聶超

摘要：由于混凝土裂縫產生的原因較為復雜，應根據(jù)具體情況和條件，采取其中一種或數(shù)種措施。在具體施工中，要靠多觀察、多比較，出現(xiàn)問題后多分析、多總結，結合多種預防控制措施，減少混凝土裂縫的出現(xiàn)。本文分析了大體積混凝土裂縫產生的原因，探討了裂縫控制措施。

關鍵詞：橋梁;大體積;混凝土;裂縫

一、大體積混凝土的定義

什么是大體積混凝土？目前國內外的定義也不盡相同。日本建筑學會標準（JASS5）規(guī)定：“結構斷面最小厚度在80cm以上，同時水化熱引起混凝土內部的最高溫度與外界氣溫之差預計超過25℃的混凝土，稱為大體積混凝土”。美國混凝土學會（ACI）規(guī)定：“任何就地澆筑的大體樹昆凝土，其尺寸之大，必須要求解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度減少開裂”，可以理解為：“任何現(xiàn)澆混凝土，只要有可能產生溫度影響的混凝土均稱為大體積混凝土?！?/p>

二、大體積混凝土裂縫產生的原因

大體積混凝土承臺結構裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的。各類裂縫產生的主要影響因素如下：

1.收縮裂縫

混凝土的收縮引起收縮裂縫。收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量，用水量和水泥用量越高，混凝土的收縮就越大。選用的水泥品種不同，其干縮、收縮的量也不同。

2.溫度裂縫

混凝土內外部溫差過大會產生裂縫。主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內部和混凝土表面的溫差過大。特別是大體積昆凝土更易發(fā)生此類裂縫。大體積混凝土結構一般要求一次性整體澆注。澆注后，水泥因水化引起水化熱，由于混凝土體積大，聚集在內部的水泥水化熱不易散發(fā)，混凝土內部溫度將顯著升高，而其表面則散熱較快，形成了較大的溫度差，使混凝土內部產生壓應力，表面產生拉應力。此時，混凝土齡期短，抗拉強度很低。當溫差產生的表面抗拉應力超過混凝土極限抗拉強度，則會在混凝土表面產生裂縫。

3.沉降裂縫

沉降裂縫主要在混凝土表面沿水平鋼筋通長方向出現(xiàn)，分布面比較廣，一般在拆模后3～7天出現(xiàn)，其主要原因在于，若混凝土澆搗時，骨料顆粒下沉，水泥漿上浮，受到鋼筋或預埋件或大骨料的阻擋，造成混凝土分離。

4.施工裂縫

模板施工不規(guī)范，如拆模過早，脫模劑質量差及刷不均勻等均能引起大體積承臺混凝土裂縫。

三、構造設計上采取的防裂措施

設計合理的結構形式，減少工程數(shù)量，降低水化熱如可根據(jù)懸索橋錨錠受力特點，設計挖空關鍵受力部分混凝土體積，利用土方壓重方案，減少混凝土結構體積;充分利用混凝土在基坑有限條件，混凝土中摻加微膨脹劑，使其在基坑約束下成一定的預壓力，補償混凝土內部溫度、收縮產生的拉應力，從而有效的避免混凝土裂縫的產生;大體積混凝土體積龐大，施工周期一般較長，依據(jù)結構受力情況（如懸索橋錨錠受力是逐步參與的，施工期僅承受自重和施工過程產生的次應力，此階段受力不足其最終受力的30%）可合理的確定評定驗收齡期，打破正常標準28天的評定驗收齡期，改為60天或更多天，評定驗收齡期充分考慮混凝土的后期強度，從而減低設計標號，達到減少？昆凝土水泥用量，降低水化熱的目的;由于邊界存在約束才會產生溫度應力，采用改善邊界約束的構筑設計，如遇有約束強的巖石類地基、較厚的混凝土墊層時，可在接觸面上設滑動層，則可大大減小外約束力;在設計構筑方面還應重視合理配筋對混凝土結構抗裂的有益作用。可采取增配構筑鋼筋（配筋應可能采用小直徑、小間距，全截面含筋率控制在0.3%—0.5%之間）、在混凝土表面增設金屬擴張網等有效措施，有效地提高混凝土抗裂性能。

