桥梁大体积混凝土裂缝控制与防止措施

桥梁大体积混凝土裂缝控制与防止措施
大体积混凝土是一种较为先进的混凝土技术，随着该技术在桥梁工程中的应用，使得桥梁的质量和性能都得到了大幅度提高，从而有效地满足了人们对道路交通的要求，甚至还为我国经济的发展起到了不可估量的作用。

然而大体积混凝土的裂缝问题时当前桥梁工程中最为尝尽啊的质量病害，因此必须要采取科学合理的措施予以解决，从而才能够确保桥梁的质量和性能。

本文探讨了桥梁大体积混凝土裂缝控制与防止措施。

标签：桥梁；大体积；混凝土；裂缝控制；措施
大体积混凝土的裂缝不但会影响结构的耐久性能、承载能力和疲劳强度，还会产生一些其它的不利影响。

影响大体积混凝土开裂的因素很多，既有必然性也有偶然性，必然性是指其本身的一些特性，偶然性是指人为因素造成的一些特性，要针对不同的原因采取不同的措施，对症下药，采取全面防治措施，并根据工程具体情况确定防裂重点。

在施工过程中，从原材料的选用到施工工艺技术的改进，层层把关，确保混凝土不开裂，保证混凝土结构的安全。

1 桥梁大体积混凝土裂缝产生原因
1.1 沉缩裂缝
混凝土沉缩裂缝在大体积混凝土施工中也是非常多的。

主要原因是振捣不密实，沉实不足，或者骨料下沉，表层浮浆过多，且表面覆盖不及时，受风吹日晒，表面水分散失快，产生干缩，混凝土早期强度又低，不能抵抗这种变形而导致开裂。

1.2 温度裂缝
1.2.1 水泥水化热引起的裂缝
混凝土结构在硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差较大，混凝土内部膨胀高于外部，此时混凝土表面将受到很大的拉应力，而混凝土的早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。

这种温差一般仅在表面处较大，离开表面就很快减弱，因此裂缝只在接近表面的范围内发生，表面层以下结构仍保持完整。

1.2.2 气温变化引起的裂缝
大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。

混凝土内部的温度由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。

浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温越高，混凝土的浇筑温度也就会越高；如果外界温度降低，则又会增加大体
积混凝土的内外温度梯度。

如果外界温度下降过快，会造成很大的温度应力，极易引发混凝土的开裂。

1.3 结构约束引起的裂缝
结构受到外界的约束时易引起裂缝。

当大体积混凝土浇筑在约束地基上时，又没有采取特殊措施降低，放松或取消约束，导致其对温度产生变形的限制，易发生深进裂缝，直至贯穿的温度裂缝。

1.4 混凝土的收缩
混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。

混凝土在不受外力情况下的这种自发变形，受到外部约束时（支承条件、钢筋等），将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。

2 桥梁大体积混凝土裂缝控制与防止措施
2.1 降低水泥水化热
水泥水化热会增加混凝土内部中心温度，所以具体的应该针对内部降热进行，具体的做法是在混凝土的内部埋设冷却用的管道，然后注入冷却水，同时管道应该是循环的管道，保证冷却水能够排出，通过冷却水的循环注入不断的降低混凝土的中心温度。

同时还需要进行通水冷却控制，这主要是为了防止混凝土出现过大的温度阶梯分布，具体的做法是使用钢管在混凝土的浇筑分层过程中埋设循环冷却管道，使用之前需要进行试水操作，这是为了避免管道的阻塞，同时还需要根据大体积混凝土梁内部的温度控制进水量和相应的温度。

2.2 大体积混凝土梁配合比设计控制
配合比的控制设计包括了原材料以及外加剂选择使用两个方面，首先是原材料的选择，水泥的使用量将会直接的影响水化热，所以大体积的混凝土梁应该使用水化热比较低的水泥，同时结合管道浇筑冷却水的方法尽最大可能的降低水化热和水泥的使用，细骨料一般使用2区的中砂；如果是使用粗骨料，要尽可能的降低混凝土的收缩变形；如果使用掺合料要适当的添加粉煤灰。

