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摘要：通過對橋梁工程大體積混凝土“非荷載裂縫”產生的原因進行分析，介紹了該裂縫的具體分類，闡述了導致該裂縫的具體問題所在，著重分析了對該裂縫的有效控制方法，希望能夠為橋梁工程施工工作提供一些參考，保障橋梁的結構質量和安全使用效果。

關鍵詞：橋梁工程；大體積混凝土；裂縫

0引言

我國橋梁施工技術的進步推動了混凝土事業的發展，大體積混凝土在橋梁建筑之中得到了廣泛運用。該種混凝土應用模式具有體積大、混凝土數量多，工程條件復雜和施工技術要求高等特點。大體積混凝土施工需滿足強度、剛度、整體性和耐久度，還必須控制橋梁大體積混凝土結構部位裂縫的擴展，保證橋梁結構的整體性和安全性。

1橋梁工程中大體積混凝土裂縫分類

橋梁大體積混凝土常出現裂縫，而常規裂縫可分為兩種。第一種，因結構承受荷載產生的裂縫。該種裂縫是結構在荷載作用下某些部位產生的拉應力超過材料抗拉強度引發的，又名為荷載裂縫。另一種，是因混凝土材料的收縮變形，溫度變化及混凝土內鋼筋銹蝕等引起的裂縫，又名非荷載裂縫。截止到目前為止，荷載裂縫的相關研究較為完善，建立了相關理論和控制標準。而相關非荷載裂縫的探究并不多見，雖然相關學者提出在設計和施工中以一些構造措施防止和減輕裂縫，但當前尚未建立有效的控制措施。故本文以橋梁大體積混凝土結構中存在的非荷載裂縫開展此次研討。

2橋梁工程中大體積混凝土非荷載裂縫的成因

2.1溫度裂縫

2.1.1水泥水化熱。混凝土在硬化過程中，水泥水化會產生大量熱量，使其在混凝土內部不易散發，增加內部溫度，造成混凝土內外溫度差異及散熱時間存在較大差異，外部散熱較快，導致混凝土內外溫度有較大不同，形成了一定的溫度差[1]。此外，混凝土中由于具有一定的溫度差，在較大程度上會產生熱脹冷縮效應，知識混凝土表面出現應拉力，導致混凝土自身抗拉達到極限，形成裂縫。2.1.2外界氣溫變化。外界氣溫嚴重影響混凝土質量，導致混凝土出現裂縫。這是因為混凝土在澆筑過程中，溫度也在不斷變化。混凝土溫度會隨著外界溫度變化，外界溫度升高，則混凝土水化熱溫度較高。而溫度增大會破壞混凝土內部結構，導致裂縫產生。如外界氣溫降低，會使混凝土內外層溫度出現差異。氣溫激素下降，混凝土會產生較大的溫度應力，導致混凝土出現裂縫。

2.2收縮裂縫

混凝土在物理學中有一種現象，混凝土凝結過程中隨著凝結的不斷深化，體積逐漸變小，此種現象叫做混凝土收縮[2]。此外，在一些情況下，混凝土因外界因素影響，堅固性較強，變形能力降低，使其內部收縮應力降低，自身存在一定抗拉強度，導致混凝土內外壓力增加而形成裂縫。裂縫也因形成原因不同，可分為干縮裂縫和塑性收縮裂縫。塑性收縮裂縫是因混凝土終止凝結前受到溫度的影響，使混凝體中的水分過度散失，導致混凝土體積收縮速度加快，由于混凝土在凝結過程中抗拉力較小，無法應對內外部壓力差，導致裂縫出現。干縮裂縫主要是發生在混凝土澆筑后養護階段，是因混凝土內外水分蒸發不同出現的裂縫。

2.3鋼筋銹蝕引起的裂縫

鋼筋銹蝕在較大程度上也會造成混凝土裂縫，為此在對橋梁進行設計時需要對裂縫寬度采用規范化要求進行有效控制，并且在此基礎上使用保護層對其進行保護，但保護層不能過厚。此外，橋梁工程在施工過程中，還需要對混凝土的水灰比進行嚴格控制，應加強振搗，提高混凝土的密實性，避免大量氧氣進入內部結構，同時還應減少含氯鹽的外加劑用量，特別是潮濕地區以及沿海地區應慎用[3]。

3橋梁工程中大體積混凝土非荷載裂縫的控制

3.1橋梁設計措施

橋梁在設計過程中，對結構形式與分塊采用合理的設計并對設計條件進行改善，可避免大體積混凝土外部受力過大致使裂縫出現。為降低非荷載裂縫出現記錄，還需重視橋梁工程大體積混凝土構造結構，通過配筋構造及溫度控制降低裂縫出現率。當橋梁出現裂縫時，也有人以斜筋彌補。常規大體積混凝土布置鋼筋較少，但如若出現裂縫或空洞，也可以斜筋彌補，承擔混凝土的應受力，控制裂縫發展。