四、施工中的質量控制

1.通水冷卻

在實際施工中，我們采用在承臺鋼筋骨架內鋪設冷卻水管的做法，增加進出水口（6進、6出），加快冷卻水分循壞速進，快速降低承臺內部的溫度。

2、降低水泥水化熱

2.1 水泥品種選定。水泥水化熱主要取決于水泥的礦物組成、用量和放熱速率，因此應選擇低中熱水泥。水泥水化熱主要來自水泥礦物中的C。S和cL，在大體積混凝土中，應優(yōu)先考慮采用C。S和cL含量低的水泥，如大壩水泥等。

2.2 減少水泥的用量。大量試驗資料表面每立方米砼每減少10水泥用量，砼的水化熱溫升降低1℃左右。在確定混凝土強度及坍落度的情況下，宜用大粒徑骨料、合理的集料級配，通過摻粉煤灰、減水劑來減少水泥用量。通過這兩項措施，可以降低混凝土中水泥用量的25%～30%，降低絕熱溫升10℃左右。

3.降低人模溫度

人模溫度是指混凝土從拌和、運輸至入模時的溫度，降低入模溫度的措施主要是對原材料進行預冷?？刹捎美鋮s拌和水如深井水或摻加冰屑直接對混凝土進行降溫，但由于水在混凝土中所占熱容量的百分比不大，因此單憑冷卻水不能完全有效地降低混凝土的入模溫度，還需對粗骨料、水泥進行處理。夏季施工時，應對粗細骨料進行搭棚遮陽，防止陽光直射而引起溫升，以及在拌和前對粗骨料進行噴射冷卻水降溫，但實踐表明，只有氣溫在30℃以上時，上述措施的效果才比較明顯。水泥一般不作預冷，只對水泥罐進行自理即可，如選用淺色漆、水泥罐頂安裝噴淋裝置噴冷卻水等。另外，盡量不要使用剛出廠的水泥。此外，環(huán)境氣溫對混凝土的預冷效果影響較大，人模溫度應控制在比環(huán)境溫度高約5℃左右。

4.控制鋼筋施工不當引起的裂縫

在施工時，一定要搭設工作平臺，避免人員、機械對鋼筋的擾動;要在鋼筋網之間增加橫向、豎向支撐鋼筋，焊接成鋼筋骨架，增加鋼筋骨架的剛度和穩(wěn)定性，以保證鋼筋位置的準確。

5.拆模時的控制

新澆混凝土在早期溫度上升時，產生的膨脹變形受到約束而形成壓應力，此時混凝土彈性模量小，徐變和應力松弛度大，使混凝土與下層連接不牢固，因而壓應力較小;當溫度下降時，則產生較大的拉應力，若超過混凝土的抗拉強度，所澆混凝土會出現(xiàn)垂直裂縫。因溫升達到最大值一般在3d以上，故拆模時間要控制在3d以上，以防拆模時降溫造成更大的溫度應力。

6.混凝土溫度監(jiān)測

在混凝土內部及外部設置溫度測點，并且設置保溫材料溫度測點及養(yǎng)護水溫度測點，現(xiàn)場溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)采集儀自動采集并進行整理分析，每一測點的溫差值，作為研究調整控溫措施的依據(jù)，防止混凝土出現(xiàn)溫度裂縫。

7、養(yǎng)護方法

對于大體積混凝土，一般采用通水冷卻、蓄水養(yǎng)生、保溫養(yǎng)護等措施。采用表面全保溫養(yǎng)護法，即利用保溫材料提高新澆筑的混凝土表面和四周溫度，減少混凝土的內外溫差，這是一種比較簡便有效的溫度控制方法。對于每一承臺，都采用銅電阻測溫設備進行測溫控制，根據(jù)溫差確定保溫措施。保證混凝土內外溫差，將混凝土表面和模板外側溫差控制在10℃左右。

五、結束語

隨著橋梁技術的突飛猛進，大體積混凝土在橋梁結構中應用的越來越多，大體積混凝土常見的質量問題就是混凝土結構產生裂縫.為了防止裂縫，我們不僅要控制大體積混凝土內部最高溫度和內外溫差，還要從改善結構約束條件，混凝土性能等方面進行控制。

參考文獻：

[1]吳良群.橋梁工程中大體積混凝土裂縫的諸多因素及防治措施[J].廣東建材，2011（01）.

[2]陳小克.橋梁施工中大體積混凝土裂縫控制措施分析[J].華章，2011—（21）.