路桥施工中大体积混凝土裂缝成因与防治措施

孙涛

摘 要：改革开放以后我国的社会经济出现了極为快速的发展，而在经济建设过程中运输业则发挥了非常重要的作用，作为交通系统中重要组成部分的路桥工程也是受到了人们更多的关注，其质量问题也越来越突出。对于路桥工程来说一旦出现裂缝的话那么混凝土的性能就会受到很大的影响，会降低它的耐久性、牢固性以及防水效果，工程的质量也会无法得到保障。路桥施工会使用到大量的混凝土，容易受到各种因素的影响，所以需要对混凝土施工的各个环节进行严格的控制，防止产生混凝土裂缝而降低了工程的质量。

关键词：路桥工程;大体积混凝土;裂缝成因;防治措施

中图分类号：U415.6;U445.57 文献标识码：A

0 引言

在进行路桥工程建设的过程中大体积混凝土的裂缝以及内温度应力都是应该重点关注的，必须做好监督控制工作。不过，实际的情况是，对于大体积混凝土的裂缝控制，在房建工程以及水利工程方面的实施效果还不错，可是在道桥施工方面却显得差强人意，相关问题还是比较突出的，控制的效果并不是很好。

1 大体积混凝土裂缝的种类

所谓的大体积混凝土也就是尺寸在1 m以上的混凝土结构，它的特点是需要使用很多的混凝土，内部也会产生很多的热量，并且实施工艺也是相当复杂的，而因为温度的变化以及混凝土的干缩变化都可能引起混凝土裂缝问题，而裂缝也有三种类型，分别是贯穿缝、表面缝以及深层缝，其中影响比较大的就是贯穿缝，会对建筑的安全性产生很大的影响，因为贯穿缝会破坏混凝土的结构，导致它的稳定性以及整体性都变差[1]。表面裂缝虽然对混凝土结构的影响比较小，不过也应该重视，因为不加以控制的话表面裂缝也是会发展成贯穿缝的。裂缝对于工程质量会产生不同程度的影响，不过，如果可以进行有效的控制的话对工程安全性的威胁也是可以接受的。通常情况下，如果是室内环境的话要求其混凝土裂缝宽度不能超过0.3 m，如果是室内环境的话则是不能超过0.2 m[2]。

2 造成裂缝的因素

混凝土裂缝形成的一个主要原因就是内外温差，混凝土外部以及各个质点都是有着一定的约束的，并且，它还有着抗压强度大但是抗拉强度小的特点，所以，在混凝土出现收缩变形的时候，如果温度应力过高的话那么就会形成裂缝。这就要求相关部门一定要对这一问题重视起来，要进行有效的控制。这就要求我们要明确裂缝产生的原因。经过调查分析我们认为是下面几种情况引起了内外温差，从而形成了混凝土裂缝。

2.1 水泥的水化热效应

通常水泥水化热的标准是500 J/kg，而大体积的混凝土通常会用到350 kg～550 kg的水泥，那么就会产生超过17 500 J的热量，这会使得结构内部的温度大量的增长，并且，因为混凝土体积是很大的，热量散发非常困难，导致内外温差会变得很大。不过，这种温差在进行浇筑的时候并不会很快的体现出来，因为混凝土表面也是会散热的，往往要过几天后才会达到最高温。并且，水泥的用量以及品种都会对水泥水化热的释放情况产生不同程度的影响[3]。

2.2 外界气温变化

环境温度对混凝土温度的影响也是比较明显的，比如说气温出现了频繁的变化以后，温差也会变得比较大，那么就可能形成温差裂缝。并且，当环境温度比较高时对于混凝土散热也会产生不利的影响，会使高温时间变长。

2.3 混凝土的收缩

其实，水泥硬化所需的水分是很有限的，一般只有混凝土水分的20%，那么剩下的都会通过蒸发的方式流失，这就会导致混凝土产生收缩。在混凝土收缩以后如果水又饱和的话，体积就能够恢复。所以，如果混凝土所处的环境不断的干湿交替的话就会给它带来很大的影响。并且，混凝土原材料的混合比以及施工工艺等同样也会对其产生影响[4]。

3 防止裂缝产生的相应措施

3.1 控制和优化混凝土配合比

为了更好的对收缩裂缝进行控制就需要对混凝土的配合比进行合理的设计，包括砂率、水泥用量以及水灰比等。在设计混凝土配合比的过程中，需要重点考虑混凝土的温升值，要对水泥、水、骨料的比例进行科学的设计，确保混凝土的性能符合相关的要求。并且，还要实施相应的控制措施，对材料的运输、存储以及进场质量等都要进行严格的管理，从而保证配合比设计的合理性，使混凝土有更佳的性能，保证施工的质量。

3.2 做好对混凝土内外温差的控制

（1）选择质量过硬的水泥。要对水泥水化反应的热能进行有效的控制，从而避免混凝土产生过大的内外温差，防止出现过大的裂缝。要知道水化反应的热能是温差形成的主要原因，因此在进行水泥类型选择时应该尽量使用低热类型的。

（2）科学调整混合砂的比例。要对混凝土的砂细度进行严格的控制，不能超出范围，颗粒要均匀，含粉率要在20%以内。同时，还可以多用些粉煤灰，以此来减少水泥用量，本次的工程案例选择的是二级粉煤灰，添加量则是达到了27%，还在规定要求的40%以内。因此，可以增加一些，比如说35%的添加量，这样，一立方米的混凝土的粉煤灰加入量就能够达到136 kg[5]。

