路橋大體積混凝土施工裂縫成因及防治對策

摘要：在日常的路橋建設(shè)項目中經(jīng)常有大體積混凝土施工單元出現(xiàn)。大體積混凝土施工裂縫是公路橋梁中常發(fā)性病害。本文從路橋施工中大體積混凝土裂縫的危害分析入手，主要講述了大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因，并提出了相應(yīng)的控制方法。希望得到同行業(yè)人士的批評與指正。

關(guān)鍵詞： 路橋 ；大體積 ；混凝土； 施工； 裂縫； 成因； 防治

大體積混凝土是指混凝土體積或者連續(xù)施工單位面積超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的混凝土施工項目。裂縫是混凝土工程常見病害。大體積混凝土施工經(jīng)常會有溫度性裂縫、收縮性裂縫、沉降性裂縫發(fā)生。本文主要從裂縫產(chǎn)生的根源入手，分析并裂縫產(chǎn)生的原因，有針對性地提出防治措施，確保道橋工程大體積混凝土施工質(zhì)量。

1路橋施工大體積混凝土裂縫的危害

裂縫在公路橋梁建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)主要是指由施工原因造成的混凝土裂縫，其中包括大體積混凝土裂縫。大體積混凝土是提體積超過一定限度的混凝土施工，混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于溫差原因、收縮原因、干縮原因和沉降原因產(chǎn)生的裂縫。裂縫是橋梁養(yǎng)護與施工中常遇到的問題。裂縫不但會影響橋梁工程外觀，還會降低橋梁承載能力。裂縫在路橋工程所在地的天氣、水文條件的影響下，危害程度會加劇，并嚴(yán)重危脅橋梁工程安全運行。在路橋施工中經(jīng)常會遇到大體積混凝土施工，因此路橋大體積混凝土工程施工裂縫是施工單位應(yīng)重點注意的問題。

2路橋大體積混凝土裂縫的成因

2.1溫度裂縫的成因分析

溫度裂縫是橋梁施工中最為常見的類型。溫度裂縫是由于路橋混凝土體積較大，混凝土內(nèi)部與外部溫度存在較大差異，溫度差異過大時就會在混凝土表面產(chǎn)生較大的應(yīng)力，當(dāng)溫度差異性應(yīng)力大于混凝土內(nèi)部抗拉伸強度時，就會產(chǎn)生局部細(xì)致裂縫?；炷馏w積過大時混凝土內(nèi)部溫度向外擴散，外部擴散溫度與內(nèi)部溫度出現(xiàn)差異過大的情況時也會產(chǎn)生溫度應(yīng)拉力裂縫。混凝土內(nèi)部與外部之間溫差過大是產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因。控制混凝土內(nèi)外部溫差是保障混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵，控制混凝土內(nèi)外溫差可以有效的避免溫度裂縫的發(fā)生。

2.2干縮裂縫的成因分析

干縮裂縫一般出現(xiàn)在大體積混凝土澆筑施工結(jié)束后，產(chǎn)生的主要原因是大體積混凝土水份向外散失時受外部環(huán)境影響，內(nèi)外干縮程度不一致產(chǎn)生的由內(nèi)向外的細(xì)小裂縫。干縮性裂縫由于產(chǎn)生原因不同于溫度性裂縫，危害較為嚴(yán)重。干縮裂縫外觀較為細(xì)小，表面呈平行線或網(wǎng)狀細(xì)小裂縫。干縮性裂縫得不到及時控制與治理不但會影響混凝土表面，還會對混凝土結(jié)構(gòu)承載能力有一定的影響。

2.3收縮裂縫的成因分析

混凝土在凝結(jié)后會在一定時間內(nèi)產(chǎn)生水化熱現(xiàn)象。水化熱是指混凝土在凝結(jié)后內(nèi)部會出現(xiàn)較高溫度，混凝土內(nèi)外溫度差異過大產(chǎn)生裂縫，這種因為水化熱產(chǎn)生的裂縫對混凝土的質(zhì)量影響較大。裂縫產(chǎn)后，混凝土內(nèi)部水份會通過裂縫加快蒸發(fā)速度，在混凝土表層出現(xiàn)更多裂縫，影響范圍較廣。

2.4沉陷裂縫的成因分析

大體積混凝土一般情況下因為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)地基不實、沉降不一致、排水不暢通發(fā)生沉降，混凝土沉降量不一致時就會引發(fā)沉降性裂縫發(fā)生。沉降性裂縫危害較大，主要表現(xiàn)為貫穿性裂縫。在施工時要保證基層的穩(wěn)定，做好排水和防水工作可以有效防止沉陷性裂縫的發(fā)生。

