王鹏 李丽霞
北京鑫旺路桥建设有限公司 北京市平谷区 101200
摘要：在道路桥梁的实际施工过程中，经常会出现各种裂缝，不仅影响了道路桥梁的整体美观情况，同时也产生了一定安全隐患。因此，为了保证道路桥梁的施工质量，减少裂缝出现的概率，需要对混凝土出现裂缝的原因进行探究，并且制定出合理有效的防治措施。以此保证能够减少裂缝出现的频率，为施工更加有效的开展、提升道路桥梁的整体质量提供一定保障。
关键词：道路桥梁；大体积；混凝土裂缝
中图分类号：TQ172 文献标识码：A
1 引言
目前我国在城镇化建设过程中，道路桥梁正在朝着大型化的方向发展，而在大型道路桥梁的施工过程中大体积混凝土作为主要材料得到了广泛的应用。同时道路桥梁在城市交通建设中扮演着极其重要的枢纽作用，且在大型工程结构中多数采用大体积混凝土来进行施工，但同时也存在裂缝的现象，依然没有有效的解决措施。本文从大体积混凝土的裂缝类型以及出现的原因进行了详细的研究，并提出了有关的控制措施，同时对所提出的裂缝控制措施进行验证。
2 大体积混凝土裂缝类型
2.1 干缩裂缝
造成这种状况出现的原因主要为，混凝土由于里外水分蒸发的情况存在差异，造成相当程度的变形。混凝土表层水分蒸发过快，变形相对较大，而混凝土里部则是温度变化相对较小，变形也不会太大。混凝土内部约束会产生相应的作用，使得表层干缩变形，出现了拉应力，便会造成裂缝。
2.2 温度裂缝
混凝土导热系数从材质上来说比较低，热量的产生是因为水泥固化时的水化作用，大体积混凝土截面厚度大，水化产生的热量聚集在混凝土内部导致热量聚集引起急剧温升，造成内外温差不断扩大，水泥水化热引起的绝热温升与单位体积内的水泥用量与水泥品种有关，并随混凝土的龄期按指数关系增长，一般10天左右达到最终绝热温升。混凝土早期强度与弹性模量均较低，对于绝热温升引起的变形约束不大，温度应力也较小。随着龄期增长强度与弹性模量逐渐增大，对混凝土降温收缩变形的约束越来越大，当混凝土抗拉强度不足以抵抗温度应力时即产生裂缝。
2.3 结构性裂缝
结构性的裂缝主要是由于载荷产生的。由于道路桥梁的主要组成为钢筋、混凝土，在道路桥梁的实际运行过程中，会由于持续承受载荷或者是载荷出现突然增大的情况，导致道路桥梁需要产生抵抗力承受载荷，但是这种抵抗力也存在极限，极限主要与设计强度、实际承载能力相关。一旦抵抗力无法抵抗外部载荷，那么就会导致承载能力超出限制，最终导致混凝土、钢筋结构内部出现受力失衡，最终应力失控，破坏内部结构，产生裂缝这种结构性的裂缝，代表道路桥梁内部钢筋和混凝土结构已经严重被破坏，该种裂缝类型具有突发性特征。
3 道路桥梁施工裂缝的成因
3.1 设计方面原因
（1）随着材料科学技术的持续发展，混凝土强度等级得到显著提高，这为大体积混凝土结构、大跨预应力结构的设计及施工提供了材料基础。（2）大体积混凝土结构的混凝土强度等级普遍属于高标号混凝土，而水泥材料是混凝土强度的主要贡献之一，高强度混凝土中必然存在较大的水泥比重，大量水泥在水化反应过程中必然产生大量的水化热，短期内无法散失的热量最终诱发温缩开裂。
3.2 施工技术的原因
施工方案和施工工艺也有着很重要的影响。比如混凝土振捣顺序及方式、分层的厚度、二次抹面以及养护等，都会在一定程度上对温度裂缝产生影响。施工质量控制是混凝土结构形成的关键工序，且最易受人为因素影响，因此要对施工过程进行严格控制，避免人为因素造成大体积混凝土裂缝。
3.3 外界环境导致裂缝
