摘要：随着建设事业的蓬勃发展，高铁桥梁工程施工技术水平越来越高，大体积混凝土技术得到了更加深入与广泛的应用，与此同时，大体积混凝土裂缝问题也逐渐成为广大人员所关注的重点问题。
关键词：高铁桥梁；大体积混凝土；裂缝问题及对策
引言
大体积混凝土作为建筑工程施工中的主要材料，在高铁桥梁施工中被广泛的应用，虽然这种建筑材料的优势作用不可忽略，但其裂缝问题一直以来都是影响工程质量的主要问题，如何采取有效的措施抑制大体积混凝土的裂缝问题，成为当前建筑工程施工中鱼需解决的难题。
1高铁桥梁中大体积混凝土施工裂缝问题
1.1水泥的水化热
对于完成浇筑作业的部分而言，会产生明显的水化热现象，并不断渗透至混凝土内部。由于结构内部的封闭性较强，因此热量难以及时散发，从而致使混凝土内部温度在短时间内迅速上升，此时混凝土便会表现出明显的收缩或膨胀现象。在混凝土浇筑初期，其散热水平相对有限，结构的强度有限，无法对温度形成有效的约束作用；伴随着施工的进行，混凝土强度持续增大，此时结构内部的约束作用越来越明显，由此形成较大的拉伸应力，以极限抗拉强度为参考，若超过该值则会引发温度裂缝现象。
1.2温度原因
（1）升温阶段。混凝土浇注前期因内部发生水化作用产生巨大热量，混凝土内部高温不易传递到外界，外部混凝土温度受外界气温影响明显，前期混凝土内部与外部间形成较大的温度梯度，内部混凝土受热膨胀受外部混凝土约束，混凝土因内约束作用使得混凝土表面产生拉应力，＞同龄期混凝土抗拉强度时产生表面裂缝。
（2）降温阶段。混凝土降温阶段内部与外部存在温差，变形不同将产生温度应力，前期因地基对混凝土膨胀约束产生混凝土内部压应力，降温阶段地基产内部拉应力，后期弹性模量较大，拉应力＞前期压应力，拉应力＞同龄期抗拉强度时产生裂缝。反应中与温度应力叠加易导致出现裂缝，其具体分为混凝土的干缩与塑形收缩。混凝土收缩指浇注后表面沉降，出现不水平小裂缝，在塑性阶段出现的体积收缩为塑性收缩，混凝土原料各自特性不足，在重力作用下出现大的骨料下沉，沉降与泌水同时进行，上表面水分蒸发后使得混凝土体积减少。混凝土表面失水率＞内部分泌率时，混凝土表面会出现毛细孔导致出现凹月面，混凝土弹性模量此时最低，如混凝土表面抗拉强度低于限制收缩导致拉应力出现塑形收缩裂缝。
1.3混凝土应力
在高铁桥梁大体积混凝土施工过程中，应力是导致混凝土施工裂缝出现的主要原因。混凝土施工在受到干燥、化学以及温度等多种因素影响时，其应力将会出现变化，一旦应力超过标准范围，将会导致混凝土出现裂缝，对混凝土的质量产生影响。因此，施工单位在实际施工过程中，需要采用科学合理的施工方法，加强对施工影响因素的管控，提升混凝土的强度与性能，避免其出现应力裂缝。
2高铁桥梁中大体积混凝土施工裂缝处理对策
2.1优化混凝土配比
首先，水泥。水泥用量直接决定着水化热的高低，因此，大体积混凝土应优先选择水化热较低的水泥材料，并在确保混凝土强度及坍落度满足设计要求的基础上，加大骨料及掺合料含量，减少单方混凝土中水泥含量，或优先选择具有微膨胀性或收缩性的水泥，以此来抵消水泥水化热时的温度应力。其次，骨料。骨料应尽量选择具有较小线膨胀系数的骨料，其中，细骨料优选Ⅱ区中砂，粗骨料可选择连续级配石子，粒径约5mm~20mm。另外，外加剂。选择添加减水剂及缓凝剂等外加剂，以有效提升大体积混凝土的整体性能，提高浇筑时的抗裂性及整体强度。此外，粉煤灰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实践证明，由于粉煤灰的需水量小、含碱与含硫量低、烧失量小等显著优点，使得在混凝土中添加一定比例的粉煤灰，能大大降低裂缝的发生几率。
