道路橋梁施工大體積混凝土裂縫成因及防治對(duì)策

揣大林 解永杰

摘 要：裂縫在當(dāng)今大體積混凝土施工過程中屬于一項(xiàng)十分普遍的問題，裂縫問題的存在將直接降低混凝土的抗?jié)B性與耐久性等性能，甚至還會(huì)導(dǎo)致工程發(fā)生形變甚至崩塌等嚴(yán)重后果。因此文章就道路橋梁施工中大體積混凝土裂縫的成因及防治對(duì)策進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：道路橋梁；大體積混凝土；裂縫成因；防治對(duì)策

1 引言

大體積混凝土一般是指混凝土結(jié)構(gòu)物的實(shí)體最小尺寸大于或等于1m的混凝土。在道路橋梁施工過程中，通常要進(jìn)行大體積混凝土澆筑施工，從而順利完成施工任務(wù)，為工程建設(shè)創(chuàng)造便利。然而在施工中，由于原材料質(zhì)量控制不到位，澆筑工藝流程沒有得到嚴(yán)格落實(shí)，養(yǎng)護(hù)施工不到位，容易導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生，制約大體積混凝土工程質(zhì)量提升，對(duì)道路橋梁施工效果提升和工程有效運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。為此，作為施工單位和施工人員，應(yīng)該提高思想認(rèn)識(shí)，根據(jù)裂縫的類型和成因，有針對(duì)性地采取防治措施，確保工程質(zhì)量，讓道路橋梁更好運(yùn)行和發(fā)揮作用。

2 道路橋梁施工大體積混凝土裂縫的成因

2.1 溫度裂縫的成因

溫度裂縫是最為常見的類型，也是施工中需要重點(diǎn)防治的裂縫類型，通常是由于溫差過大而引起的。大體積混凝土在澆筑過程中，由于內(nèi)部與外部溫差過大，容易在混凝土表面產(chǎn)生較大拉應(yīng)力，當(dāng)這種應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)裂縫。此外，大體積混凝土內(nèi)部熱量沒有外部熱量散失得快，在內(nèi)部與外部容易產(chǎn)生較大溫差，進(jìn)而可能出現(xiàn)較大拉應(yīng)力。一旦這種拉應(yīng)力超過混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。

2.2 干縮裂縫的成因

干縮裂縫一般出現(xiàn)在大體積混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間，或者混凝土澆筑完畢后一周左右?；炷翝仓瓿珊螅捎谕獠凯h(huán)境比較干燥，內(nèi)部水分會(huì)向外散失，如果散失速度較快，會(huì)導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)較大變形，從而導(dǎo)致混凝土由外向內(nèi)出現(xiàn)干縮變形現(xiàn)象，在混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。干縮裂縫一般比較細(xì)小，表現(xiàn)為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫。如果得不到及時(shí)處理，不僅影響混凝土結(jié)構(gòu)外形美觀，還會(huì)降低結(jié)構(gòu)承載力。

2.3 收縮裂縫的成因

混凝土凝結(jié)之前，表面水分散失較快，可能出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土泌水現(xiàn)象明顯減小，混凝土處于塑性狀態(tài)。如果表面蒸發(fā)損失的水分不能得到及時(shí)補(bǔ)充，再加上拉應(yīng)力的作用，就會(huì)產(chǎn)生分布不均勻的裂縫。此外，如果水泥活性較大，混凝土溫度過高，水灰比較低，開裂現(xiàn)象會(huì)進(jìn)一步加劇，在混凝土表面出現(xiàn)裂縫。裂縫出現(xiàn)后，如果得不到及時(shí)修復(fù)和處理，再加上水分蒸發(fā)等因素的作用，裂縫數(shù)量會(huì)越來越多，影響范圍也更加廣泛，對(duì)整個(gè)道路橋梁施工效果提升也會(huì)產(chǎn)生不利影響。

2.4 沉陷裂縫的成因

沉陷裂縫的主要成因是，道路橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)所處的地基土質(zhì)不均勻，存在松軟現(xiàn)象?；蛘呋靥畈粚?shí)、排水不暢，基礎(chǔ)受到長(zhǎng)時(shí)間雨水浸泡，進(jìn)而導(dǎo)致不均勻沉降現(xiàn)象發(fā)生，最終引發(fā)裂縫問題，影響道路橋梁工程施工效果提升。作為施工單位，應(yīng)該注重采取有效措施，防治沉陷裂縫產(chǎn)生。

3 道路橋梁大體積混凝土施工裂縫防治措施

3.1 優(yōu)化選料和配料

必須要加強(qiáng)對(duì)大體積混凝土材料的控制，對(duì)各種材料進(jìn)行系統(tǒng)的檢驗(yàn)，對(duì)水泥水化熱高低；粗骨料表面的粗細(xì)以及質(zhì)地堅(jiān)硬度分析，分析堿性反應(yīng)，材料質(zhì)量以及各項(xiàng)物質(zhì)的含量是否符合標(biāo)準(zhǔn)；細(xì)骨料顆粒度以及空隙等問題進(jìn)行分析，加強(qiáng)對(duì)各種外加劑的質(zhì)量信息數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