3.3 裂缝负荷控制

（1）合理设置钢筋。内部支撑力的形成是设置钢筋的一大主要作用，在钢筋设置过程中，为了将其设置的密度提高上去，选择的钢筋要比较细，并确保钢筋与钢筋的距离为10 cm。在混凝土的边缘和表层进行钢筋网片的设置，从而确保钢筋更均匀的分布。

（2）防止钢筋受到腐蚀。大体积混凝土中选用钢筋时，必须对其保护层的厚度加以重视，对不断加大的裂缝进行有效的控制，增加混凝土的强度。除此之外，还要对搅拌混凝土加以注意，对添加剂的量进行控制，确保钢筋耐久性的良好;混凝土浇筑过程中，要对外界温度进行严格控制，尤其要对钢筋进行特别注意，不能使其与水分接触而导致锈蚀[6]。

3.4 收缩裂缝控制

有很多因素导致大体积混凝土出现收缩裂缝，要想将收缩裂缝及时、到位的控制住，必须严格控制下面几个方面：

第一，混凝土材料的选择，采购部门必须根据工程项目的具体情况适当的选择混凝土材料，确保选用的混凝土具有比较低的杂质和泥量，选用低能的粉煤灰水泥，确保水泥质量;第二，在浇筑混凝土时必须确保墩身、顶帽和托盘一次成膜，先进行托盘和墩身的浇筑，再将顶帽和钢筋绑扎好，吊装到指定位置，最后进行顶帽的浇筑。在混凝土泵送至墩顶时，进行分层振捣和浇筑。浇筑过程中采用从一侧挪向另一侧的方法，确保混凝土均匀的浇筑，并分层浇筑，必须确保混凝土煤尘浇筑的厚度都控制在30 cm之内，泛浆是振捣的标准，并且将每棒的时间控制在20 s之内，并将模板和棒的距离以及棒与棒之间的距离保持大概在20 cm。

3.5 混凝土的养生

在完成路桥工程桥墩施工之后，将塑料薄膜覆盖在混凝土的外漏上，针对于塑料薄膜来说，必须经过保温罩进行保温，混凝土低于20℃且温度稳定时，才可以揭掉保温罩。用保温罩包好模板，通常情况下，保温罩是由一层棉被和一层防水材料构成，必须严密的连接保温罩的接口[7]。

3.6 混凝土原材料的控制

混凝土是由水、水泥、骨料、掺合料以及外加剂等组成的一种混合型材料。通过控制下面几种材料来控制混凝土的原材料。

（1）水泥。水泥水化产生水化热，为了使水化热降低，温差减小，最好选用早期水化热比较低的水泥。通过有关的试验我们发现，水泥中铝酸三钙、硅酸三钙的含量比较高，导致水化热升高，所以，施工过程中，可以采用水化热比较低的中、低热硅酸盐或者矿渣硅酸盐水泥。

（2）粗细骨料。混凝土中一大主要的原材料就是粗细骨料，科学、合理的选择骨料可以使混凝土的性能得到有效的提升。针对于大面积混凝土而言，砂石料的正确选择不但可以使混凝土的质量得到保证，而且可以使水化热得到有效的降低，防止发生裂缝。粗骨料选择过程中，应该选择可以自然连续级配的材料，并且将其直径控制在40 mm之内;在进行细骨料选择时，选择中粗砂最好，因为选择这样的骨料可以使水泥和水的使用量降低，使水化作用降低，混凝土的收缩和升温得到有效的控制，预防裂缝的发生。

（3）水。搅拌混凝土过程中不能够缺少水，在具体搅拌过程中，还可以将适量的冰块添加进去，从而使混凝土入模的温度降低，确保在规定的范围之内，从而使温差得到很好的控制，控制因温度造成裂缝的概率。

（4）外加剂和掺合料。在配制大体积混凝土时，应该严格依照相关规定适当的加入减水剂、缓凝剂等外加剂，以此使混凝土的施工质量得到保证。配制过程中将缓凝剂适量的加入到其中，可以使混凝土水化热出现的峰值时间进行有效的延缓，将水化热散发出去，增加混凝土凝结的时间，降低出现裂缝的概率;将适量的减水剂加入混凝土中，可以使水泥的使用量得到一定的降低，降低水灰比，预防混凝土开裂的概率。除此之外，将适量的粉煤灰混合材料加入混凝土中，可以使水化熱得到有效的降低，使其抗裂性提升。

4 结语

在道路桥梁工程施工中因环境等因素的影响极易出现桥梁、道路裂缝等问题，施工极为复杂。很难防止混凝土彻底不出现裂缝，但如果详细的分析形成裂缝的原因，及时的调整施工通过选择的材料、施工工艺以及后期定期维护等方面的工作，就可以有效的控制这种情况，并且使建筑结构的稳定性和安全性得到保证。施工部门必须认真、积极的将控制裂缝的措施落实到位，更好的发展我国交通事业。

参考文献：

[1]郑云.路桥施工中大体积混凝土裂缝成因与防治措施[J].大众标准化，2019（18）：40+42.

[2]李清林.路桥施工中大体积混凝土裂缝成因与防治措施[J].工程建设与设计，2019（18）：168-169.

[3]赵秋实.路桥施工中大体积混凝土裂缝成因与防治措施浅析[J].建材与装饰，2019（4）：275-276.

[4]郝龙峰.路桥施工中大体积混凝土裂缝成因与防治措施[J].山西建筑，2018（34）：146-147.

[5]王永智.浅谈路桥施工中大体积混凝土裂缝成因及防治[J].科技创新与应用，2016（33）：244.

[6]李长云.谈路桥施工中大体积混凝土裂缝成因及防治[J].山西建筑，2016（24）：175-176.

[7]张云洪，肖磊.浅谈路桥施工中大体积混凝土裂缝成因及防治[J].科技与企业，2013（24）：250.