路桥施工中大体积混凝土裂缝成因与防范策略研究

文/赵彤

1 前言

在社会前行脚步逐渐加快之际，路桥工程的数量持续增加，规模也逐渐扩大。如果在施工时施工人员并未对原材料加以控制，维护保养方面也未能做到位的话，大体积混凝土裂缝的出现率就会加大，难以保证路桥施工的整体质量，同时安全事故的发生概率自然也就会增加。因此，在路桥施工时，要确保参与施工的相关人员能够形成牢固的安全意识，针对大体积混凝土裂缝出现的具体原因进行探究，并寻找到行之有效的防治措施，从而保证大体积混凝土施工顺利展开，质量达到标准要求。

2 大体积混凝土裂缝的具体类型

对大体积混凝土裂缝予以分析可知，其类型是不同的，最为常见的包括表层裂缝、贯穿裂缝、深层裂缝等。不管是何种裂缝，均会导致施工质量降低，尤其是混凝土外观形象会受到极大影响。在裂缝刚刚出现时，混凝土主体结构能够保持稳定性，然而从长远角度来说，质量安全是难以得到保证的，因而在第一时间工作人员就要完成好裂缝修复工作。导致贯穿性裂缝出现的主要原因是在表层裂缝出现之时未能直接予以处理，而这样就会导致开裂继续发生，进而使得大体积混凝土被直接分割开，而且形状是存在差异的，此时就会导致主体结构变得不够稳定，安全无法保证[1]。在贯穿性裂缝出现后，如果没有及时予以处理，最终就会出现深层裂缝，通常会超过30cm，会使得混凝土结构的安全难以得到保证，甚至会导致主体结构受到的危害大幅增加。

3 造成裂缝的原因

混凝土裂缝的发生概率是较高的，而导致这一问题发生的原因是较多的，其中混凝土内外温差最为常见。众所周知，混凝土结构拥有良好的抗压性能，然而抗拉能力较为薄弱，混凝土的内外温差一旦过大的话，内部拉力必然就会增加，超出标准值则会导致裂缝出现。若想解决这个问题，施工单位必须要选择切实可行的措施加以严格控制，寻找到有效的控制措施，尤其是要找出裂缝出现的具体原因。

3.1 施工设计问题

为了保证路桥施工能够顺利展开，施工单位必须要重点关注施工设计方面的问题，综合考虑混凝土厚度、原材料的选用等方面的问题。然而，从施工设计的现状来看，有些设计人员通常是依据个人经验来确定混凝土厚度的，现实测量并未做到位，进而导致问题出现，混凝土裂缝的发生率大幅增加。

3.2 水泥的水化热效应

众所周知，水泥水化的过程中必然会有热量产生，而且大体积混凝土施工所需的水泥数量是非常大的，这就使得混凝土内部积聚不少的热量，同时温度也会变得过高，而且热量散发的难度是较大的。热量集中带来的后果就是内外温差变大。这里需要指出的是，在混凝土浇筑之初，内部、外部的温差并不明显，完成浇筑工作后，在三至五天时间内就会发生，因而想要对混凝土内外温差加以有效控制是难度较大的。

3.3 外界气温变化

环境温度发生变化时，温差也会出现，如此一来，混凝土裂缝也就难以避免。众所周知，国内有些地区的昼夜温差较大，如果工作人员未能对混凝土进行有效保护的话，裂缝必然会出现，而且情况是较为严重的。另外，当外部温度过高时，混凝土具有的散热效率就会明显降低，此时混凝土内部就会出现高温情况，这对混凝土结构产生的实际影响是非常大的[2]。

3.4 混凝土的收缩

在水泥硬化时，对水分的需要并不多，而这就会使得混凝土当中存在的水分大量蒸发，进而导致混凝土发生收缩的状况。此时，如果对水分予以补充，确保混凝土能够呈现水饱和状态的话，混凝土体积就可逐渐恢复。因此，混凝土处于干湿交替环境时，体积的增大、缩小就会显得频率较高，进而导致混凝土结构无法保持稳定状态。此外，如果施工中选择的工程材料并不合适，采用的施工技术也不太适宜的话，混凝土结构所受影响必然会加大。

3.5 养护修复不当

在路桥施工的过程中，后期养护是不可忽视的，如果此项工作没有做到位的话，混凝土裂缝就难以避免，若想保证控制效率能够有大幅提升，就必须选择最为合适的养护方法。然而，有些人员在展开养护时未能将现行标准落实到位，养护不周是常见的，如此就会使得裂缝出现概率大幅增加。

