谈路桥施工中大体积混凝土裂缝成因及防治

李 长 云

(海东市平安区交通运输局，青海 海东 810600)



谈路桥施工中大体积混凝土裂缝成因及防治

李 长 云

(海东市平安区交通运输局，青海 海东 810600)

以某路桥工程为例，从水泥水化热、施工工艺、外部环境、养护等方面，分析了大体积混凝土裂缝的产生原因，并探讨了具体的防治措施，以提高路桥工程的牢固性与耐久性。

路桥工程，混凝土裂缝，水泥，钢筋

随着我国经济的快速发展，运输业也逐渐发展成促进经济发展的关键因素，路桥工程作为运输业的重要组成力量，其质量问题尤其重要。而就路桥工程而言，施工中如果伴随裂缝，将直接关系到所用混凝土的防水效果、整体牢固性能、耐久性，进而使得其质量难以保证。鉴于此，笔者在此文中，结合某一路桥工程，分析一些实际情况中裂缝出现的原因，并提出一些切实有效的防治方法。

1 工程实况

某一路桥工程，在检查已经完工的四个桥墩时发现，桥墩的表面有一竖向裂缝，经勘察，此裂缝的宽度没有超过0.2 mm，虽然没超过允许的范围，但如果得不到及时的控制，会影响桥墩的美观和持久性，久而久之可能会对该路桥工程的实际质量造成一定影响。

2 裂缝出现的原因分析

2.1 水泥水化热因素引起的裂缝

水泥水化的时候，会产生大量的热能，而体积大的混凝土，截面的厚度都很大，因而，大都导热能力不强，所以，水化产生的热能散发不出去，使得混凝土内部温度快速上升。另外，混凝土内外部的温差太大，也会产生内部的温度应力，而且温度越高应力越大，也就越容易形成裂缝，当混凝土内外温差大于25 ℃时，便产生了裂缝。在这一路桥工程中，使用的是早强水泥，水化反应发生的很快，内部温度上升迅速，内外温差超过25 ℃，因而也是产生裂缝的原因。

2.2 工程施工使用的工艺会导致裂缝

在实际施工过程中，施工工艺的选用、实施直接影响着整个工程的质量，工艺使用不科学，混凝土会发生离析现象，浇筑后，混凝土的内部会有很多材质粒的聚集团，而每一种聚集团的收缩率不同，混凝土在凝固的时候，当内部水泥浆的收缩率明显大于混凝土本身的收缩率时，就会形成裂缝。原因有三：1)混凝土搅拌时间控制不合理。混凝土要加入减水剂，如果搅拌时间不足3 min，减水剂的作用发挥不出来，就会导致混凝土在运输、浇筑过程中容易发生离析现象；2)浇筑方法不科学。浇筑的大体过程是，先将混凝土泵送到桥墩的托盘，然后通过两侧的串筒使混凝土落到需要浇筑的地方，因为这一过程受到混凝土本身流动性以及振捣棒的作用力的影响，也会发生离析现象；3)混凝土能够抵抗温度应力，自身的硬度必须要达到8 MPa。然而，在浇筑后的半月内，混凝土的强度增长的不快。有关实验验证，在浇筑后的3 d，混凝土的硬度仅有0.8 MPa，但是，这时的内部温度、内外温差都已上升到最大值，裂缝随之产生。

2.3 外部环境的变化导致出现裂缝

在路桥工程施工过程中，外界环境的温度不好控制，它会直接影响混凝土浇筑时的温度。当周围温度过高时，混凝土的温度也会升高，如果这时环境温度再降低，就会加大混凝土的温度梯度，当外界的温度快速下降时，混凝土的内外部温差增大，产生裂缝。

2.4 混凝土养生不到位产生裂缝

混凝土养生不到位也容易产生裂缝，要想不产生裂缝，必须将混凝土内外温差控制在25 ℃以下，但是，如果混凝土养生工作做不好，温差得不到很好的控制，就会增加产生裂缝的频率。