在实际的施工中，环境变化也是导致道路桥梁出现裂缝的重要原因。在环境方面主要有以下两个方面的影响因素：一，外界温度变化情况，会导致道路桥梁出现裂缝，如混凝土会由于外部温度不断变化，在内部出现不同结构上的变形，变形后就会产生约束力，而混凝土内部是存在一定应力的，如果承受力小于约束力，那么就会由于挤压出现裂缝。二，天气阴晴不定，也会对施工造成一定影响，如在遇到特殊天气时，会对整个施工过程产生一定影响，导致混凝土结构不稳定，进而导致裂缝出现。
3.4 施工材料导致裂缝
在道路桥梁的施工中，主要建筑材料混凝土一般是由石灰、硅化物混合成的，这两种物质遇到水就会释放出大量的热量。因此在混凝土的内部，会积累大量热量，甚至可能会达到70度左右，但是表层温度并不高，这种内外的温差就会导致结构内外形成一种拉力效应。当拉力超过混凝土能够承受抗拉性后，就会造成裂缝的出现。
4 道路桥梁施工裂缝的防治对策
4.1 混凝土配制技术
混凝土配制为整个过程里最基础的阶段，如果在材料方面存在配合比例不合理的情况，则势必给其理化性质等方面带来原生性的作用，进一步加大施工不合格风险。大体积混凝土在选定原材料后，技术员工则必须借助相关规范展开整体考量，构建出科学的配合比例。
展开设计作业时，必须关注下列几个方面：（1）坍落度<180mm；（2）含水量<170kg/m3；（3）水胶比<0.45；（4）含砂率在38%～45%；（5）严格按照《普通混凝土配合比设计规程》的各项规定；（6）确保混凝土性能通过60d、90d的强度验收评定。
4.2 材料控制
为预防大体积混凝土开裂，要加强原材料质量控制，采用合格材料施工。保证大体积混凝土的水泥、粗集料、掺合料等按质量标准要求使用，以利于提高拌和质量，为混凝土的施工效果打下基础[2]。（1）选择低热量水泥，一般使用42.5普通硅酸盐水泥施工。（2）重视粗集料级配碎石的质量检验，保证其清洁并符合施工要求；夏季施工时，应对粗集料适当洒水降温。（3）细集料选用粗砂，对杂物、垃圾进行过滤，严格控制泥浆含量。（4）材料在施工前应严格按质量标准进行检验和验收，不合格材料不得在现场使用，为防止出现裂缝创造条件。
4.3 运输过程控制
运输过程中宜采取以下措施：（1）高温天气，为混凝土运输车设置隔热遮阳布，有效降低运输过程中的混凝土温度回升；（2）混凝土运输、浇筑器具，如混凝土泵、振捣棒等提前浇水冷却或采取遮阳措施；（3）合理安排浇筑仓位，尽量缩短混凝土的运输时间；（4）合理组织施工，混凝土运输至现场尽快入仓，混凝土入仓后及时进行平仓振捣，加快覆盖速度，尽量缩短混凝土的暴露时间。
4.4 制定合理有效的施工方案
在工程建设过程中，由于大体积混凝土的平面尺寸比较大，在现场浇筑时会遇到抗裂的问题。因此，对于混凝土温度变形裂缝应使用“抗放兼施”的抗裂原理进行控制，这样在结构内部就不会出现较大的应变以及应力，进而使裂缝得到控制，同时还需在施工前对缝间距以及后浇带位置进行合理地设置。施工时根据具体的情况选择适宜分层分段浇筑，严格控制浇筑速度和分层厚度，必须按顺序布料，保证混凝土连续浇筑，避免出现冷缝。振捣结束后对其表面进行收光，必要时还需第二次振捣。合理设置后浇带或采用“跳仓法”浇筑。由于大体积混凝土一般均为连续浇筑，提前查看天气情况，应尽量避免中途下雨。严格控制混凝土入模坍落度，规范振捣提高混凝土浇筑质量。
4.5 提升浇筑施工质量
