桥梁施工中大体积混凝土裂缝控制 聂超摘要：由于混凝土裂缝产生的原因较为复杂，应根据具体情况和条件，采取其中一种或数种措施。在具体施工中，要靠多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防控制措施，减少混凝土裂缝的出现。本文分析了大体积混凝土裂缝产生的原因，探讨了裂缝控制措施。关键词：桥梁;大体积;混凝土;裂缝一、大体积混凝土的定义什么是大体积混凝土？目前国内外的定义也不盡相同。日本建筑学会标准（JASS5）规定：“结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25的混凝土，称为大体积混凝土”。美国混凝土学会（ACI）规定：“任何就地浇筑的大体树昆凝土，其尺寸之大，必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”，可以理解为：“任何现浇混凝土，只要有可能产生温度影响的混凝土均称为大体积混凝土。”二、大体积混凝土裂缝产生的原因大体积混凝土承台结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素如下：1.收缩裂缝混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响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，混凝土的收缩就越大。选用的水泥品种不同，其干缩、收缩的量也不同。2.温度裂缝混凝土内外部温差过大会产生裂缝。主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积昆凝土更易发生此类裂缝。大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇注。浇注后，水泥因水化引起水化热，由于混凝土体积大，聚集在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将显著升高，而其表面则散热较快，形成了较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。此时，混凝土龄期短，抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度，则会在混凝土表面产生裂缝。3.沉降裂缝沉降裂缝主要在混凝土表面沿水平钢筋通长方向出现，分布面比较广，一般在拆模后37天出现，其主要原因在于，若混凝土浇捣时，骨料颗粒下沉，水泥浆上浮，受到钢筋或预埋件或大骨料的阻挡，造成混凝土分离。4.施工裂缝模板施工不规范，如拆模过早，脱模剂质量差及刷不均匀等均能引起大体积承台混凝土裂缝。三、构造设计上采取的防裂措施设计合理的结构形式，减少工程数量，降低水化热如可根据悬索桥锚锭受力特点，设计挖空关键受力部分混凝土体积，利用土方压重方案，减少混凝土结构体积;充分利用混凝土在基坑有限条件，混凝土中掺加微膨胀剂，使其在基坑约束下成一定的预压力，补偿混凝土内部温度、收缩产生的拉应力，从而有效的避免混凝土裂缝的产生;大体积混凝土体积庞大，施工周期一般较长，依据结构受力情况（如悬索桥锚锭受力是逐步参与的，施工期仅承受自重和施工过程产生的次应力，此阶段受力不足其最终受力的30%）可合理的确定评定验收龄期，打破正常标准28天的评定验收龄期，改为60天或更多天，评定验收龄期充分考虑混凝土的后期强度，从而减低设计标号，达到减少？昆凝土水泥用量，降低水化热的目的;由于边界存在约束才会产生温度应力，采用改善边界约束的构筑设计，如遇有约束强的岩石类地基、较厚的混凝土垫层时，可在接触面上设滑动层，则可大大减小外约束力;在设计构筑方面还应重视合理配筋对混凝土结构抗裂的有益作用。可采取增配构筑钢筋（配筋应可能采用小直径、小间距，全截面含筋率控制在0.3%0.5%之间）、在混凝土表面增设金属扩张网等有效措施，有效地提高混凝土抗裂性能。四、施工中的质量控制1.通水冷却在实际施工中，我们采用在承台钢筋骨架内铺设冷却水管的做法，增加进出水口（6进、6出），加快冷却水分循坏速进，快速降低承台内部的温度。2、降低水泥水化热2.1 水泥品种选定。水泥水化热主要取决于水泥的矿物组成、用量和放热速率，因此应选择低中热水泥。水泥水化热主要来自水泥矿物中的C。S和cL，在大体积混凝土中，应优先考虑采用C。S和cL含量低的水泥，如大坝水泥等。2.2 减少水泥的用量。大量试验资料表面每立方米砼每减少10水泥用量，砼的水化热温升降低1左右。在确定混凝土强度及坍落度的情况下，宜用大粒径骨料、合理的集料级配，通过掺粉煤灰、减水剂来减少水泥用量。通过这两项措施，可以降低混凝土中水泥用量的25%30%，降低绝热温升10左右。3.降低人模温度人模温度是指混凝土从拌和、运输至入模时的温度，降低入模温度的措施主要是对原材料进行预冷。可采用冷却拌和水如深井水或掺加冰屑直接对混凝土进行降温，但由于水在混凝土中所占热容量的百分比不大，因此单凭冷却水不能完全有效地降低混凝土的入模温度，还需对粗骨料、水泥进行处理。夏季施工时，应对粗细骨料进行搭棚遮阳，防止阳光直射而引起温升，以及在拌和前对粗骨料进行喷射冷却水降温，但实践表明，只有气温在30以上时，上述措施的效果才比较明显。水泥一般不作预冷，只对水泥罐进行自理即可，如选用浅色漆、水泥罐顶安装喷淋装置喷冷却水等。另外，尽量不要使用刚出厂的水泥。此外，环境气温对混凝土的预冷效果影响较大，人模温度应控制在比环境温度高约5左右。4.控制钢筋施工不当引起的裂缝在施工时，一定要搭设工作平台，避免人员、机械对钢筋的扰动;要在钢筋网之间增加横向、竖向支撑钢筋，焊接成钢筋骨架，增加钢筋骨架的刚度和稳定性，以保证钢筋位置的准确。5.拆模时的控制新浇混凝土在早期温度上升时，产生的膨胀变形受到约束而形成压应力，此时混凝土弹性模量小，徐变和应力松弛度大，使混凝土与下层连接不牢固，因而压应力较小;当温度下降时，则产生较大的拉应力，若超过混凝土的抗拉强度，所浇混凝土会出现垂直裂缝。因温升达到最大值一般在3d以上，故拆模时间要控制在3d以上，以防拆模时降温造成更大的温度应力。6.混凝土温度监测在混凝土内部及外部设置温度测点，并且设置保温材料温度测点及养护水温度测点，现场温度监测数据由数据采集仪自动采集并进行整理分析，每一测点的温差值，作为研究调整控温措施的依据，防止混凝土出现温度裂缝。7、养护方法对于大体积混凝土，一般采用通水冷却、蓄水养生、保温养护等措施。采用表面全保温养护法，即利用保温材料提高新浇筑的混凝土表面和四周温度，减少混凝土的内外温差，这是一种比较简便有效的温度控制方法。对于每一承台，都采用铜电阻测温设备进行测温控制，根据温差确定保温措施。保证混凝土内外温差，将混凝土表面和模板外侧温差控制在10左右。五、结束语随着桥梁技术的突飞猛进，大体积混凝土在桥梁结构中应用的越来越多，大体积混凝土常见的质量问题就是混凝土结构产生裂缝.为了防止裂缝，我们不仅要控制大体积混凝土内部最高温度和内外温差，还要从改善结构约束条件，混凝土性能等方面进行控制。参考文献：1吴良群.桥梁工程中大体积混凝土裂缝的诸多因素及防治措施J.广东建材，2011（01）.2陈小克.桥梁施工中大体积混凝土裂缝控制措施分析J.华章，2011（21）. -全文完-