3 防治裂缝产生的相应措施

3.1 做好对混凝土内外温差的控制

1)选择质量过硬的水泥。严格控制水泥发生水化反应产生的热能，使得混凝土内外部的温差得到有效的控制，可以极大地避免裂缝的产生。而影响混凝土内外部温差的主要因素，就是控制好水泥发生水化反应生成的热能，所以，选择水泥的时候，一定要选择低热品种。2)科学调整混合砂的比例。混凝土的砂细度必须控制在允许范围内，而且，要保证颗粒的均匀性，粉含量不能高于1/5。另外，要适当增加粉煤灰的添加量，用粉煤灰替代一部分水泥，在本次工程案例中，使用的是二级粉煤灰，添加量为27%，规定要求粉煤灰的添加量不超过40%就行，所以，此次工程需要再增加一些粉煤灰的掺加量，达到35%。也就是说在1 m3混凝土中，掺加136 kg粉煤灰。3)科学调整混凝土配合比。混凝土在浇筑后的6 d中，使用普硅32.5R的水泥强度增加太快，温差形成也很快，很容易产生裂缝；如果使用的水泥是P.O42.5的普通硅酸盐水泥，它的强度增长不是很快，温差不容易超过25 ℃，也就不容易产生裂缝。

3.2 裂缝负荷控制

1)合理设置钢筋。设置钢筋的主要作用，就是形成内部支撑力量，利于混凝土的形成。在设置钢筋时，为了提升钢筋的设置密集程度，应当选用较细的钢筋，钢筋之间的距离控制在10 cm。为了让钢筋分布地更均匀，要在混凝土的表层、边缘设置钢筋网片。2)防止钢筋受到腐蚀。大体积混凝土使用的钢筋，一定要注意钢筋保护层的厚度，从而进一步控制裂缝的不断加大，混凝土的强度要大，另外，还要特别注意在混凝土的搅拌过程中，要适当增加添加剂的量，让钢筋保持较好的耐久性能；在浇筑混凝土时，要严格控制外界环境的温度，一定要注意，不要让钢筋接触到水分发生锈蚀。

3.3 收缩裂缝控制

大体积混凝土产生收缩裂缝的影响原因有很多种，要想及时、到位地控制收缩裂缝，必须从以下几个方面予以加强和严控：1)混凝土的材料选购方面，负责采购的部门，必须结合工程实际情况，选配合适的混凝土材料，所选择的混凝土，含泥量、杂质都要控制在较低的范围内，水泥要选用低能的粉煤灰水泥，一定要把好水泥的质量关；2)混凝土浇筑过程中顶帽、托盘、墩身一次立模，先浇筑墩身和托盘，再把绑扎好的顶帽、垫石钢筋吊装到位，最后浇筑顶帽。混凝土泵送到墩顶的时候，进行分层浇筑，分层振捣。浇筑的时候，要从桥墩的一侧向另一侧挪移，保持混凝土的均匀，浇筑的时候一层层地进行，每一层的混凝土的厚度要控制在30 cm以下，振捣以泛浆为准，每棒的时间要小于20 s，棒到模板的距离控制在20 cm左右，每棒之间的间隔也应保持在20 cm左右。

3.4 混凝土的养生

路桥工程的桥墩浇筑完毕以后，需要把混凝土的外漏表层用塑料薄膜覆盖好，就塑料薄膜外而言，需要用保温罩严密保温，当混凝土的温度稳定在20 ℃以下时，才能把保温罩去掉。把模板用保温罩包好，一般而言，保温罩都是由两层构成，里面的一层是棉被，外面的一层则是防水材料，保温罩的接口处，需要连接严实。4 结语

在路桥工程施工中，大体积混凝土很容易出现裂缝，导致裂缝出现的原因是多样化的，因而应该结合实际情况，分析裂缝产生的原因，然后，有针对性地采取应对方法预防、避免大体积混凝土裂缝的产生，让路桥工程既有漂亮的外形，又有过硬的质量。

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Discussion on cracks causes and prevention of mass concrete in road and bridge construction

Li Changyun

(HaidongPing’anAreaTrafficandTransportationBureau,Haidong810600,China)

Taking a road and bridge engineering as an example, from the cement hydration heat, construction technology, external environment, maintenance and other aspects, analyzed the causes of mass concrete cracks, and discussed specific prevention measures, in order to improve the firmness and durability of road and bridge engineering.

road and bridge engineering, concrete crack, cement, steel bar

1009-6825(2016)24-0175-02

2016-06-17

李长云(1982- )，男，助理工程师

U445.7

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