4 大体积混凝土裂缝的防治措施

4.1 严格控制原材料质量

对混凝土的组成部分进行分析可知，水泥、骨料、外加剂、掺和料等是不可缺少的，若想保证施工的质量达到标准要求，相关人员就必须要加强对原材料的控制，具体要做到以下几点。

4.1.1 水泥

在使用水泥时，水化热是必须要重点关注的方面，若想明显降低水化热，就应该选择最为合适的水泥。从试验所得结果来看，在水泥当中，硅酸三钙以及氯酸三钙所占比例是较高的，而这就会导致水化热大幅增加，解决这个问题的主要途径就是选用矿渣硅酸盐水泥等，以此使得水化热明显降低。

4.1.2 粗细骨料

对混凝土进行制作时，粗细骨料是不可缺少的，合理选用粗细骨料，就可以切实提升混凝土的性能。从大体积混凝土的角度来说，砂石料最为合适，它可以使得混凝土质量达到标准要求，水化热也会明显降低，从而使裂缝的出现率自然降低。在选用粗骨料的过程中，工作人员要对粒径加以控制，一般应在40mm 以下。中粗砂的适用性是较高的，它能够使得水化作用明显减弱，混凝土不会出现温度过高的情况，自然就可以避免裂缝出现了。

4.1.3 水

在对混凝土进行拌和时，需要严格控制水的使用，拌和过程中应该掺入一定数量的冰块，以此确保混凝土入模时不会出现温度过高的情况，同时温差可以保持在合理范围内，进而温度裂缝的发生率也就降低很多。

4.1.4 外加剂和掺合料

若想保证大体积混凝土能够顺利配制，必须要确保掺入的缓凝剂、减水剂是最为合适的，从而使施工质量大幅提高。缓凝剂的应用可以使得混凝土水化热峰值在经过一段时间后才会出现，这时水化热散失效果更为理想。而混凝土凝结需要更长的时间，裂缝出现率自然就会降低。减水剂的使用可使得水泥用量减少，水灰比也就随之减小，另外混凝土开裂也可以被切实消除[3]。除此以外，还可将粉煤灰材料掺入混凝土中，使得水化热明显降低，混凝土具有的抗裂性能可以大幅增强。

4.2 高度重视混凝土的配合比例

正式展开施工前，施工人员应该依据既定的要求完成好检验工作，了解混凝土的实际配合比，从实际需要出发进行适当调整，并加以严格控制。在明确配合比后，通过采取可行措施来保证混凝土的抗拉强度大幅提高，进而使得混凝土裂缝的出现率明显降低。另外，相关人员要对设计要求有清晰的认知，选择最为合适的外加剂，并控制使用量，这是解决裂缝问题的有效途径。

4.3 科学制定混凝土浇筑方案

进行混凝土浇筑前，施工单位应该要先确定浇筑方案。制定方案时，工作人员应该对路桥工程现状有清晰的认知，并要从混凝土结构具有的实际特点出发，确保施工工序是最为合理的。众所周知，大体积混凝土结构的施工时间是较长的，采用的施工技术应该是最为合适的，合理应用跳仓法、后浇带技术可避免出现有害裂缝[4]。除此以外，进行混凝土浇筑时，还应该保证入模温度控制到位，混凝土分层顺序应该是合理的，以此可以使得内外温差不会过大。进行浇筑工作时，如果外界温度过高的话，则应该使用草袋覆盖输送管，同时浇淋冷水，切实降低温度。

4.4 强化混凝土的振捣工序

在混凝土浇筑的过程中，要想保证混凝土性能不会受到影响，振捣工作一定要做到位。进行振捣时需要重点关注以下几点：振捣到位，层间混凝土必须要结合起来；指定经验较为丰富的人员完成振捣工作，除了保证密实度、均匀性达到要求外，抗压强度也必须要得到保证；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，同时还要控制好振动棒插入深度和振动时间。

4.5 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[5]。

5 结语

道路桥梁工程的施工是非常复杂的，受环境等因素的影响会使道路、桥梁出现裂缝的现象。但是，只要我们能对裂缝现象的成因进行分析，在材料选取、施工技术、后期维护等方面做好相应的工作，就能有效减少这种现象，并保证建筑结构的安全性和稳定性。由此，施工单位要积极落实具有针对性的裂缝控制措施，以促进我国交通事业不断发展。