对于外加剂的使用就要根据不同的情况使用不同的外加剂，比如膨胀剂，大量的实例表明，在大体积混凝土中添加膨胀剂后，混凝土的内部会产生比较大的应力，而这种应力称为膨胀应力，膨胀应力能够和混凝土自身的内部收缩应力进行抵销，这样外加剂的选择就起到了应有的作用。

2.3 温控措施及施工现场控制
（1）根据预测的温度分析。

依据在施工现场中水泥的混合比例再加上现场中的温度因素等自然人为的原因，把数据输入到电脑中对水泥将会产生的温度展开电子模拟预测，供应水泥的内部构造所产生的温度或者随着时间的变化而产生
的变化，制造出在施工时不会因为水泥的内部温度而产生裂缝的标准，从而完成保护的标准选择。

（2）混凝土浇筑方案。

采用延缓温差梯度和降温梯度的措施，在浇筑前经详细计算安排分块、分层浇筑次序、流向、浇筑厚度、宽度、长度、前后浇筑的搭接时间；控制混凝土入温度并加强振捣，严格控制振捣时间，移动距离和插入深度，保证振捣密实，严防漏振和过振，确保混凝土均匀密实；做好现场协调组织管理，要有充足的人力、物力、保证施工按计划顺利进行，保证混凝土供应，确保不留冷缝；浇筑后对大体积混凝土表面较厚的水泥浆进行必要的处理，一般浇筑后3～4h内初步用木长刮尺刮平，初凝前用铁滚筒碾压2遍，再用木抹子搓平压实，以控制表面龟裂；混凝土浇灌完后，立即采取有效的保温措施并按规定覆盖养护。

（3）对混凝土实行温度的监控。

混凝土的内外侧都安置温度的测量点，其中包括保温材料温度的检测以及保养水的温度的检测，采用全自动检测设备进行检测结果集中分析处理。

为了避免混凝土出现裂缝的情况，我们必须从检测数据中的温度值、中心测点与表面的温差入手。

作为采取措施的依据。

（4）为反映温控效果可在少数混凝土层中埋设应变计进行温度应力检测，应变计沿水平方向布置检测水平方向应力分量。

2.4 在构造设计上对大体积混凝土应采取的防裂措施
一方面，倘若混凝土结构形式得到合理的设计不仅能够降低水泥水化热而且能够在一定程度上降低项目的数量。

鉴于大体积混凝土具有较长的施工时间，根据混凝土结构受力状况对其龄期进行合理的评定与验收，在混凝土评定验收龄期应对其后期强度进行充分的考虑，在一定程度上减少设计的标号，从而降低水泥的用量，而混凝土水泥用量的减少能够实现水泥水化热降低的目的，因而可以有效地防范大体积混凝土裂缝的产生。

另一方面，温度应力之所以能够产生是因为边界存在约束，因此可采取优化边界约束的构造设计，倘若遇到具有较强约束的岩石类地基的情况时，为减少温度应力，能够在接触面上布设滑动层。

在外约束的接触面上整体布设滑动层能够大幅度地减弱外约束。

并且，鉴于混凝土在基坑具备侧限条件，因此可对其进行充分的利用，可在混凝土当中掺和一定量的膨胀剂，进而能够限于基坑的约束而产生预压力，对混凝土由于温度收缩形成的预压力有一定的补偿作用，能在最大程度上防止混凝土开裂。

同时，为加强混凝土抗裂性能，还可以通过在混凝土表面增加布设金属扩张网等合理措施。

综上所述，大体积混凝土结构的施工技术与措施直接关系到混凝土结构的使用性能，若不能很好的了解大体积混凝土结构开裂的原因以及掌握应对此类问题所采取的相应施工措施，那么实际生产当中就很难保证施工质量。

参考文献
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