桥梁大体积混凝土裂缝施工控制方法分析师庆

桥梁大体积混凝土裂缝施工控制方法分析师庆

师庆

师庆（中铁十八局集团隧道工程有限公司陕西西安710000）

摘要：随着国家加大了对公路工程的投入，大体积混凝土在公路桥梁结构的应用越来越广泛，与此同时桥梁大体积混凝土的裂缝问题也日益突出。在桥梁的设计及施工的过程中，要注意产生裂缝的原因，从而防止大体积混凝土裂缝的产生。

关键词：桥梁；大体积混凝土；裂缝

引言：大体积混凝土作为现代建筑中重要的建筑材料，在桥梁建筑中得到了广泛应用，但是由于在大体积混凝土的施工、材料的选取以及保温等方面存在一定的缺陷，使得在施工过程中，大体积混凝土极易产生裂缝。因此，有效地控制桥梁大体积混凝土裂缝施工对于确保公路桥梁结构的施工质量有着十分重要的意义。

1.什么是大体积混凝土大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上，施工时必须采取相应的技术措施妥善处理水化热引起的混凝土内外温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。大体积混凝土结构的施工特点：一是整体性要求较高，往往不允许留设施工缝，一般都要求连续浇筑；二是结构的体量较大，浇筑后混凝土产生的水化热量大，并积聚在内部不易散发，从而形成内外较大的温差，引起较大的温差应力。大体积混凝土尤其在高层和超高层建筑中应用广泛，其基础工程大多数都属于大体积混凝土工程。这些大体积混凝土工程具有结构厚，体形大、钢筋密，混凝土数量多（有的混凝土量已超过10000m3），施工条件复杂和施工技术要求高等特点，除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外，还存在如何控制和防止温度应力，变形裂缝产生等问题。

2.大体积混凝土裂缝有哪几种2.1塑性收缩裂缝混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形受到外部约束时（支承条件、钢筋等），将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。塑性收缩裂缝多出现在夏季干热或大风天气的情况下，裂缝之间形状不一，长短不一，一般中间宽，两端长，较长的裂缝长可达2～3m，较短的裂缝通常长为20～30cm。大体积混凝土在凝结前，由于表面水分散失较快会产生一定的收缩，这时大体积混凝土的泌水现象便会相对减小，倘若无法及时补充混凝土表面蒸发损失的水分，那么这时的混凝土将会处于一种塑性状态，在拉力的作用下，混凝土表面就会有分布不均匀的裂缝产生，当混凝土温度较高，水泥活性大或水灰比较低时，大体积混凝土表面的裂缝便会发生开裂。

2.2温度裂缝温度裂缝主要指因水化热引起的内外温差而产生的裂缝。大体积混凝土在连续浇筑和硬化过程中，会发生水泥水化反应，从而产生大量的水化热，由于混凝土有着较大的热阻力，使得聚集在内部的热量不易散发，而表面的热量却散发快，从而使得混凝土内外温差过大，而大体积混凝土内外温差会随着环境温度的变化而发生变化，这样易形成不均匀的温度变形和温度应力，一旦大体积混凝土的温度应力和收缩应力超过混凝土的抗拉强度便会使混凝土内部或表面出现裂缝。

2.3干缩裂缝大体积混凝土干缩裂缝通常为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，多出现在混凝土浇筑结束后的一周左右或在混凝土养护后的一段时间。混凝土硬化后，由于受到外部环境的影响，混凝土内部水分会不断地向外散失，表面水分蒸发损失过快，变形也就较大，内部湿度变化较小时，变形也就较小。较大的表面干缩变形在受到混凝土内部约束力的作用下会产生较大的拉应力，从而导致裂缝的产生。

3.混凝土裂缝施工控制措施3.1温度裂缝施工措施大体积混凝土结构所处的使用环境不同，对材料选择的要求不同。一般采用强度等级为42.5-52.5MPa的低热矿渣水泥和中热硅酸盐水泥，并掺入10%-15%的一级粉煤灰改善和易性，降低水化热。

