桥梁混凝土裂缝控制及解决措施论文

桥梁混凝土裂缝的控制及解决措施【论文摘要】本文笔者根据大体积桥梁混凝土裂缝的问题，分析了大体积混凝土裂缝成因，并提出了相应的预防措施。

【关键词】大体积砼裂缝施工技术其上有巨大的荷载，整体性要求高，往往不允许留施工缝，要求一切连续浇筑完毕。

另外，大体积混凝土结构在浇筑后水泥的水化热量大，由于体积大，水化热聚积在内部不易散发，浇筑初期混凝土内部温度显著升高，而表面散热较快，这样形成较大的内外温差，混凝土内部产生压应力，而表面产生拉应力，如温差过大则易于在混凝土表面产生裂纹。

一般混凝土的硬化过程会产生体积收缩，而且在浇筑后期，混凝土内部逐渐冷却也产生收缩，由于受到基底或已浇筑的混凝土的约束，接触处将产生很大的剪应力，在混凝土正截面形成拉应力。

当拉应力超过混凝土当时龄期的极限抗拉强度时，便会产生裂缝，甚至会贯穿整个混凝土断面，由此带来严重的危害。

因此，本文将对大体积砼的施工技术及防裂缝相关问题进行分析与阐述。

一、大体积砼的施工方法科学的施工方法既能满足节约施工成本的要求，又有效避免了大体积砼内外的温差问题，极大降低了产生裂缝的可能性，以下将对几种施工方法进行分析： 1.1分块浇筑法为了尽量避免大体积砼内外的温差问题，在进行施工过程中宜采取分块浇筑法。

分块浇筑法又可以分为水平分段浇筑与竖向分层浇筑两种方式，其中分层浇筑又可分为全面分层、分段分层及斜面分层三种方式。

在竣工时间较充足的情况下，可以将大体积砼的结
构采取分层多次浇筑，各施工层之间的结合均按照施工缝来处理，也就是薄层浇筑技术，这种技术能充分散发砼内的水化热。

在施工过程中，应注意每道程序的间歇时间，如果间歇的时间太长，会影响竣工，同时也会使原来的砼对新浇筑砼产生约束力，进而会在上下层砼结合面产生难以发现的裂缝；如果间歇的时间过段，则可能正处在下层砼的升温阶段，表面温度高，再覆盖上层砼，就不利于下层砼的散热，也可能造成上层砼的沉降问题，提高裂缝的可能性。

1.2二次振捣技术二次振捣技术，对提高砼的抗裂性具有重要作用，大量的施工实践表明，对已经完成浇筑但尚未凝固的砼加强二次振捣工作，能有效避免砼由于水平钢筋下部产生的水分及空隙等，以此提高钢筋与砼之间的凝聚力，避免由于砼沉降而产生裂缝，并能以此降低砼内微裂的现象，提高砼的密实度，并增强砼的抗压强度约10％一20％，有效防止裂缝产生。

1.3优化大体积砼的搅拌在传统的大体积砼搅拌过程中，水分会与湿润的石子表面直接接触，在砼逐渐成形或静置的过程中，水就会向水泥砂浆和石子的界面集中，最终在石子表面形成水膜层。

在砼已经硬化后，由于存在水膜层，就会造成界面的过度层趋向疏松多孔化，减弱了硬化水泥砂浆和石子之间的粘结性，进而成为砼结构中最薄弱的环节，对砼的抗压力及其他物理学性能造成不良影响。

改进大体积砼的搅拌方式，能有效提高砼的极限拉伸力，避免砼结构的收缩。

为了进一步保障砼的质量，可以通过二次投料的砂浆裹石或者净浆裹石等搅拌技术，既能防止水分过于向石子及水泥砂浆界面集中，又能保障
硬化后的界面过度层更密集，并提高约10％的砼结构强度，提高其极限抗拉值与抗拉强度。

大量的施工已经证明，在砼结构的强度基本趋同的情况下，能够适当减少水泥用量，也避免了水化热的产生。

二、提高大体积砼施工质量和防止产生裂缝的一些措施 2.1加强对温度的控制首先，为了控制由温差导致的裂缝，大体积砼的浇灌工作应选在一天中气温比较低的时间进行，优先选择水化热比较低的水泥，在确保大体积砼的强度等级前提下，使用一定的缓凝减水剂，以减少水泥的使用量，同时使水灰比降低，能够有效减少水化热；加入外掺料如粉煤灰不仅能代替部分水泥的功能、减少用水，还能够改善砼的可泵性。

