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摘要：本文从桥梁工程中大体积混凝土裂缝产生的主原因入手，对桥梁工程中大体积混凝土施工技术进行了探讨，以供市政桥梁工程技术人员参考。
关键词：桥梁工程；大体积；混凝土；施工；技术
引 言
近年来，我国城市中的桥梁建设速度明显加快。大型桥梁和结构性设计较为复杂的桥梁建设也越来越多，在大型桥梁施工中经常要使用大体积混凝土浇筑。裂缝是大体积混凝土施工中较为常见的病害，水泥的水化热、收缩变形裂缝、内部约束影响是大体积混凝土产生裂缝的三种主要原因。
一、大体积混凝土的概念
所谓大体积混凝土，一般理解为尺寸较大的混凝土，目前较为广泛的应用于高层建筑物基础或大型地下室基础，《大体积混凝土施工规范》（GB50496¬¬¬¬¬¬¬¬—¬¬¬¬¬¬¬¬2009）里的定义：混凝土结构实物最小几何尺寸不小于1m大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有裂缝产生的混凝土。
二、桥梁工程中大体积混凝土的施工裂缝的主要成因
1、内外部的约束影响产生的裂缝
桥梁工程中大体积的混凝土施工一般施工间隔较长。当施工温度发生明显变化时，基层位置所处的混凝土受到内部约束力的影响应力加大，弹性模量会减小。在内外力不同的作用下导致混凝土内部抗拉应力不足，形成混凝土裂缝。这也是内外部的约束影响的结果。
2、混凝土水化热产生的裂缝
混凝土在施工完成混凝土塑形后，进入到水份向外发散阶段，在这阶段混凝土内部的温度会向外发散，受到桥梁工程混凝土体积的限制，混凝土内部的温度会急剧升高。在混凝土浇筑的48h后混凝土内部的温度会达到最高值。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆大体积混凝土内部温度无法向外散失，内部温度与外部温度温差过大，就会产生温度裂缝。
3、混凝土收缩变形产生的裂缝
混凝土浇筑时会产生干燥收缩与体积变形。混凝土在施工现场水分含量较高，在经过现场浇筑后表面水份会直接散失，当表面水份散失过快时大体积混凝土受干燥影响会产生一定的变形，产生干燥收缩性裂缝。
三、桥梁工程中大体积混凝土施工技术
1、混凝土配合比设计
桥梁工程混凝土施工中为了减少大体积混凝土裂缝的产生，可以适当的采用改进配合比的方法优化配合比设计。在大体积混凝土的配合比设计时，可以采用水化热度低的矿渣类水泥降低水化热裂缝的风险；在配合比中使用天然砂做为细骨料，可以减少水化热发生的风险；选择级配好、含泥量较低的碎石做为粗骨料可以减少水化热发生的风险；混凝土拌合时适量的加入减水剂或者添加粉煤灰可以起到减水的作用，防止收缩性裂缝的发生。
2、桥梁混凝土搅拌和运输
保证入模混凝土的和易性是桥梁混凝土搅拌的关键。在入模的混凝土入模高度超过2m时，下料口要使用相应的防护措施保证混凝土在施工期间不能出现离析现象。混凝土搅拌时间要保证在规定值内，保证混凝土搅拌均匀、保证合理的塌落度与和易性。在运输时要尽量缩短运输时间，保证混凝土在初凝时间前进入现场施工。在混凝土发生离析现象时要返回搅拌站进行重新搅拌。
3、桥梁工程混凝土浇筑
在施工时选用分层浇筑的方法有利于水泥水化热的散发，分层流水振捣，同时要保证上层混凝土在下层混凝土初凝前覆盖、捣实并结合紧密，避免出现纵向施工缝，注意振捣密实且停留时间不能过长，以免降低两次浇筑混凝土的粘结。分层浇筑一般有三种方法，即全面分层法、分段分层法和斜面分层法。在浇筑施工时，根据结构大小、钢筋疏密、混凝土供应情况以及水化热等因素对这三种方法进行选择。待第一层完全浇筑完毕后，才回头浇筑第二层，如此按层逐次连续浇筑，直到完工，即为全面分层浇筑法。全面分层法适用于平面尺寸不是很大的结构，施工时宜从短边开始，沿长边推进。