中国水电十五局路桥工程公司陕西西安710068
摘要：大体积混凝土是一种能由水泥水化导致混凝土内外出现大温差而引起裂缝问题的混凝土结构物，其实体最小尺寸不小于1m。大体积混凝土还是会存在一些安全隐患的，混凝土承台、桥墩台等等较大体积的混凝土结构物都在公路桥梁当中起到了不可替代的基础结构作用。近年来，我国桥梁技术的不断发展，使得大体积混凝土技术得到了更加深入与广泛的应用。而与此同时，大体积混凝土的裂缝问题也逐渐成为广大施工人员所关注的重点问题。基于此，本文笔者首先对桥梁大体积混凝土裂缝的成因进行了分析，然后细致探讨了裂缝的防控措施，希望能够为有效减少与避免桥梁大体积混凝土裂缝的形成，提供一定的参考与借鉴。
关键词：大体积混凝土；裂缝成因；防控措施
1大体积混凝土裂缝成因
1.1温度裂缝
大体积混凝土浇筑前期，由于水泥水化反应会释放大量热量，加之混凝土为一种高热阻材料，因此在浇筑完成前3d内一般只能将总热量的50%散发出去，剩余50%则积聚于混凝土内部使其温度急剧上升，而表面因热量可及时散发而温度相对较低。在此情况下，混凝土中心因高温膨胀及自身约束而处于受压状态，表面则因温度相对较低而处于受拉状态，当表面拉应力大于该阶段混凝土抗拉强度时，并会于结构表面产生裂缝现象。除此之外，由于混凝土拆模可视为表面温度骤降的过程，因此当模板拆除过早时（即混凝土强度较低），混凝土表面易因冷缩受拉而出现开裂现象。
1.2收缩裂缝
作为一种脆性材料，混凝土抗拉强度度仅为抗压强度的1/20~1/10，且其拉伸变形能力表现极小，在短期与长期加载情况下，极限拉伸变形分别为（0.6~1.0）×10-4和（1.2~2.0）×10-4。一般而言，混凝土用水量越多（表现为浮浆越厚），其裂缝产生机率越大，在实际施工中，混凝土所含水分中只有20%左右为水泥水化所需，剩余80%则会通过蒸发作用而散失，并且在蒸发过程中，最先散失的为自由水（含量约占30%），其所引发的收缩程度极小，基本可忽略不计，但是随着蒸发作用的持续，当混凝土中吸附水（含量约占20%）逸出时，便会引发较大程度的收缩现象（即干燥收缩），并且呈现出混凝土中心收缩较小、表面收缩较大的趋势，在此情况下，表面混凝土因受中心混凝土的约束而产生拉应力，且当该应力增大至混凝土自身（抗拉）强度不足以承受时，便会于表面出现开裂现象。
1.3沉陷裂缝
大体积混凝土在公路桥梁当中主要起基础结构的作用，而沉陷裂缝的产生就是由于地基出现了问题，土质松软，或者土质不均，回填的时候并没有完全压实，由于长时间的浸泡作用使得地基的沉降不均匀最终就会出现沉陷裂缝。这种情况主要出现在东北地区的冬季，在进行实际施工的时候，模板的支撑主要是在冻土上进行施工的，而由于冻土会进行消融，所以在其消融之后，就会使土面产生不均匀的沉降，于是就间接地使混凝土的基础结构出现问题。相关研究人员通过观察发现，此类沉陷裂缝的产生主要是对于基础结构造成一定的破坏，进深是很大的，而且有一定的贯穿性。对于整个公路桥梁建筑来说危害相对较大，具体破坏情况视其实际沉陷情况而定。在裂缝产生的时候，裂缝的角度大多是与地面成90°或者30°～45°，呈现裂缝的宽度与整个基础结构沉降量具有一定的线性关系。
2桥梁大体积混凝土裂缝的防控措施
2.1温度裂缝防控措施
2.1.1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。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。
