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1造成大體積混凝土裂縫的成因

1.1荷載因素

一般情況下，橋梁工程的大體積混凝土在動(dòng)荷載、次應(yīng)力以及常規(guī)靜荷載作用下產(chǎn)生的裂縫，通常將其稱之為荷載裂縫，目前最常見的荷載裂縫主要包括直應(yīng)力裂縫以及次應(yīng)力裂縫，因?yàn)橹睉?yīng)力產(chǎn)生的裂縫主要原因包括：（1）在大體積混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生預(yù)期結(jié)構(gòu)受力情況與實(shí)際受力情況不同，計(jì)算荷載出現(xiàn)問(wèn)題；計(jì)算配筋與內(nèi)力錯(cuò)誤，沒(méi)有形成安全的結(jié)構(gòu)系數(shù)；進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮其實(shí)用性，截面不規(guī)范；設(shè)計(jì)鋼筋數(shù)量不合理，鋼筋布設(shè)不合理，鋼筋結(jié)構(gòu)剛度不合理。（2）進(jìn)行混凝土施工過(guò)程中，沒(méi)有對(duì)材料、施工機(jī)具進(jìn)行合理的堆放；相關(guān)施工人員不清楚預(yù)制結(jié)構(gòu)的受力方式，不合理的對(duì)其進(jìn)行起吊、安裝、翻身以及安裝等操作；沒(méi)有嚴(yán)格的管理制度，隨意更改結(jié)構(gòu)施工流程以及其受力方式；不預(yù)先對(duì)結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。（3）在大體積混凝土使用時(shí)，如果遇到地震、風(fēng)雪、車輛撞擊以及超荷載重型貨車過(guò)橋等情況，都會(huì)或多會(huì)少的成為橋梁裂縫的誘因。

1.2溫度因素

由于混凝土的熱脹冷縮性質(zhì)，所以當(dāng)其結(jié)構(gòu)內(nèi)部以及外部環(huán)境溫度發(fā)生較大差異時(shí)，混凝土?xí)a(chǎn)生變形作用，從而在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部生成應(yīng)力，一旦其應(yīng)力高于混凝土的抗拉強(qiáng)度，則會(huì)造成混凝土裂縫現(xiàn)象發(fā)生，溫度因素造成的混凝土裂縫走向往往沒(méi)有一定的規(guī)律。一般來(lái)說(shuō)，較深的裂縫與主筋區(qū)域平行，而其寬度主要表現(xiàn)為“熱細(xì)冷寬”。

1.3收縮因素

混凝土收縮是因?yàn)槠湓诳諝庥步Y(jié)過(guò)程中，發(fā)生體積減小的現(xiàn)象。如果混凝土在不受外力作用下，一旦受到鋼筋、支承構(gòu)件等外部約束時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而促使混凝土開裂，因收縮因素造成的混凝土開裂主要包括溫度收縮、干燥收縮以及塑性收縮三種，水泥水化固結(jié)產(chǎn)生的體積變化，通常是因?yàn)槿蘸蠡炷羶?nèi)部水蒸氣蒸發(fā)造成的。

1.4鋼筋銹蝕

在一般情況下，大體積混凝土的表層保護(hù)不夠或者質(zhì)量較差。大體積混凝土表層往往容易受到二氧化碳的侵蝕，直至鋼筋表面，由于鋼筋周圍含有較高的氯離子，所以將會(huì)造成鋼筋表面的氧化膜發(fā)生破壞，與此同時(shí)，鋼筋中的鐵離子還能夠與水分氧氣發(fā)生銹蝕反應(yīng)，由于反應(yīng)的產(chǎn)物氫氧化鐵的體積相比而言大了兩倍之多，所以對(duì)混凝土造成一定的膨脹應(yīng)力，最終致使混凝土的表層發(fā)生剝離開裂，并且順著鋼筋走向發(fā)生裂縫現(xiàn)象。

2橋梁工程大體積混凝土的施工控制

2.1控制混凝土的配合比

（1）材料的選擇。因?yàn)樗喈a(chǎn)生的水化熱將直接影響到混凝土的溫度變化，所以在進(jìn)行混凝土材料的選擇過(guò)程中，應(yīng)該優(yōu)先選擇那些水化熱較小的水泥，例如：中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥等，并且確保混凝土強(qiáng)度的前提下盡量減少水泥用量，進(jìn)行細(xì)骨料的選擇過(guò)程中，由于中砂與細(xì)砂相對(duì)而言更能夠降低水泥的使用量，則應(yīng)該優(yōu)先選擇中砂，如泵送粗骨料，則優(yōu)先選用5mm-20mm粒徑的連續(xù)級(jí)配石子，從而降低混凝土收縮變形幾率。應(yīng)用摻合料時(shí)，由于粉煤灰能夠降低水化熱，提高和易性，而且還能降低水泥的使用量，極大的提高混凝土強(qiáng)度，將溫升峰值進(jìn)一步推移，應(yīng)優(yōu)先選擇粉煤灰。（2）應(yīng)用外加劑。經(jīng)過(guò)實(shí)踐表明，應(yīng)用外加劑的混凝土，可以產(chǎn)生相應(yīng)的膨脹應(yīng)力，從而對(duì)其收縮應(yīng)力進(jìn)行抵消，實(shí)現(xiàn)混凝土的抗裂強(qiáng)度進(jìn)一步提高。