其次，要注意控制砼入模的温度，如通过向骨料洒水来减少太阳对砂石料的直接照射；通过加冰块来冷却材料。

在浇筑时，应采取分层的方法，能够更好的控制浇筑的厚度及进度，有利于散热，同时浇筑的温度也要格外关注，例如在浇筑大体积素混凝土时加入适量的毛石，能够吸收大量的热能，并且节约大体积砼的原材料，但是要注意在浇灌过程中，应严格控制毛石块的体积不超过总体积的25%。

2.2提高对原材料的控制由于在大体积砼结构中涉及的配筋较密且多，因此为了确保砼的紧密填充，应加强石子中最大粒径及其粗细集料级配，如果石子的粒径过大，石子就可能卡在钢筋中，而砂浆的收缩度大于砼的收缩度，拆模后就很可能在钢筋下方造成裂缝。

另外，应严格控制砂石料的含泥量，若超过规定，会降低大体积砼的抗拉力并增加砼的收缩力，这种情况下就极易产生裂缝，影响工程质量。

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外，在大体积砼的施工过程中，对水泥的选择也十分重要。

不同品牌、类型的水泥其组织各不相同，因此配置出的砼的性能也不尽相同，一般大体积砼工程在浇筑初期发生开裂的最重要原因就是由于砼内部温度升高与收缩而造成的。

通过对大体积砼的选材及配合比的控制，在大体积砼结构中加入外加剂，尽量减少水泥和水的用量，以减少水化热现象引起的收缩变形。

普通的硅酸盐水泥虽然其早期的强度高但是水化热反应大；矿渣水泥相比普通水泥的热度低，但是它的干缩和渗水现象严重，而且后期会产生硬度收缩；火山灰水泥在后期的收缩程度较大，而且经济代价较大。

通过平衡选择，一般粉煤灰水泥，可降低裂缝出现的频率，在一定程度上降低了水灰比以及水灰量，有效控制了水化热，同时对大体积砼起到补偿收缩的目的，有效防控了裂缝的产生，提高工程质量。

2.3适当调整钢筋配置通过调整钢筋的配置方案，可以增设温度的传递分布筋，将大体积砼内部的热量及时传递出来，以防止内部热量增高。

在钢筋的配置设计上，一般采取在配筋率不改变的前提下、上下皮配筋差异的方案，也就是说底皮钢筋在没有柱板带的地方横纵均采用φ25@150，在有柱板带的地方上下皮筋则采φ25@130。

由于砼的厚度约为1米，出于其散热速度的考虑，可在底皮钢筋与顶皮钢筋之间设置φ25，温度分布筋采用每平方米1根的方式，采用搭接焊的方式连接上下，放弃原来28@200的配筋方案。

通过这种上下错位的分布方式，可使钢筋的直径减小，钢筋之间的间距缩短，这样就减少了砼的收缩程度，上下搭接的方式能够使中间的热量迅速散发出
来，减少裂缝发生的几率。

2.4通过在浇筑混凝土的模具内敷设一定数量的细钢管为导管，在施工浇筑时及养护期作为散热管道，在导管中循环冷水，带走大量的水化热，是一种很好的降温措施。

2.5注重养护工作加强对砼结构完工后的养护，主要是严格监控其温度，以避免出现过大温差而导致裂缝。

一般大体积砼的底板浇筑应控制在5月份之前完工，以避开炎热天气以及太阳的暴晒。

在养护方面，当浇筑工作完成后，派3—4个人进行专门养护工作，做到轮班值守。

为了确保已经浇筑好的砼表面热度不至过快散去，可选择在大体积砼的表面铺盖草袋，并在草袋的上面再盖一层尼龙薄膜，这样可以有效保证砼的表面湿润，使其降温速度降慢。

由于初期的养护工作十分重要，能为后期投入使用时避免裂缝现象提供较好的保障，以减少不必要的麻烦，所以不能怠慢，并应将养护期延长至15天。

三、结语
由上可见，大体积砼施工的技术十分复杂，为了有效避免裂缝的产生，从设计到施工，包括施工的环境与材料等多方面因素，都应提高注意。

应从多方面加强对大体积砼施工的分析，并采取积极的防控措施，以实现综合治理原则，能够从根本上提高桥梁施工工程的质量，保证桥梁施工物使用功能的发挥。

参考文献：
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