2.1.2降低内外温差
第一，根据施工现场气温及混凝土配比，合理预测混凝土施工期的温度差，从而制定针对性的温度控制方案及养护措施；第二，加强现场协调作业，确保施工中混凝土连续供应，避免出现冷缝，在进行混凝土浇筑作业时，可分层、分块浇筑，合理控制混凝土的浇筑厚度、时间，严格把控振捣质量，确保振捣密实，避免出现过振、漏振，提高混凝土浇筑的密实度与均匀度；第三，加强混凝土内、外部温度的动态监测，通过采集得到的现场温度监测数据，并进行分析整理得出合理的温控措施，防止出现温度裂缝。
2.2干缩裂缝防控措施
一方面，在混凝土中加入一定比例的外加剂、增强剂等，以有效提升混凝土的抗裂性能。其中，外加剂主要有缓凝剂、减缩剂以及膨胀剂等，增强剂主要是各种纤维。现阶段，聚羧酸系减水剂是使用较为频繁的减水剂，其除了能起到一定的缓凝作用外，还能够在很大程度上减少混凝土的收缩。膨胀剂不仅能防止出现早期开裂，而且还能大大提高混凝土的抗渗性能。减缩剂能够从根本上减小混凝土硬化过程中出现的干燥收缩现象，因此，可以有效抑制混凝土收缩开裂。另一方面，大体积混凝土可通过二次抹面工艺，有效降低混凝土表面的收缩裂缝。
2.3加强施工质量把控
2.3.1防治基础不均匀沉降
施工前，必须对施工现场地质进行细致勘察，了解施工现场的地质情况与土质特征，一旦遇到不良地质、软弱地层、土质不均匀或回填不密实等情况时，应及时采取有效的应对措施，确保地基满足桥梁设计要求，同时，加强桥梁基础四周的引排水，防止地面水的不利影响而导致基础沉降。
2.3.2严格控制浇筑与振捣
首先，采取分层浇筑，减慢浇筑速度，减小浇筑层厚度，借助浇筑层面提高混凝土的散热率，从而减少混凝土裂缝的生成；其次，混凝土浇筑应避免在雨天进行，严格把控混凝土入模时的温度及坍落度，并加强振捣，确保振捣时间、插入深度等满足规范要求，杜绝因过振及漏振而导致的混凝土不均匀、不密实。另外，浇筑后，应及时清理表面较厚的水泥浮浆，防止由此而导致大体积混凝土表面出现龟裂。此外，完成混凝土浇筑及拆模后，应立即采取养护措施，并按规定做好相关的保温保湿措施。
2.4实际裂缝检查和处理
针对于大体积混凝土的裂缝问题，主要是以预防为主。因为一旦出现裂缝问题，如果影响严重，那么该工程就会被视为不合格工程，无法实际投入使用，在进行处理的时候主要将混凝土的裂缝分为三个层次：表面裂缝；深层裂缝；贯穿裂缝。针对于不同的裂缝结构类型要有不同的应对措施。针对于表面裂缝可以采用“补”的形式，而针对于深层裂缝和贯穿裂缝这两种类型，就需要进行凿除操作。
3结束语
总之，桥梁大体积混凝土裂缝的形成不仅会影响整个桥梁的强度与使用寿命，而且极有可能会造成一些不利的影响。而大体积混凝土裂缝的形成，除了因混凝土材料本身的特性外，还有因人为失误而导致的混凝土开裂。因此，必须针对不同的裂缝成因，采取针对性的措施，并做到层层把关，也才能有效避免混凝土的开裂问题，从而确保大体积混凝土结构的稳定性与安全性。
参考文献
[1]李庆.桥梁工程中大体积混凝土非荷载裂缝的成因与控制分析[J].交通世界（下旬刊）,2018(10):84~85.
[2]严伟.试析市政道路桥梁大体积混凝土施工裂缝产生的原因及防治策略[J].四川水泥,2017(8):40.
[3]杜昱.公路桥梁大体积混凝土施工裂缝控制分析[J].交通标准化，2017（18）：72-74.