2.2溫度控制措施

（1）溫度預(yù)測(cè)。通過(guò)對(duì)施工場(chǎng)地的實(shí)際氣候情況以及混凝土配合比及其養(yǎng)護(hù)方案，應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)其參數(shù)進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，從而得出混凝土溫度的動(dòng)態(tài)走向，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，選擇優(yōu)良的混凝土溫度控制措施。（2）澆筑方案。通過(guò)對(duì)混凝土降溫梯度以及緩溫差梯度的方式，充分計(jì)算澆筑前混凝土的澆筑厚度、長(zhǎng)度、寬度、流向、次序以及前后澆筑的搭接時(shí)間；混凝土振搗時(shí)，通常采用插入式振動(dòng)棒和平板振動(dòng)器二者結(jié)合的方式，對(duì)混凝土進(jìn)行振搗，同時(shí)，還分為分層振搗以及分層下料的振搗技術(shù)，將每層的厚度均嚴(yán)格的控制在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。在此過(guò)程中，為了確保上下混凝土之間能夠形成一個(gè)整體，進(jìn)行上層混凝土振搗必須在下層混凝土初凝之前完成，與此同時(shí)，下層混凝土在插入振搗棒必須具備一定的深度。振搗棒使用時(shí)通常用“快插慢拔”的梅花布點(diǎn)，從而保證振搗棒的振搗空間，減低混凝土氣泡的發(fā)生。（3）溫度監(jiān)測(cè)。為了更好的了解混凝土溫度情況，應(yīng)在其內(nèi)外部均設(shè)置溫度測(cè)點(diǎn)，并且通過(guò)數(shù)據(jù)采集儀器對(duì)其溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納分析，確保每一個(gè)溫度值在設(shè)計(jì)規(guī)定的溫度值范圍內(nèi)，避免溫度裂縫發(fā)生。

3采取大體積混凝土結(jié)構(gòu)防裂措施

（1）通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)形式，減低水泥工程量以及水化熱，比如可以根據(jù)索橋錨碇的受力特征，將橋梁挖空的非必要的混凝土設(shè)計(jì)，采用土方壓重的方法，從而降低混凝土的結(jié)構(gòu)體積。（2）通過(guò)混凝土在基坑中的實(shí)際情況，對(duì)其摻加微膨脹劑從而產(chǎn)生一定的預(yù)壓力，這些預(yù)壓力將能夠?qū)炷恋氖湛s以及溫度因素造成的拉應(yīng)力進(jìn)行補(bǔ)償，從而避免發(fā)生大體積混凝土裂縫現(xiàn)象。（3）由于大體積混凝土的施工周期較長(zhǎng)，所以應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行混凝土驗(yàn)收齡期的評(píng)定，不必墨守成規(guī)的依照正常標(biāo)準(zhǔn)的28d，可以合理的更改為60d或者更多，進(jìn)行收齡期的評(píng)定必須充分注意混凝土的強(qiáng)度，進(jìn)而減小設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)，實(shí)現(xiàn)混凝土的水泥用量降低以及水化熱降低的目的。(4）溫度應(yīng)力往往因?yàn)檫吔绲募s束力造成，所以應(yīng)該對(duì)邊界榆樹進(jìn)行合理的構(gòu)造設(shè)計(jì)，如果約束能力較高，比如較厚混凝土墊層以及巖石類地基等，通常采取滑動(dòng)層設(shè)置的方法，極大的降低約束力。（5）重視配筋對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的作用，盡量選用小間距、小直徑的配筋，并且控制全截面含筋率在0.3％～0.5％范圍內(nèi)，加強(qiáng)大體積混凝土的抗裂性能。

4結(jié)語(yǔ)

總而言之，導(dǎo)致橋梁工程的大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的原因是多種多樣的，如果不能及時(shí)采取相應(yīng)措施對(duì)其裂縫問(wèn)題進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆乐危瑢?huì)造成很嚴(yán)重的事故發(fā)生，所以在進(jìn)行橋梁路面混凝土施工過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，確保工程質(zhì)量，為橋梁工程的健康發(fā)展保駕護(hù)航。

作者：周曉云 單位：江蘇金領(lǐng)建設(shè)發(fā)展有限公司