随着铁路和城市建设的加快，大体积混凝土广泛使用，对质量的要求也越来越严格。从原材料的进场检验、拌合、运输、浇筑成型，工序庞杂，影响因素多，如何将大体积混凝土做到内实外美，如何预控大体积混凝土施工时产生裂缝进行分析，并提出可行的防止措施。

1概述

某桥梁工程8座，4029.54延（m），混凝土33062m2，桥墩均属大体积混凝土施工。前期桥墩施工中，为了防治或避免有害裂缝的发生，管理人员和技术人员协同攻关，从原材料、施工工艺、工序卡控及后期养护等方面控制落实，大大提高了桥墩表观质量，达到了预期目标。

2大体积混凝土常产生的裂缝类型

2.1内部参合料

胶凝收缩、干燥收缩、碳化收缩、材料工艺的影响出现的裂缝。

2.2温差裂缝

水泥水化热和环境温度的变化，温差裂缝属于间接裂缝，从性质上来说与收缩裂缝同出一辙，裂缝产生的部位、状态、发展、影响等规律基本相同，只不过前者表现为自身体积的减小（收缩），而后者则是由于热量和温差引起体积热胀冷缩变化的不协调，与收缩裂缝极为相似。

2.3沉降裂缝

由于不均匀沉降引起的裂缝，有天然因素的影响以及人为作用的结果，土层差异和分布不均匀，构筑物重力引起的压缩变形的差别，即不均匀沉降。

3裂缝产生机理

3.1收缩裂缝

某工程使用的混凝土为C35，主要添加剂有：粉煤灰、减水剂、引气剂。混凝土材料收缩表现为以下几种：1）胶凝收缩。胶凝收缩是水泥胶体凝固过程中铝酸三钙胶体因结晶固化而体积缩小，宏观效果即为混凝土材料的“收缩”，这是不取决于外部条件的材料自身收缩，造成整个混凝土结构中材料的整体体积减小。2）干燥收缩。干燥收缩是搅拌的混凝土拌合物在浇筑、振捣以后，其中未被水化的游离水通过泌水现象逸出，形成泌水的毛细管孔。管孔中的水由于表面张力而在表层混凝土中引起表层收缩。3）严格控制粗细骨料含泥量很重要，粗细集料含泥量过大，收缩加大且抗拉强度降低，就越容易开裂产生裂缝。

3.2材料工艺的影响

1）材料影响。近年来我国水泥性能、混凝土组分、施工工艺都发生变化。水泥颗粒细度减小，胶凝材料活性增加，混凝土中粗骨料减少，砂率及粉剂含量加大，混凝土材料普遍快硬、高强、发热大等因素导致混凝土收缩变形幅度增加。2）施工工艺影响。在施工过程中因工艺不当造成混凝土的离析，注意浇筑面的高度（小于2m）和钢筋过密导致粗细骨料不均匀，破坏了混凝土连续级配，材质聚集区容易产生裂缝，因水泥浆的收缩率远大于混凝土的收缩率，容易出现裂缝。混凝土内部存在粉煤灰浆和水泥浆以及气泡聚集区，也就存在了抗裂薄弱区，导致产生裂缝出现。

3.3温差裂缝

温差裂缝属于间接裂缝，从性质上来说与收缩裂缝同出一辙，裂缝产生的部位、状态、发展、影响等规律基本相同，只不过前者表现为自身体积的减小（收缩），后者则是由于热量和温差引起体积热胀冷缩变化的不协调，与收缩裂缝极为相似。最常见的是水泥水化热和环境温度的变化，如水泥水化热：大体积混凝土在水化热的过程中，由于水泥在水化的过程中产生了较大的热量，因混凝土结构截面较大，结构导热性能差，又使这些热量不易散发出去，混凝土结构形成了一个内部温度与外部温度差，（混凝土具有热胀冷缩的秉性，线膨胀系数ac约为1.0×10-5/℃,即10温度/℃的变化就能引起100uξ的伸缩续变形。若Ec值远大于Ftk值，则裂缝就会产生），因温差引起的收缩应力差，就会使混凝土开裂。

3.4外界环境温度

外界的温度与混凝土浇筑温度有直接关系。在混凝土结构施工过程中，外界的气温越高，则混凝土的浇筑温度也会越高，随着浇筑的完成，外界气温逐渐下降，可内部温度却无法发散失，就使内外形成一个温度差，外界温度因拆模或早晚温度低引起的内外温差，随着温差的不断变大，这种应力也随之增大，当应力的强度超出混凝土的弹性强度时裂缝也随之产生。

