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摘要：在橋梁工程項目施工中，若工程技術(shù)水平較低，很容易造成結(jié)構(gòu)裂縫。為了有效提升大體積混凝土的抗裂縫能力，以實際橋梁工程為背景，主要從配合比設(shè)計、溫度控制等方面分析了大體積混凝土的施工質(zhì)量控制措施，從構(gòu)造設(shè)計的角度詳細探討了針對大體積混凝土的防裂措施，并在此基礎(chǔ)上提出可行的抗裂縫施工技術(shù)。經(jīng)實踐證明：該施工技術(shù)提高了橋梁的耐用性。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；大體積混凝土；裂縫

1工程概況

本文所探討的工程項目為江門—廣州的高速路段，該段總長為4965.46m，對應(yīng)的起訖樁號范圍為K27+573.240~K32+538.700。由于該段公路跨域了大量的水域，因此沿線架設(shè)了多座高架橋。在進行橋梁大體積混凝土施工時，受結(jié)構(gòu)本身以及現(xiàn)場環(huán)境的影響極容易引發(fā)裂縫現(xiàn)象。

2大體積混凝土施工產(chǎn)生裂縫的原因

2.1水泥的水化熱

對于完成澆筑作業(yè)的部分而言，會產(chǎn)生明顯的水化熱現(xiàn)象，并不斷滲透至混凝土內(nèi)部。由于結(jié)構(gòu)內(nèi)部的封閉性較強，因此熱量難以及時散發(fā)，從而致使混凝土內(nèi)部溫度在短時間內(nèi)迅速上升，此時混凝土便會表現(xiàn)出明顯的收縮或膨脹現(xiàn)象。在混凝土澆筑初期，其散熱水平相對有限，結(jié)構(gòu)的強度有限，無法對溫度形成有效的約束作用；伴隨著施工的進行，混凝土強度持續(xù)增大，此時結(jié)構(gòu)內(nèi)部的約束作用越來越明顯，由此形成較大的拉伸應(yīng)力，以極限抗拉強度為參考，若超過該值則會引發(fā)溫度裂縫現(xiàn)象[1]。

2.2約束條件

在混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，在水泥的影響下會產(chǎn)生大量的熱量并難以在短時間內(nèi)將其發(fā)散出去。相較之下，混凝土表面的散熱性明顯良好，此時表面溫度將會降低，混凝土內(nèi)外會形成明顯的溫差現(xiàn)象。由于結(jié)構(gòu)表面具有較強的約束力，混凝土在持續(xù)膨脹的過程中會形成一定強度的拉應(yīng)力；參考混凝土的極限抗拉強度，若超過該值則會形成貫穿性裂縫。

2.3環(huán)境溫度變化

在進行混凝土施工時，伴隨著外界溫度的變化，對應(yīng)的混凝土冷卻速度將隨之改變。具體來說，若現(xiàn)場溫度急劇上升，此時將會增加內(nèi)外溫差，由此形成更強的溫度應(yīng)力。

3大體積混凝土施工技術(shù)

3.1混凝土配比

在橋梁工程施工過程中，技術(shù)人員為了最大限度避免溫縮裂縫，會做好每一環(huán)節(jié)的施工準備工作，尤其是比較注重混凝土配合比設(shè)計方案，例如一般會使用一些低熱的礦渣硅酸鹽水泥，該類水泥同普通的硅酸鹽水泥相比，水化熱更低。另外在進行粗骨料配合過程中應(yīng)當(dāng)選用一些級配高的碎石，并控制含泥量在1%以下。而對于細骨料則可以使用天然砂，但也應(yīng)當(dāng)對其含泥量進行嚴格控制。在進行混凝土攪拌過程中，可以適當(dāng)加入一些粉煤灰等，減少混凝土中水泥使用量，使水化熱溫度峰值出現(xiàn)時間延后。整體來說，混凝土配合比設(shè)計不僅應(yīng)當(dāng)滿足強度要求，同時還應(yīng)當(dāng)將單位混凝土水泥用量控制在既定的范圍之內(nèi)。

3.2混凝土澆筑

分層澆筑是大體積混凝土澆筑施工方式的首選，在進行澆筑施工過程中，必須依照設(shè)計厚度、長度以及寬度等完成分層澆筑施工。在澆筑過程中應(yīng)當(dāng)注意各層澆筑時間的銜接，保證下一層澆筑深入到前層的5cm以上，以快插慢拔的振搗方式進行振搗作業(yè)，且每一點的振搗時間應(yīng)當(dāng)維持在20~30s范圍內(nèi)，直至混凝土表面下沉不明顯，無氣泡冒出。

3.3混凝土后期養(yǎng)護

待大體積混凝土澆筑作業(yè)完成后，施工人員還應(yīng)當(dāng)注意其表面溫度和濕度變化，以滿足混凝土硬化要求。因此必須制定混凝土養(yǎng)護計劃。通常情況下，澆筑完成12h后，養(yǎng)護作業(yè)就必須開始執(zhí)行，例如可以通過蓄水覆蓋的方法進行養(yǎng)護，控制表面溫度和濕度在要求范圍內(nèi)。具體的養(yǎng)護作業(yè)持續(xù)時間應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工具體情況來確定，原則上是不少于7d。