3.2原材料的選擇

選擇合適的材料能夠有效對混凝土裂縫進行有效控制：3.2.1水泥。需要選擇凝結時間長、水化熱較低以及中、低熱硅酸鹽水泥，不宜使用早強型水泥。3.2.2骨料。材料選擇應連續級配，細骨料應以中粗砂為主。如材料選取不理想，可以粒徑較大、質量上層，級配良好的骨料。因粒徑越大，級配良好，骨料空隙率和表面積越小，其用水量則相應減少，水泥用量也減少。骨料選取之中，細度規模應在2.6～2.9之間。工程實踐證明，采用平均粒徑較大的中粗砂，相對于細沙，每平方米可減少用水量20kg左右，水泥量也可減少26～39kg，方可降低混凝土干縮，減少水化熱，降低混凝土裂縫發生率。3.2.3摻合料。工程實踐證明，粉煤灰的水化熱遠小于水泥，在保證工程質量的前提下，通過摻加適量的優質粉煤灰，減小水泥用量，可有效降低水化熱；優質粉煤灰的需水性小，有減水作用，可降低混凝土的單位用水量；還可減小混凝土的自身體積收縮，有的還略有膨脹，有利于防裂。另外，摻加優質粉煤灰還能改善混凝土的和易性和可泵性。3.2.4減水劑。摻加減水劑可減低混凝土用水量及水泥用量，降低水化熱反應，減緩水化熱釋放速度。與此同時，熱峰也相對推遲。緩凝型減水劑還能夠抑制水泥水化，降低水化溫升，降低裂縫發生率。減水劑對于水泥顆粒有明顯分散效應，可增加混凝土拌和物的流動性，提高混凝土強度，提升水泥水化效果。

3.3配合比設計

混凝土配合比需在一定原則下，保證混凝土強度及耐久性，計算施工用量，并適當增加用量。力求降低水化熱反應，減少裂縫。同時，優化混凝土的生產配合比，最大程度上提升混凝土的流動性和和易性，提高施工效率和質量。

3.4施工措施

3.4.1降低混凝土的澆筑入模溫度。在混凝土澆筑時，應在合適的溫度中進行澆筑，溫度過低與過高對澆筑質量都會造成一定的影響，若是夏天，可以選擇夜間進行澆筑，應盡量避免在午間高溫時澆筑混凝土。材料提前一周進行準備，優先采用進場時間較長的水泥，水泥溫度宜保持在50℃以下；骨料宜搭建廠棚或進行覆蓋，避免長時間暴曬；拌和用水應在混凝土開盤前的1h從深井抽取地下水，蓄水池需在夏天搭建涼棚，避免陽光直射。3.4.2優化混凝土的澆筑方案。混凝土澆筑后，需嚴格控制初期凝固時間。常規情況下，時間不能超過12h。除此之外還要保證混凝土內部結構的恒溫，防止裂縫出現[4]。澆筑混凝土過程中需分層澆筑，可低內部溫度進行間接散熱，控制混凝土內部溫度并開展二次收漿，避免表面出現龜裂的情況。3.4.3合理的振搗。在對混凝土振搗時，需要使用高頻振動器振搗，振動器應插入下層混凝土5～10cm處，均勻排列與振實，后振動器插點間距應試振動器半徑的1.5倍，不可對模板與鋼筋造成損傷。振搗時間可在15s，待平坦后停止。3.4.4溫控檢測，埋設冷卻管。大體積混凝土在澆灌前，可以在結構內部預埋一定數量的冷卻管，在合理位置上布置測溫點，冷卻管和測溫點的位置和間距需根據實際情況確定。溫控措施圓滿完成后也能夠高標號灌漿料堵實，后根據測得溫度向預埋的管內注入一定冷卻水，保證溫差小于25℃，利用循環水帶走水化熱；冷卻水的流量應控制，保證降溫速率不大于15/d。盡管這種方法需要增加一些成本，卻是降低大體積混凝土水化熱溫度最為有效的措施。

4結語

綜上所述，橋梁工程中對大體積混凝土非荷載裂縫進行控制，能夠有效提升橋梁施工質量，對整體橋梁后期投用有較好的質量保障。雖然大體積混凝土產生裂縫是不可避免的，但其有害程度是可以有效控制的，我們在橋梁施工時需要根據具體施工環境，及時采用有效的施工技術進行裂縫控制，有效提升橋梁的整體性、耐久性和安全性，保證橋梁施工質量。

參考文獻：

[1]黃林毅.淺析橋梁工程中大體積混凝土裂縫成因及控制措施[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2013（5）：159.

[2]蔡愛林.淺析橋梁大體積混凝土裂縫成因及控制措施[J].中國新技術新產品，2013（7）：76.

[3]楊敏劍.高鐵橋梁工程大體積混凝土裂縫成因及控制措施[J].價值工程，2011（32）：101.

[4]陳玉光.淺談橋梁工程中大體積混凝土裂縫的成因與控制[J].科學之友，2012（14）：73-74.

作者:李慶 單位:徐州市公路工程總公司