必要时也可以分成两段进行施工，从中间向两端或者从两端向中间同时进行混凝土浇筑施工。分段分层浇筑法是分段逐次连续分层浇筑的，即从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。当采用此法，这种浇筑法适用于单位时间内供应的混凝土较少的工程以及结构物厚度不是很大而面积或者长度较大的工程。斜面分层浇筑法的原则与平面分层基本是一样的，混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。斜面的角度视混凝土的坍落度而定，一般要小于45度，每层厚度不大于振动棒的有效振捣深度。斜面分层浇筑法适用于结构的长度远远超过厚度的情况。
4、混凝土养护
混凝土浇筑12h以后的养护是防止其产生裂缝大的重要措施，因此及时养护对新浇筑的混凝土的保护是必须的。主要有以下养护方法：①水浴法：大体积混凝土构筑物在夏季施工中遇到的突出矛盾是在强烈的日光照射下，干燥混凝土表面温度可达到60℃之高，采取水浴法施工不仅能提供混凝土强度发展中所需要的用水，满足养护要求，而且从构筑物顶部流经构筑物表面，带走大量热量，防止骤热引起温度裂缝；②蓄水法：为了控制混凝土内外温差，避免混凝土开裂，在构筑物表面蓄有一定高度的水，由于水有一定的隔热保温效果，可以推迟混凝土内部水化热温度的迅速失散，从而有效地控制混凝土表面温度与内部中心温度的差值；③保温法：工程实践证明，大体积混凝土常见的裂缝，较多发生在早期。这是因为早期混凝土结构内部由于水泥水化热反应升温很高，拆模后表面温度降低，在表面部位形成了很陡的温度梯度，发生很大的拉应力，早期混凝土强度较低从而导致裂缝产生。另外，在冬季负温季节或早春晚秋气温骤降频繁时节，也易形成裂缝。鉴于以上情况，利用保温材料如EPE高发泡乙烯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，是一项简单有效的温度控制方法。
5、大体积混凝土内部散热降温
在混凝土结构内部安装经计算的循环管道，在外部设置晾水池，混凝土结构内部通过冷却水带走热量。该方法成熟，广泛应用于国内的大体积混凝土施工。如笔者参与施工的嘉兴某大型桥梁基础大承台，截面尺寸为20Mx30Mx3M，大体积混凝土浇筑完成后，采用冷却水降温系统，即事先在承台内部埋设￠48mm钢管，四周及中间螺旋设置，上下左右间距500mm，设置一个进入水口和一个出水口，设三点测温孔，深分别为3m、1.5m、0.5m，根据对现场大体积混凝内部实测温度，冷却水降温后混凝土内实测温度53.5℃，表面温度为33℃，连续通冷却水7天后，内部实测温度为38℃，表面温度为33℃，内外温差不大，符合预期要求。由此可知，循环管道散热降温施工具有主动性，可操作性强，改善了被动保温的常规做法，降低了施工难度。
结束语
要做好大体积混凝施工质量，减少混凝土表面和内部裂缝，必须首先对原材料的质量进行控制，还应通过科学的施工技术来对混凝土的浇筑温度进行有效的控制，除此之外，还应注意进一步加强大体积混凝土的养护工作和混凝土内部的降温工作，这样方可确保大体积混凝土的施工质量，确保桥梁工程的施工质量。
参考文献：
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[2]李陆军，陈东明.小型桥梁工程中混凝土施工应筑意的事项分析[J]．黑龙江省桥梁修筑工程，2017（02）：259~26
论文作者:林甲伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/23
标签：混凝土论文; 体积论文; 裂缝论文; 水化论文; 温度论文; 桥梁论文; 桥梁工程论文; 《基层建设》2018年第7期论文;