摘要：由于大体积混凝土裂缝会危害到桥梁的安全性，所以桥梁工程中最重要的环节是对大体积混凝土的裂缝进行控制。基于此，本文介绍了大体积混凝土裂缝的种类，分析了大体积混凝土裂缝产生的原因，并分别从降低水泥的水化热、加强施工过程的温度控制以及加强对施工原材料的质量控制等方面，提出桥梁施工中大体积混凝土裂缝控制的方法，以此来提高我国桥梁建筑的安全性。
关键词：桥梁施工；大体积混凝土结构；裂缝控制
前言：在桥梁施工过程中，需要严格控制大体积混凝土内温度应力与裂缝尺寸。目前，我国在房屋建筑以及水利工程方面，对混凝土裂缝的控制工作做得比较好，但在桥梁和道路方面，对大体积混凝土结构穿出现的问题以及解决方法没有进行足够的研究，相应的质量控制工作也不到位。
一、桥梁施工中大体积混凝土裂缝的种类
通常情况下，桥梁施工中的大体积混凝土是指那些尺寸在1m以上的混凝土结构，研究人员通过对其进行探索与研究，发现大体积混凝土有三大主要特点，分别为：使用的混凝土总量很大、大体积混凝土的施工工艺比较繁琐复杂、混凝土的内部产生热量较多。
大体积混凝土结构出现裂缝的主要原因是混凝土的干缩和温度差。通常情况下，大体积混凝土结构的裂缝分为三种，分别为：表面裂缝、深层裂缝和贯层裂缝。其中，贯层裂缝对大体积混凝土结构的影响最大，贯穿裂缝由深层裂缝发展而来，它能够切断混凝土结构，破坏混凝土结构的稳定性与整体性。与贯穿裂缝相比，深层裂缝的危害较小，表面裂缝是对混凝土结构危害最小的一种裂缝，但是表面裂缝会渐渐发展成为深层裂缝，甚至转变为危害最大的贯穿裂缝，所以表面裂缝的危害也不容小觑。
虽然混凝土的裂缝对结构的影响很大，但只要将裂缝控制在一定范围内，便不会对建筑的安全性造成影响。通常情况下，将室内正常环境下的裂缝宽度控制在0.3mm以内，在露天以及潮湿环境中，将裂缝宽度控制在0.2mm以内，以此来确保建筑的安全性与稳定性[1]。
二、桥梁施工中大体积混凝土裂缝产生的原因
大体积混凝土结构容易产生裂缝问题，其产生原因受多方面因素影响。从混凝土自身结构来看，存在内外温差是其出现裂缝的主要原因，内外温差过高时，会导致温度应力超过混凝土结构的承受能力，导致其产生收缩变形，进而出现裂缝。导致内外温差过高可能是由于以下几方面原因：(1)水泥水化反应产生大量热量，1kg水泥平均会释放出500J热量，大体积混凝土结构使用的水泥一般在350~550kg左右，按此计算，将会产生20000J左右的热量，直接导致混凝土内部温度大幅度上升。而且由于混凝土结构体积过大，热量散出速度较慢，进而与混凝土结构外表面产生温差过高，导致混凝土出现裂缝。一般水泥水化放热会在混凝土浇筑后的3~5d后出现，而且与水泥性质和用量有关；（2）混凝土收缩，混凝土在硬化过程中只会保留20%左右的水分，其余水分的蒸发会导致混凝土体积出现不同程度的收缩。如果收缩后混凝土结构在此达到水饱和状态，可以恢复原来体积。但混凝土若处于湿度不稳定的环境中，就会因收缩作用出现裂缝。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在此过程中，混凝土混合比以及水泥等材料性质都对其收缩作用有较大影响，如果混凝土自身强度不够，更容易出现裂缝；（3)外部环境的气温变化，除混凝土结构自身的水化放热外，外部气温环境也会对混凝土结构产生较大影响，气温的频繁变化和大幅度温差，都容易导致混凝土结构出现裂缝。外界环境如果持续高温，还不利于混凝土自身散热，也会导致混凝土结构内外温差过大，进而出现裂缝。
三、桥梁施工中大体积混凝土裂缝控制的方法
（一）降低水泥的水化热