4分析混凝土裂缝产生的因素

某工程所处气候特点：多年平均气温10.5温度/℃，极端最高41.1温度/℃，极端最低-23.3温度/℃，历年最冷月平均气温-10.8温度/℃，早晚温差大，春秋两季有微风，若混凝土浇筑过程把关不严或后期保温、养护措施不到位，易产生裂缝。该桥梁工程历时16个月，个别桥墩表面产生了小龟裂，通过总结排除将裂缝归纳为收缩裂缝和温差裂缝两类。在材料、配合比、施工工艺未变的情况下，造成实体工程产生裂缝的原因：气候、水化热、温差、施工工序及后期保养所致。从而有针对性的加强管控，规避了裂缝的产生。

5裂缝防治措施

5.1混凝土材料的选用和配比

1）混凝土材料的选用水泥：某厂的P.O42.5；细骨料：某砂场的Ⅱ区中砂，细度模数2.6；粗骨料：5-31.5mm碎石。采用三级配5~10mm、10~20mm、16~31.5mm；外加剂：山西佳维JW-11缓凝型，聚羧酸高效减水剂，掺量1.0%；粉煤灰：山西河津有限公司，II级，掺量20%；拌合用水：饮用水；水胶比：在保证混凝土设计强度等级前提下，采用0.43水胶比。2）配合比选用。

5.2材料的检验和保护

1）进场材料每车必检，严格控制砂子的含泥量不超过1%；石子的含泥量不超过1%；2）入库骨料采用防尘封闭大棚，避免了暴晒升温，杂物污染；3）水泥设置2个筒仓轮流使用，避免新进场水泥温度过高，造成混凝土入模温度的增高；4）开盘前对砂、石含水率进行检测，及时换算施工配合比，出具施工配料单，严格按照配料单显示材料用量进行生产。

5.3混凝土的搅拌和运输

1）混凝土材料搅拌投料顺序：砂+水泥+粉煤灰+矿粉投料及搅拌→水、外加剂投料及搅拌→粗骨料投料及拌和→拌和→出料；2）控制每盘总搅拌时间，夏天搅拌2min（不含进料、砼出机），冬天搅拌3min（不含进料、砼出机）；3）安装自动报警系统，与监管人信息共享共同监督，严控混凝土拌合时材料误差，如：胶凝材料（水泥、矿物掺合料等）±1%、外加剂±1%、粗细骨料±2%;拌合用水±1%；4）专人检测水泥的入机温度，夏季入机最高不超60温度/℃；5）夏季施工：设专人量测混凝土出机、入模温度，混凝土温度不超30温度/℃，夏季施工避开（12-15时）高温时段，施工安排在温度较低或夜间施工；冬季施工：采用地暖供热的方式加热粗细骨料，拌合用水加热控制在50-60温度/℃进行拌合。5.4工序控制1）浇筑混凝土严格控制自由倾落高度在2m范围内,对倾落高度超过2m的部位,均使用串筒和溜槽；2）浇筑时尽量控制混凝土浇筑层厚度300mm，分层振捣密实，以使混凝土的水化热尽快散失；3）派专人带班盯控振捣，梅花型布阵、快插慢拔的均匀振捣，采用Φ70mm插入式振动棒振捣，振动棒与侧模保持约10cm的净距，插入下层混凝土5cm左右，每次振捣时间20s～30s，观察表面泛浆，混凝土表面无明显塌陷为准，同时保证混凝土连续浇筑，避免了混凝土浇筑因间停时间过长出现冷缝。5.5入模温度和拆模温度控制1）控制混凝土入模温度,当地气温均未超过在30温度/℃和砼内部温度最高60温度/℃范围内；2）控制混凝土拆模时内部温度与表面温度差小于20温度/℃，若有高温天气、大风天采取延长拆模时间。5.6混凝土养护1）混凝土浇注完毕3-4h后，专人测温，确保混凝土芯部与表面、表面与环境温度差小于20温度/℃，拆模后及时用塑料薄膜，外部用棉毯包裹表面，根据温度变化专人洒水养护。2）根据天气变化，混凝土养护用水温度也根据环境温度随时调整养护，温差不宜过大，始终与混凝土表面温度差保持在8-10温度/℃之间，（规范要求15温度/℃之内），设专人养护混凝土14d。

6结语

通过采取预防大体积混凝土施工裂缝技术措施，在施工过程中，针对气候、材料、外加剂的具体情况，科学应对，规范混凝土浇筑施工及养护，所承建工程混凝土构件获得了良好的质量效果。