3.2 加強(qiáng)對(duì)水泥與水比例的控制

大體積混凝土內(nèi)部溫度存在的差異性主要就是因?yàn)樗嘤鏊a(chǎn)生一定化學(xué)反應(yīng)，而適當(dāng)?shù)慕档退嗟幕瘜W(xué)反應(yīng)強(qiáng)度，可以降低大體積混凝土表面中的溫度差異問題。如果大體積混凝土外部壓力過強(qiáng)，就要應(yīng)用一些膨脹幅度較小的水泥；而為了避免水泥水化溫度過快，可以適當(dāng)?shù)脑黾右恍┗瘜W(xué)試劑，繼而合理控制水泥凝固速度，延長(zhǎng)水泥凝固時(shí)間。合理應(yīng)用粉煤灰可以有效降低水泥在遇到水時(shí)候產(chǎn)生的熱量，可以有效的緩解水泥水化速度，在操作中將粉煤灰拌入水泥中，進(jìn)而產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。在特定狀態(tài)中，可以通過一些堅(jiān)硬的石頭降低其膨脹的速度，同時(shí)可以縮短骨料間距，進(jìn)而減弱大體積混凝土收縮強(qiáng)度，合理控制巖石構(gòu)成成分。在進(jìn)行粗骨料的選擇過程中，要應(yīng)用粒徑較大的骨料，要節(jié)約成本，減少水泥以及水之間的化學(xué)反應(yīng)。同時(shí)在道路橋梁的大體積混凝土施工中必須要保障水泥的標(biāo)準(zhǔn)，提升其整體的利用效率，進(jìn)而有效避免大體積混凝土縮水問題。

3.3 控制溫度

施工中早期的凝結(jié)硬化階段，就會(huì)受到急劇增溫以及急劇降溫等因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致溫度變化等問題的出現(xiàn)。應(yīng)用水化熱較低的水泥，在不影響大體積混凝土強(qiáng)度的基礎(chǔ)之上減少粉煤灰的比例，礦渣等摻合料就可以降低水化熱問題，進(jìn)而保障大體積混凝土的和易性。在選擇砂的過程中要盡可能應(yīng)用含泥沙較少且顆粒的中砂。要適當(dāng)?shù)膽?yīng)用減水劑，進(jìn)而避免大體積混凝土收縮等問題。在大體積混凝土攪拌作業(yè)過程中，必須合理分配時(shí)間。在拆模過程中要保障大體積混凝土表面溫度與外界溫度之差低于 20℃的時(shí)候進(jìn)行拆模作業(yè)。在澆筑過程中要對(duì)大體積混凝土拌合物入模溫度以及環(huán)境溫度進(jìn)行合理控制。在全部澆筑完成之后的48h 之內(nèi)對(duì)其進(jìn)行間隔檢查，保障結(jié)構(gòu)溫度。同時(shí)，要每間隔 6h 對(duì)大體積混凝土中心溫度以及表面溫度進(jìn)行檢查，在其溫度差小于 20℃的時(shí)候即可停止測(cè)溫。

3.4 收縮裂縫的防治措施

收縮裂縫進(jìn)行防治作業(yè)必須要加強(qiáng)對(duì)大體積混凝土水灰比進(jìn)行系統(tǒng)控制。在配置過程中要合理選擇水泥，在一般狀況之下要應(yīng)用水化熱較低的水泥，加強(qiáng)對(duì)骨料的含泥量的控制，進(jìn)而減少大體積混凝土的砂率與孔隙率。在大體積混凝土澆筑作業(yè)之前，要對(duì)模板以及基層進(jìn)行濕潤(rùn)控制、振搗作業(yè)；提升大體積混凝土整體的密實(shí)度以及抗拉強(qiáng)度。在大體積混凝土初凝之后且在終凝之前要對(duì)其進(jìn)行二次抹壓控制，進(jìn)而減少大體積混凝土的收縮量；在完成道路橋梁的大體積混凝土澆筑作業(yè)之后，要覆蓋大體積混凝土對(duì)其進(jìn)行及時(shí)養(yǎng)護(hù)，進(jìn)而保障大體積混凝土始終處于濕潤(rùn)的狀態(tài)之中，保障大體積混凝土和易性，減少大體積混凝土坍落度。對(duì)于發(fā)現(xiàn)的道路橋梁中的大體積混凝土裂縫，必須要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)處理，避免擴(kuò)大。

3.5 加強(qiáng)道路橋梁大體積混凝土保溫養(yǎng)護(hù)控制

道路橋梁中的大體積混凝土養(yǎng)護(hù)工作質(zhì)量直接影響大體積混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量，要加強(qiáng)道路橋梁施工養(yǎng)護(hù)。在大體積混凝土澆筑作業(yè)之后，加強(qiáng)保溫養(yǎng)護(hù)控制，綜合道路橋梁工程的具體情況，通過薄膜、草袋以及蓄水的方式對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè)，在夏季高溫季節(jié)中為了有效的降低裂縫問題，必須要用塑料薄膜、麻袋等對(duì)其對(duì)其進(jìn)行覆蓋，保障覆蓋完整，加強(qiáng)潮濕養(yǎng)護(hù)。潮濕養(yǎng)護(hù)的持續(xù)時(shí)間要控制在 14d 左右。在夏季還要加強(qiáng)意保濕避免暴曬；而在冬季為了避免出現(xiàn)急劇的溫度梯度變化問題，可以通過保濕覆蓋等方式對(duì)其進(jìn)行控制，及時(shí)檢查，保障薄膜以及養(yǎng)護(hù)劑涂岑的完整性，進(jìn)而保障道路橋梁中的大體積混凝土表面的濕潤(rùn)性。

6 結(jié)束語

總之，道路橋梁中的大體積混凝土裂縫預(yù)防與控制是一項(xiàng)系統(tǒng)的工作，在實(shí)踐中必須要對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)分析，多數(shù)的道路橋梁中的大體積混凝土裂縫問題主要就是因?yàn)槭湛s變形以及溫度變形導(dǎo)致的，對(duì)此必須要加強(qiáng)研究控制，系統(tǒng)預(yù)防。

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