水泥水化热是混凝土结构产生温度裂缝的主要原因，因此必须选择性能良好的水泥材料，将低水泥水化放热对混凝土结构强度的影响。可以采用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥原料，并设计好混凝土配合比，可以适当掺入减水剂或粉煤灰，从而达到降低水泥含量的目的，降低单位混凝土产生的水泥水化热量。在骨料选择方面应选择级配良好、粒径较大的粗骨料，并加入中粗砂，提高混凝土后期强度。在混凝土配置使严格控制用水量和塌落度，对其塌落度进行测量，控制在7~9cm范围内。如果是夏季施工，应在混凝土内部设置冷却水管，中和水化热产生的温度。在冬季施工则要做好保温措施，防治内外温差过大。此外，还应降低混凝土的入模温度，选择合适的气温进行混凝土浇筑，在原料运输过程中，做好洒水降温或遮阳保护等措施。在入模时，还要加强通风，加快热量散发，并采用分层浇筑工艺，保证热量的均匀分布[3]。
（二）控制大体积混凝土梁配合比
为加强大体积混凝土的抗拉强度，应控制好混凝土梁的配合比，控制好集料的含泥量。如果在集料中，砂石含泥量过高，会降低混凝土结构的抗拉强度，进而降低其对裂缝的抵抗能力。在进行混凝土配置时，要控制石料的含泥量，不能超过1%，并控制砂的含泥量，不能超过2%。保证粗骨料级配良好，避免砂石含泥量过高对混凝土结构产生负面影响。为避免温差应力与干缩应力出现叠加，应在混凝土中加入5%~10%的VEA微膨胀剂，中和混凝土的首座作用，防止混凝土结构出现裂缝。除此之外，还要保证混凝土施工的合理性，采取二次振捣法，完成浇筑后及时排除混凝土结构的表面基础，提高混凝土的早期强度，通过布置钢筋网片改善混凝土的应力分布情况，避免裂缝出现。
（三）加强施工过程的温度控制
在混凝土施工的全过程中，要做好温度控制工作，特别是浇筑完成后的混凝土养护，以达到控制降温速度，发挥混凝土自身徐变特性的目的，提高对温差裂缝的抵御能力。合理安排施工工序，保证混凝土堆积高度的均匀上升，避免高差过大。浇筑完成后要及时进行回填土施工，避免混凝土侧面长时间暴露。在夏季进行混凝土结构施工，除了要避免混凝土结构受阳光暴晒，还要做好保湿措施。冬季的混凝土养护则应侧重于保温措施，加盖必要的防护结构，防治混凝土产生梯度温度变化，并适当延长混凝土结构的养护时间。合理确定好摸时间，确保稳定土能够缓慢降温，在养护过程中加强对混凝土温度的测量控制，采用热敏温度计随时掌握其温度变化情况。应将混凝土结构的内外温差控制在25℃以内，基面和基底的温差则应控制在20℃以内。如果超出这一番味，应及时采取有效的措施进行调整。
（四）加强对施工原材料的质量控制
严格进行材料选择，控制好材料质量，针对于不同构件制定不同的选材原则。控制好外加剂的添加量，在混凝土配置时加入适量的外加剂是十分必要的，可以推迟混凝土内部最高温的出现时间，避免出现冷接缝。粉煤灰是常用的外加剂，因为粉煤灰比水泥的水化热小，加入适量的粉煤灰代替水泥，可以有效降低混凝土结构的内部温度。选择水泥材料时，应选择水化热低、矿物含量低且凝结时间长的水泥原料，从而达到提高散热能力的目的。
总结：综上所述，严格控制桥梁施工过程中每一个环节的施工质量，能减少混凝土出现裂缝的情况发生。通过上述桥梁施工中大体积混凝土裂缝控制的方法，可以增强混凝土的强度、减小施工过程中水泥的使用量、降低混凝土出现收缩变形情况,提高混凝土结构的稳定性。因此，在桥梁工程施工时，施工人员要充分使用上述控制混凝土裂缝的方法，提高桥梁施工工程的质量，避免裂缝现象发生。
参考文献：
[1]王永智.浅谈路桥施工中大体积混凝土裂缝成因及防治[J].科技创新与应用,2016,33:244.
[2]张礼军.建筑工程中大体积混凝土施工技术及裂缝控制措施[J].门窗,2014,09:118.
论文作者:赵文华
论文发表刊物:《防护工程》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/23
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 混凝土结构论文; 水化论文; 水泥论文; 桥梁论文; 《防护工程》2017年第16期论文;