3路橋施工大體積混凝土裂縫的防治主要方法

3.1溫度裂縫的防治方法

大體積道橋混凝土施工溫度裂縫防治方法主要有以下幾點：一是在施工結(jié)束后及時灑水養(yǎng)生，防止水化熱裂縫的產(chǎn)生。橋梁養(yǎng)護在施工中不受施工單位所重視，但是灑水養(yǎng)生是防治橋梁大體積混凝土施工有效方法。二是使用硅酸鹽水泥進(jìn)行施工，減少水化熱發(fā)生的機率。普通硅酸鹽水泥是早期水化熱產(chǎn)生較低的水泥，使用這種水泥能有效減少水化熱裂縫發(fā)生。三是控制施工配合比?；炷恋呐浜媳仁歉鶕?jù)當(dāng)?shù)厥┕夂驅(qū)嶋H情況、原材料的選擇等即定的情況下，經(jīng)過科學(xué)測算得到的經(jīng)濟性最佳的混凝土施工配合比。施工配合比可以在保證級配的情況下做出微小調(diào)整，適量的加入粉煤灰與外加劑，增強混凝土的和易性，減少溫度差異過大產(chǎn)生的溫度裂縫的發(fā)生。四是強化大體積混凝土攪拌溫度控制。在外界施工溫度過高時可以采用人工、機械送風(fēng)的方式對混合料進(jìn)行必要的冷卻，降低混合料的出料溫度。五是分層澆筑施工。大體積混凝土的澆筑一般采用分層澆筑的方式進(jìn)行施工，控制溫度及時向外界擴散，控制混凝土內(nèi)外溫度差異，減少大體積混凝土溫度裂縫的發(fā)生。

3.2干縮裂縫的防治方法

干縮裂縫與溫度性裂縫產(chǎn)生都與水泥混凝土的水化熱有直接關(guān)系。干縮性裂縫的防治方法主要有以下幾個方面：一是合理確定水泥種類。粉煤灰水泥是大體積混凝土施工中經(jīng)常用到的水泥種類。粉煤灰水泥可以降低混凝土水化熱反映的強度，減少干縮裂縫的發(fā)生。二是合理確定施工混凝土配合比?；炷潦┕づ浜媳瓤梢愿鶕?jù)施工條件與實際情況在保證水灰比的情況下進(jìn)行適度的調(diào)整，施工配合比調(diào)整可以有效的防治干縮性裂縫的發(fā)生。

3.3收縮裂縫的防治方法

收縮性裂縫的防治方法主要有以下幾方面：一是調(diào)整施工用水泥。大體積混凝土施工對于水泥的限制較多，可以采用防塑性與水化熱較低的水泥做為基礎(chǔ)材料。二是適當(dāng)增加外摻劑。外摻劑的使用是大體積混凝土生產(chǎn)與使用的施工單位的共識，外摻劑可以在保證級配與使用便捷性的基礎(chǔ)之上，控制水泥混凝土的物理特性，保證滿足大體積混凝土施工需求。三是養(yǎng)護劑的使用。養(yǎng)護劑是近年來在大體積混凝土中大量使用的一種外用型噴劑，主要用于保水性養(yǎng)生。養(yǎng)護劑的使用可以減少混凝土內(nèi)外溫度差異、保持混凝土內(nèi)部濕度，減少收縮性裂縫的發(fā)生。

3.4沉陷裂縫的防治對策

大體積道橋混凝土施工深陷性裂縫產(chǎn)生的原因主要是基層不沉降不一致。深陷性裂縫對于混凝土整體強度的危害非常大。沉陷裂縫的防治方法主要有以下幾個方面：一是在施工前對地基進(jìn)行相應(yīng)的處理，保證大體積混凝土澆筑場地的基坑底部強度。二是設(shè)置合理的排水設(shè)施，保證基坑在受到降水及地下水干擾時的排水工作效率。合理的排水設(shè)施能有效的保證基層強度，防止因基坑水浸影響表面強度與穩(wěn)定性。三是防止大體積混凝土基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性?；邮艿浇邓c地下水侵蝕后，地下基坑的強度是保證道橋大體積混凝土深陷的基本保證。

綜上所述，大體積混凝土道橋施工是公路施工中的重要質(zhì)量控制單元，也是保障道橋建設(shè)質(zhì)量的基本質(zhì)量控制點。大體積混凝土施工受到外界干擾因素較多，結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況根據(jù)裂縫產(chǎn)生的主要原因進(jìn)行有針對性的防治，是保證道橋大體積混凝土施工的基本保障。

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作者簡介：楊曉輝，男，蒙古族，本科學(xué)歷，現(xiàn)供職于沈陽市勝豐水利建筑工程有限公司，學(xué)術(shù)研究方向為道橋。