2.2温控措施及施工现场控制
（1）温度预测分析。应对方案进行全面的分析，具体包括混凝土配比、现场气候条件以及后期养护方案等，在此基础上基于计算机仿真技术可以获得温度的实时变化情况。同时明确混凝土龄期，以此为基础可以制定出合适的温控方案，从而确保施工期间混凝土不出现温度裂缝。
（2）混凝土浇筑方案。本工程中选用了延缓温差梯度的方法，在正式浇筑施工前需要制定明确的浇筑次序，并计算出准确的浇筑厚度、宽度以及长度等参数。应确保混凝土入模温度处于合理范围内，同时需要持续进行振捣，但也应控制好振捣时间，以事先制定的振捣方案为基准进行作业，不可出现随意改变移动距离以及插入深度的现象，否则将会对振捣密实度造成严重影响。施工过程中各小组需要形成高效的联络机制，高效的沟通是施工得以顺利进行的基础，同时人员之间的衔接也可以避免冷缝现象。当结束浇筑施工后，若混凝土的表面厚度偏大，此时需要使用水泥浆对其进行处理，通常来说，在浇筑结束的3~4h内需要使用长木刮尺对表面进行刮平处理，在混凝土初凝前需要使用铁滚筒对表面进行2次碾压，此后随即用木抹子进行搓平，避免表面出现龟裂。完成上述操作后，需要立即采取保温措施。
（3）混凝土温度监测。无论是混凝土内部还是外部均需要设置温测点，从而实时监测保温材料以及养护环节的温度情况，监测数据需要实时传至终端以便对数据进行分析，而后根据分析结果适时优化温控方案，提升混凝土的抗裂缝性能。
（4）温度应力检测。可以在部分混凝土结构中预埋高稳定性的应变计，基于此仪器可以对其内部温度应力进行实时监测，在布置过程中应讲求水平方向布置原则。
（5）通水冷却。在薄壁钢管的作用下，可以埋设适量的冷却水管。应当注意的是，需要事先对冷却水管进行试水，确保管道不存在漏水以及阻塞现象。以温度监测数据为基准，合理调节冷却水管的水体流量。
2.3加强对混凝土的有效养护
混凝土浇筑完成后，开始逐渐凝固硬化，在此阶段内，水化反应具有较快的反应速度。对此，要保证混凝土环境湿度，避免由混凝土表面发生脱水进而导致干缩裂缝。要及时对浇筑完成的混凝土实施有效的洒水保温。混凝土完成终凝后，要借助草袋以及塑料薄膜等对之进行覆盖，有效避免水分发生蒸发。将各类保温材料，诸如土工布、棉被等覆盖在混凝土上的塑料薄膜上，对混凝土表面相应的温度下降进行有效减缓，对混凝土内外存在的温差变化进行有效控制。若不方便对竖壁进行覆盖，可采用具有良好性能的塑料模板，并对拆模时间进行适当延长，实现有效的带模养生。待混凝土内外存在20℃以下的温差，才能对模板以及相应保温层进行拆除，若提前实施拆模，需在拆模后及时开展保温养护。
结语
综上所述，在高铁桥梁工程中，大体积混凝土施工至关重要。从力学角度考虑，它具有承上启下的作用，可以将墩柱上部的各种力引导至桩基础。但受结构自身以及施工环境的影响，大体积混凝土时常会出现裂缝，本文通过技术层面的探讨提出了可行的解决方法，从而全面提升了大体积混凝土的抗裂缝能力。
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论文作者:张营卜,杨小丽
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/20
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 应力论文; 体积论文; 温度论文; 水化论文; 骨料论文; 《基层建设》2019年第20期论文;