加强浇筑各个环节的施工质量，保证工序的合理性，质量保证合格，是预防裂缝出现的一个关键环节。首先，在浇筑之前，需要按照工程的实际目的和要求，对大体积混凝土浇筑现场的基本情况进行考虑，制定出科学合理的施工方案，以此保证浇筑的起点、浇筑的厚度都能够符合相关要求，为后续工程顺利开展提供基础支持。同时，在正式浇筑之前，需要对钢筋保护层的垫块位置进行检查和复核，并且核对好保护垫的数量、紧固情况，保证保护层的厚度处于合理范围内，位置准确，数量满足实际的要求，结构上具备非常好的稳固性和可靠性。其次，在混凝土正式入模之前，为了保证能够提升浇筑施工的实际效果，需要完善相关的测量工作，保证温度处于合理的范围内，塌落度可以满足实际要求，含气量在合格的范围内，综合性能比较良好。只有这些指标全部合格，才能够开展实际施工。此外，需要重视浇筑时自由落体的实际倾落高度，一般需要控制在2米之内。当高度大于2米时，为了保证浇筑工作能够顺利开展，可以使用一些工具辅助浇筑，如滑槽、串筒或者是漏斗等辅助施工。最后，需要完善混凝土的振捣相关工作，保证密实并且到位，提升混凝土的实际密实程度，防止裂缝出现。一般常用的工具为插入式的高频率振动棒、表面平板的振捣器进行振捣。在振捣施工中，需要坚持“快插慢拔”的原则，保证用力适当、振捣到位，禁止出现漏震的情况。此外，还需要注重对模板工程的质量检查相关工作，保证模板的支撑结构具备稳固性和可靠性，并且接缝位置密实到位，防止出现漏浆的现象，真正提升振捣的效果。
4.6 混凝土养护技术
最后，当完成浇筑作业后，则应该展开相应的保养维护工作，这项工作呈现出周期较长的特点。其目的在于能够确保混凝土保持在一个较好的成型状态里，防止发生裂缝及沉降问题。大体积混凝土非常容易被阳光以及雨水等自然因素影响，使表层发生较大的温度改变，造成相应的裂缝的出现。在这种状况之下，应该关注混凝土不同方面的养护作业。当混凝土浇筑作业完毕，必须从实际状况出发，借助增加覆盖物的方式进行维护，且要展开洒水养护作业。在冷却水供应方面，亦应该展开较好的保障，并予以足够的关注、持续健全保温保湿作业，从而能够促使内外温差处在一个相对可控制区间里。在测温点构建方面，特别是在内部、表层上，应该增加温度观测工作，而且要在浇筑结束后，对整体的温度情况展开有效把控，以达到把混凝土内外温差控制在25℃以内。同样以某工程为例，在进行混凝土承台作业经过时，其中使用到的养护措施为“外蓄”，也就是在混凝土达到终凝状态后，借助塑料膜等材料展开相应的外部保护作业，当混凝土里外的温差处于25℃的时候，则是应该覆盖毛毯等进行强化保护，整个养护的周期到达期7d后，应该拆除侧模，且展开浇水养护。当周期到达15d的时候，应该停止养护作业。借助上述方式，对承台的质量实现了较好的保护。
5 结束语
综上所述，混凝土的裂缝问题对于道路桥梁工程的影响是牵一发而动全身的，各个区域内的裂缝防治工作应当在施工的全过程得到体现，使整体的施工水平为施工质量奠定基础。随着科学技术的不断发展以及施工工艺的改进，在现代工程建设过程中大体积混凝土被广泛地应用到施工中，且用于关键的结构部位，而施工质量对工程的安全和使用功能有着直接地影响。所以在施工当中一定要对大体积混凝土的施工高度重视，采取科学合理的施工措施对每个环节在施工中进行把控，避免产生裂缝，进而确保工程的质量。
参考文献：
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[3] 孔祥夫.道路桥梁中大体积混凝土施工裂缝及防治[J].建材与装饰,2019(01):259-260.
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