材料导致裂缝

在道路桥梁的施工中，主要建筑材料混凝土一般是由石灰、硅化物混 合成的，这两种物质遇到水就会释放出大量的热量。因此在混凝土的内部， 会积累大量热量，甚至可能会达到 70 度左右，但是表层温度并不高，这种内外的温差就会导致结构内外形成一种拉力效应。当拉力超过混凝土能够承受抗拉性后，就会造成裂缝的出现。

1.2干燥收缩

干燥收缩是结构表面产生裂纹的主要原因。当混凝土结构特别干燥时， 会进行吸附水脱水，由内而外逐渐丧失水分，导致结构体积发生收缩。大体积混凝土结构表面收缩速度要明显快于中心收缩速度，从而使结构表面 产生拉应力，引发表面开裂。

1.3外部环境温度变化

水泥水化热、混凝土散热、浇筑温度共同构成了大体积混凝土的内部温度。其中，浇筑温度与外界温度呈正相关的关系。当结构外部环境温度发生明显变化时，会增加内外部温度差，从而影响结构浇筑温度，引发混 凝土开裂。

1.4沉降和施工裂缝

所谓沉降裂缝，就是混凝土表面顺着钢筋分布的方向出现的一系列裂 缝，此类裂缝分布的面积也比较大，主要出现在拆除模板之后的3～7d内。

出现沉降裂缝的主要原因是因为在浇捣混凝土的过程中骨料不断下降，并且水泥浆浮出水面，在沉浮的过程中可能会受到钢筋和预埋件的阻 碍，使得水泥出现分离的现象，引起裂缝。

2道路桥梁裂缝类型

2.1结构性裂缝

结构性的裂缝主要是由于载荷产生的。由于道路桥梁的主要组成为钢筋、混凝土，在道路桥梁的实际运行过程中，会由于持续承受载荷或者是 载荷出现突然增大的情况，导致道路桥梁需要产生抵抗力承受载荷，但是 这种抵抗力也存在极限，极限主要与设计强度、实际承载能力相关。一旦抵抗力无法抵抗外部载荷，那么就会导致承载能力超出限制，最终导致混 凝土、钢筋结构内部出现受力失衡，最终应力失控，破坏内部结构，产生裂缝这种结构性的裂缝，代表道路桥梁内部钢筋和混凝土结构已经严重被破坏，该种裂缝类型具有突发性特征。

2.2非结构性裂缝

除了结构性裂缝的产生原因，由于其他原因导致的裂缝都成为非结构性裂缝。造成道路桥梁工程出现非结构裂缝的原因有很多种，一般情况下都是由于比较小的裂缝，在受力后逐渐变大导致的，最终对整个道路桥梁的强度产生一定影响。同时也存在一些由于外部不断给予作用力导致的裂缝，如比较常见的沉降裂缝。非结构性的裂缝在初期一般比较小或者比较隐蔽，非常容易被人们忽视，认为不会对道路桥梁的整体强度产生影响， 但是在外部作用力的不断影响下，最终会变成比较严重的安全隐患。

3大体积混凝土裂缝防治措施

3.1合理选择混凝土类型及配比

从混凝土材料选用的角度出发，在大体积混凝土工序施工的过程中， 应注意以下几点：控制材料质量，奠定高质量施工基础;为有效降低水化热， 应选用中水化热或低水化热水泥，并加人大量高效减水剂和粉煤灰;对重点和特殊施工部位，应选用钢纤维混凝土作为首仓混凝土，用于导流底孔等空洞回填的混凝土应选用膨胀水泥或在混凝土中加人微膨胀剂;由于工 程浇筑量大、历时长，为减少环境温度对混凝土浇筑施工的影响，应选用温控混凝土。

从混凝土材料配比的角度出发，在大体积混凝土工序施工过程中，工作人员需要注意以下几点：选用四级配混凝土，同时减少水泥用量，保证混凝土坍落度在 3 ～ 5bm 之间;优先选用较大粒径的粗骨料，并保证粗细骨料级配良好，严格控制砂石的含泥量，为减少水泥用量、降低水化热， 应大量加人粉煤灰、缓凝剂、减水剂等掺合料。

3.2掺和添加剂

在建筑施工之中，可以在混凝土之中加人一些粉煤灰，使得混凝土的密实度得到有效地提升，并且提高抗渗能力，降低水泥的用量。同时，粉 煤灰是解决水化热导致内部升温引起裂缝的有效措施。此外，在混凝土中加人一些控制硬化过程的药剂也是重要的防裂手段，比如抗裂剂，这种外加剂解决了普通水泥砂浆干缩变形大及抗渗性、抗裂性、抗冻性等问题， 直接掺进混凝土中可以有效地控制混凝土的塑性收缩及离析产生的裂纹问题，大大改善混凝土的抗裂性能、抗冻抗冲击性能及耐磨抗震能力。

3.3加强对温度的控制

一是降低浇筑温度，最主要的就是使混凝土的出机温度降低，从而使大体积混凝土的总升温值及结构的内外温度差降低。其中最为直接有效的方法是降低原材料的温度。在高温的夏季，建筑企业应该要求商品碎供应 商在砂、石堆场搭建遮阳装置，从而避免太阳曝晒，必要时还需要进行淋水冲洗的降温措施。混凝土浇筑施工作业最好是在夜间进行。在冬季时尽量不在气温低时进行浇筑，以降低结构内外温度差异。二是施工时使用分 段分层浇筑方式，每层控制在 30bm 的厚度之内且进行密实振捣，从而使水化热的散热速度加快，防止产生裂缝。另外进行二次振捣还能使混凝土 的密实度以及两层混凝土间的粘合度增加，从而使其抗裂能力大幅度提高。需要注意的是大体积混凝土的表面以及中心温度应该在 25℃以上，所以在浇筑成型拆模后还需要采取必要的保温措施，如利用碘钨灯、定时喷水或 蓄存热水的方法，使混凝土的表面以及外部附近的温度提高。还可以进预 埋管道而灌人冷热水来实现对结构内部温度的控制。三是做好保湿措施， 主要是在混凝土刚浇筑完成的凝固硬化的阶段。这个时期的水化速度比较快，因此需要进行喷洒水雾等措施，使环境变潮湿。及时的保湿养护可使混凝土的水分蒸发速度减缓，水泥充分水化。水泥水化会生成堵塞混凝土 内的微小孔隙，从而使抗渗性得到有效提高。四是做好测温检查工作，尽量实现对大体积混凝土内部的温度变化及时掌握。在布置测温点时要能充分体现大体积混凝土的真实状况，设在其底部、表面以及底部位置，且测点要有 2.5m 到 5m 的间距。当温度上升的时期测量要隔 2h 到 4h，下降时可隔 8h，与此同时还需要测量外界温度。做好相应的记录，根据记录情况采取相应的措施。此外，为了避免裂缝产生，在搅拌作业中应对时间合理分配，在浇筑过程中应合理控制温度，在浇筑工作完成后的 48h 内应对温度情况进行定期检查，确保结构温度的合理性。

结束语

综上所述，大体积混凝土是道路桥梁工程建设中非常重要组成部分， 对工程质量起到直接影响，为确保施工质量，应严格按照要求进行施工， 积极完善方案设计，确保建筑材料的质量水平。但就目前来看，大体积混 凝土施工质量无法得到有效保障，会出现结构设计不合理等问题，极易产 生裂缝，不仅会对建筑工程外形带来不利，还会严重影响工程质量，因此采取有效的改进措施显得至关重要。

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