4大體積混凝土抗裂縫施工措施

4.1大體積混凝土配合比設(shè)計

（1）原材料選用。水化熱以及混凝土溫升情況均與水泥用量有關(guān)，本工程中低熱礦渣硅酸鹽水泥便是良好的材料，此外水泥的用量也應(yīng)得到合理的控制。若工程具備泵送條件，此時可以選用粗骨料，從而緩解混凝土收縮變形現(xiàn)象。使用適量的摻和料，引入粉煤灰技術(shù)，此時可以顯著減少對水泥的需求量并具有降低水化熱的效果，混凝土的后期強度得到了充分的保障，對應(yīng)的溫升峰值時間明顯向后推移。（2）混凝土結(jié)構(gòu)。展開應(yīng)力分析，尋找其中的應(yīng)力集中區(qū)域，對其采取針對性措施，由此緩解應(yīng)力集中現(xiàn)象；此外，基于提升混凝土抗裂水平的目的，應(yīng)嚴格挑選施工材料，此處以膨脹混凝土為宜[2]。

4.2溫控措施及施工現(xiàn)場控制

（1）溫度預(yù)測分析。應(yīng)對方案進行全面的分析，具體包括混凝土配比、現(xiàn)場氣候條件以及后期養(yǎng)護方案等，在此基礎(chǔ)上基于計算機仿真技術(shù)可以獲得溫度的實時變化情況。同時明確混凝土齡期，以此為基礎(chǔ)可以制定出合適的溫控方案，從而確保施工期間混凝土不出現(xiàn)溫度裂縫。（2）混凝土澆筑方案。本工程中選用了延緩溫差梯度的方法，在正式澆筑施工前需要制定明確的澆筑次序，并計算出準確的澆筑厚度、寬度以及長度等參數(shù)。應(yīng)確?；炷寥肽囟忍幱诤侠矸秶鷥?nèi)，同時需要持續(xù)進行振搗，但也應(yīng)控制好振搗時間，以事先制定的振搗方案為基準進行作業(yè)，不可出現(xiàn)隨意改變移動距離以及插入深度的現(xiàn)象，否則將會對振搗密實度造成嚴重影響。施工過程中各小組需要形成高效的聯(lián)絡(luò)機制，高效的溝通是施工得以順利進行的基礎(chǔ)，同時人員之間的銜接也可以避免冷縫現(xiàn)象。當(dāng)結(jié)束澆筑施工后，若混凝土的表面厚度偏大，此時需要使用水泥漿對其進行處理，通常來說，在澆筑結(jié)束的3~4h內(nèi)需要使用長木刮尺對表面進行刮平處理，在混凝土初凝前需要使用鐵滾筒對表面進行2次碾壓，此后隨即用木抹子進行搓平，避免表面出現(xiàn)龜裂。完成上述操作后，需要立即采取保溫措施。（3）混凝土溫度監(jiān)測。無論是混凝土內(nèi)部還是外部均需要設(shè)置溫測點，從而實時監(jiān)測保溫材料以及養(yǎng)護環(huán)節(jié)的溫度情況，監(jiān)測數(shù)據(jù)需要實時傳至終端以便對數(shù)據(jù)進行分析，而后根據(jù)分析結(jié)果適時優(yōu)化溫控方案，提升混凝土的抗裂縫性能。（4）溫度應(yīng)力檢測?？梢栽诓糠只炷两Y(jié)構(gòu)中預(yù)埋高穩(wěn)定性的應(yīng)變計，基于此儀器可以對其內(nèi)部溫度應(yīng)力進行實時監(jiān)測，在布置過程中應(yīng)講求水平方向布置原則。（5）通水冷卻。在薄壁鋼管的作用下，可以埋設(shè)適量的冷卻水管。應(yīng)當(dāng)注意的是，需要事先對冷卻水管進行試水，確保管道不存在漏水以及阻塞現(xiàn)象。以溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)為基準，合理調(diào)節(jié)冷卻水管的水體流量。

4.3混凝土裂縫的處理方法

盡管采取了有效的措施，但混凝土依然不可避免地會出現(xiàn)一些裂縫，此時需要對其進行進一步處理，由此確保大體積混凝土能夠達到使用標準，具體可采取的方式如下。（1）精選灌漿法?，F(xiàn)行的方式主要有兩種，即純壓式及循環(huán)式。若采用前者，其對設(shè)備的要求相對較低，在施工時具有明顯的簡便性，但漿液的流動性受到了抑制，因此容易形成沉淀；若采用后者，則可以有效避免水泥沉淀現(xiàn)象。（2）表面修補法。此方法被廣泛運用于表面裂縫處理中，具體以涂覆法為宜，通過均勻涂抹環(huán)氧膠泥的方式可以起到面層優(yōu)化作用。對于大裂縫而言，還需要進行一道水泥砂漿施工。

5結(jié)語

綜上所述，在橋梁工程中，大體積混凝土施工至關(guān)重要。從力學(xué)角度考慮，它具有承上啟下的作用，可以將墩柱上部的各種力引導(dǎo)至樁基礎(chǔ)。但受結(jié)構(gòu)自身以及施工環(huán)境的影響，大體積混凝土?xí)r常會出現(xiàn)裂縫，本文通過技術(shù)層面的探討提出了可行的解決方法，從而全面提升了大體積混凝土的抗裂縫能力。

參考文獻：

[1]宋振江.道路橋梁施工大體積混凝土裂縫成因及防治對策[J].交通世界，2018（1/2/3）：170-171.

[2]杜海峰.橋梁工程大體積混凝土裂縫施工控制[J].工程與建設(shè)，2010（2）：261-263.

作者:崔廣 單位:中交二公局第五工程有限公司