混凝土技术在路桥施工过程中的应用

摘要：随着我国社会经济建设的不断发展,市政路桥工程建设也同样发展迅猛,各种道路桥梁建筑层出不穷,而随着这些道路桥梁的不断建设,混凝土的应用也是越加广泛。由于混凝土结构桥梁的工程造价较低,施工建设方便,而且其自身承载力强,具有很高的可塑性可装饰性的特点,所以混凝土结构在如今公路桥梁工程建设中已经占据了十分重要的地位。本文将对此进行分析，探讨裂缝出现的原因及控制措施。

关键词：混凝土， 混凝土裂缝， 裂缝控制

Abstract: with the development of economic construction, municipal bridge construction is also developing rapidly, all kinds of road and bridge construction emerge in endlessly, and as these roads and Bridges of keep building, the concrete application is also more widely. Because of the bridge concrete structure project cost is low, construction is convenient, and its bearing capacity is strong, has the very high plasticity can ornamental characteristics, so the concrete structure in the highway bridge engineering construction now have dominated very important position. This paper analyzes these, this paper discusses the cause of cracking and control measures.

Keywords: concrete, concrete cracks, the crack control

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

1 大体积混凝土裂缝产生的原因

1.1水泥水化热的影响

水泥水化过程中放出大量的热，且主要集中在浇筑后的7d左右，一般每克水泥可以放出500J左右的热量，如果以水泥用量35Kg/m3~550Kg/m3来计算，每m3混凝土将放出17500KJ~27500KJ的热量，从而使混凝土中心温度很高。（可达70℃左右，甚至更高）尤其对于大体积混凝土来讲，这种现象更加严重。因为混凝土内部和表面的散热条件不同，因此混凝土中心温度很高，这样就会形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。

1.2混凝土的收缩

混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形，受到外部约束时，（支承条件、钢筋等），将在混凝土中产生拉应力，使得土裂缝。引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化，后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。

2水泥混凝土路面裂缝产生的原因

2.1路面厚度设计问题

路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次。笔者认为，实际上不管是按标准车的轴载还是非标准车的轴载，车辆的实际载远大于设计轴载，由此得知，设计路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。即现阶段新建路面早期开裂缝破坏情况较多的症结之一是公路在短期内（如1~2年）已达到设计年限内的累计当量轴次。

2.2基层的强度及稳定关系面层的强度和稳定性。基层松铺系数（或基层标高）控制不严而导致的二次补加层，因二次加层下层无法紧密连接，自身厚度又小，因而极易松散，进南昌引起路面破坏。地基强度不均匀，路基填料混杂或压实不好，产生不均匀沉降，基层平整度差，导致混凝土面层厚度不均，离散性大，在行车荷载及温度翘曲应力作用下，使路面应力集中。当应力起来过极限强度时，就会在厚度薄弱处产生裂缝。

2.3路面窨井及管线的影响

路面窨井四周的塘渣填筑是实际施工中的薄弱环节。施工单位在推土机推塘渣时，往往将大块塘渣推至窨井边，同时此处压路机很少压到，造成应力薄弱区。实际施工中，路面裂缝很大部分发生在窨井处。

2.4混凝土质量的影响

不同标号及品种的水泥混杂使用，硬化时间及收缩量不一样，同样会形成裂缝。

2.5横向缩缝质量的影响

设置横向缩缝是为了送还上收缩应力和翘曲应力。切缝施工是混凝土施工中的一个重要环节，如不加强控制，极易引发裂缝。

2.6拉杆和传力杆的影响

胀缝传力杆的质量控制主要有两点：一是传力杆的一端应涂沥青，且加管套，以保证其伸缩距离；二是传力杆必须与路面平行，以保证其伸缩方向。前者处理不好，缝端混凝土将被挤裂。传力杆与路面不平行，混凝土板伸缩时，传力杆对混凝土板产生应力，引起混凝土板拉裂。

2.7温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或内部温度发生变化，混凝土将发生变形。若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时，即产生温度裂缝。温度裂缝区别其他裂缝最主要是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。

2.8过早开放交通

开放交通过早，混凝土的强度尚低，不足以承受行车荷载，在荷载作用下，混凝土路面很容易产生裂缝。

3 大体积混凝土裂缝的控制

3.1大体积混凝土的骨料控制

在骨料的选择上应该选取粒径大强度高级配好的骨料。这样可以获得较小的空隙率及表面积，从而减小水泥的用量，降低水化热，减少干缩，减小了混凝土裂缝的开展。

3.2优化大体积混凝土的设计

虽然大体积混凝土不布置钢筋或者布筋较少，我们还是可以在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋，从而让钢筋代替混凝土承担拉应力，这样可以有效的控制裂缝的发展。为了避免裂缝的出现，在设计中利用中低强度底水泥充分利用混凝土的后期强度。在工程结构设计中要特别注意降低结构的约束度。对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值，因为保护层的厚度愈容易发生裂缝。

3.3大体积混凝土的施工

混凝土施工包括混凝土的产生、运输、浇筑和温度及表面保护，是保护大体积混凝土温度裂缝的关键环节。而热应力的控制手段主要是控制混凝土的内外温差T：

T=Tp+Tr-Tf

式中：Tp-起始浇筑温度；Tr -水泥水化温度；Tf-天然或人工冷却后浇筑块的稳定温度。

在温度较高的情况下进行施工，我们一定要注意降低混凝土浇筑时的温度，可以在施工现场对堆在露天的砂石用布覆盖，以减少阳光对其的辐射，同进对浇筑前的砂石用冷水降温。在搅拌过程中向混凝土中添加冰水。以上这些措施都可以有效的降低混凝土的入模温度。在混凝土的内部通入冷却循环水，采用循环法保温养护，以便加快混凝土内部的热量散发。混凝土表面应该覆盖一些织物进行保温、保湿养护，这样不但可以降低混凝土内外温差，防止表面产生裂缝，还可以防止混凝土骤然降温产生贯穿裂缝，并且还可以使水泥顺利水化，防止产生湿度裂缝。为了及时掌握混凝土内部温升与表面温度变化值，可以在混凝土内埋设一定量的测温点，从而还可以更好的了解混凝土的温度变化情况，一旦内外温差超过允许值25℃，便要及时采取措施。

3.4大体积混凝土的裂缝检查与处理

对于混凝土裂缝，应以预防为主，为此需要精心设计、施工，但是由于目前采用的防止裂缝的安全系数较小，而实际情况有复杂多变，所以实际工程中还是难免出现一些裂缝。大体积混凝土的裂缝分为三种：表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝。对天表面裂缝因为期限对结构应力、耐久性和安全基本没有影响，一般不作处理。对深层裂缝和贯穿裂缝可以采取凿除裂缝，可以用风镐、风钻或人工将裂缝凿除，至看不见裂缝为止，凿槽断面为梯形再在上面浇筑混凝土。限裂钢筋，在处理较深的裂缝时，一般是在混凝土已充分冷却后，在裂缝上铺设1~2层的钢筋后再继续浇筑新混凝土。对比较严重的裂缝可以采取水泥灌浆和化学灌浆。水泥灌浆适用于裂缝宽度在0.5mm以上时，对于裂缝宽度小于0.5mm时应采取化学灌浆，化学灌浆材料一般使用环氧——糠醛丙酮系等浆材。

4 结语

虽然大体积混凝土很容易产生裂缝，但是大量的科学研究以上成功的工程实例都表明：只要我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑的各种因素的影响，还是完全可以避免危害结构的裂缝的产生。

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