一般采用较高标号的中热硅酸盐水泥。当混凝土结构位于的环境水具有硫酸盐侵蚀时,应采用抗硫酸盐水泥。为满足有足够的强度和结构体的致密性，应选择有足够强度的粗骨料，同时，注意砂石料的含泥量控制在1%-3%。受浇筑结构的面积、混凝土的供应情况、钢筋网的疏密程度、预埋构件的留设等因素影响，降低大体积混凝土内部最高温度和控制混凝土内外温度差在规定范围(25℃)以内，有三方面消极因素存在：第一，底板(承台)混凝土超厚，必须一次性浇筑，这样则混凝土内部温度不易散发；第二，提高混凝土强度等级，可选择硅525或硅425水泥，水化热高；第三，特别注意春季施工，施工温度低，混凝土内外温差大。混凝土的振捣应使用高频振动器，使用插入式振捣器应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实，振动器的插点间距不大于为1.5倍振动器的作用半径，振捣棒不得触及钢筋和模板。每点振动时间10-15s以混凝土不下沉、不冒气泡、泛浆、表面平坦为准。

3.2收缩裂缝补偿措施混凝土收缩包括混凝土自身干缩、失水干缩、炭化收缩、塑性收缩等。现代施工中采用外补偿收缩混凝土技术。即在普通混凝土中掺加一定比例的膨胀剂，膨胀剂依靠本身的化学反应或与水泥其他成分反应，在混凝土硬化过程中产生一定的限制膨胀，产生应力效应，从而补偿混凝土硬化过程中的收缩(以干缩、冷缩为主)，防止或减小混凝土结构的开裂。在施工过程中，严格控制材料质量，尽量选用低收缩材料，同时严格控制其含量，纯净砂石料并采用合理的砂率，高减水添加剂节省水泥用量的同时，提高了混凝土结构性能。出现裂缝后,如混凝土仍保持塑性,可采取及时压抹一遍或重新振捣的办法来消除,再加强覆盖养护；如混凝土硬化,在表面抹薄层水泥砂浆进行处理；对于预制构件,粘贴环氧玻璃布进行封闭处理,以防钢筋锈蚀。

3.3养护工作混凝土浇筑成形后，要根据气候条件采取相应的控温措施，混凝土中心温度与表面温度的差值不应大于25℃，为及时掌握混凝土内部温度变化，便于调整养护措施，对大体积混凝土基础进行了测温控制，测温点布置在断面的底面、中心和上表面，从平面布置上考虑包括中心轴线和边角线。温度测量从混凝土浇筑后12h开始，温升阶段每2h测温一次，温降阶段每5h测温一次，一周后每天测温一次，共测15d。保湿养护的持续时间不得少于14d。保温覆盖层的拆除应分层逐步进行，如混凝土的表面温度与大气温度的差值不大于25℃，可全部拆除。

4.大体积混凝土的裂缝检查和处理大体积混凝土的裂缝分为3种：表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝。

对于表面裂缝因其对结构力、耐久性和安全基本没有影响，一般不作处理。对深层裂缝、贯穿裂缝，通常采用风钻或者人工等形式将裂缝凿除，如果凿槽断面不平要在上面浇筑混凝土，使此处与其他地方的高度相同。如果裂缝较深，要在混凝土充分冷却后，在裂缝处铺设限裂钢筋，之后在其上面浇筑新的混凝土。如果裂缝的状况比较严重，要采用水泥灌浆和化学灌浆的方式进行消除裂缝。不过要注意，裂缝宽度在0.5mm以上时，要采用水泥灌浆，如果裂缝值小于0.5mm，就要采用化学灌浆，只有合理的选用灌浆方式，才能有效的消除裂缝。

5.结语在桥梁的施工中，如何大体积混凝土产生裂缝，会对建筑造成很大的危害，其安全性会大大降低，危害人们的生命财产安全。虽然大体积混凝土很容易产生裂缝，但是大量的科学研究以及成功的工程实例都表明：只要在施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑到各种因素的影响，就完全可以避免危害结构裂缝的产生。

参考文献：[1]黄子春.大体积混凝土温度裂缝分析与防治实例[J].混凝土,2010,(01)：132-135[2]刘春艳.大体积混凝土温度裂缝的控制措施[J].太原科技,2010,(01)：64-6