桥梁承台大体积混凝土裂缝原因与对策分析

印春安

(南通市顺通公路交通工程检测有限公司，江苏 南通 226371)

桥梁承台的质量和混凝土的质量有着密切的关系，所以在进行大体积混凝土浇筑的过程中，必须要控制好质量，不能产生有害裂隙。在满足设计要求的前提下，尽可能的对混凝土的配比进行优化，同时也要保混凝土证拌和质量，浇筑时也需要严格按照要求完成，在桥梁承台施工完成后，加强对其的养护工作，进而避免桥梁承台出现裂缝。

1 桥梁承台大体积混凝土裂缝产生的主要因素

1.1 水泥水化热

混凝土浇筑完成后其硬化过程中，因水泥水化会产生大量的水化热，这是导致承台出现裂缝的主要原因之一。根据有关学者的研究可知，1kg 水泥在进行水化的时候，大约能够释放出500 焦耳的热量，如1m3混凝土使用水泥500kg，所能产生的热量为500×500J，这大量的热量会在硬化过程中陆续释放出来，这段时间混凝土内部的温度会急剧升高。可是混凝土属于脆性材料，很容易因为强大的应力而出现断裂，在刚开始浇筑的时候，混凝土是一种正在成型的情况，它的弹性模量在这个时间点是最小的，所以水化热囤积所能产生的作用力就小，并不会对这个时间点的混凝土造成巨大伤害们也就不会出现有害裂缝，在硬化的这段时间中，内部释放的水化热热量相较于混凝土表面的热量散发，在同一时间段中，散出的热量会少很多，这会使得混凝土的内部和表面存在较大的温差，而混凝土符合热胀冷缩的原因，这时温度高的内部就出现膨胀，同理温度低的外部就会出现收缩，在这两种情况产生的力的作用下，如果混凝土的抗拉强度不行，表面就会出现裂纹。

当混凝土在水化热消退降温的过程中，混凝土当中所含的水化热量会缓缓下降，这时混凝土就会呈现收缩状态，同时混凝土的硬化也会导致混凝土收缩，当混凝土受到桩顶、垫层给它施加的作用力，就会发生压拉变形，当出现的收缩和变形过大，超过混凝土的抗拉极限，承台大体积混凝土的底面与桩顶就会出现裂缝，这种裂缝会沿着交界面上升，如果是十分严重的裂缝，它会直接贯穿整个承台，对承台的稳定造成巨大的影响。

1.2 内外温差

除了上述所描述的水化热导致大体积混凝土产生裂缝之外，还有一个最为主要的原因，那就是内外温差，这个问题会发生在水化热反应结束之后，这个时候混凝土已经差不多完成硬化，其内部的温度已经趋于一个平衡。但是因为混凝土的表面温度会受到各种因素影响，会发生较大的温度变化，例如在高温天气突然降雨，这时候混凝土因为被太阳曝晒而升高的表面温度会因为被雨淋而出现极速下降的情况，当温度的变化过大，就会在表面产生巨大的拉应力，而表面发生变形会受到混凝土内部的约束，以至于产生裂隙。而且混凝土表面的温度在变化的过程中，因为内部的温度并没有发生变化，在表面温度骤降，使得内部和表面的温差拉大，这时对于大体积混凝土的稳定会造成非常不利的影响。

2 桥梁承台大体积混凝土裂缝的控制措施

桥梁承台浇筑的混凝土方量较大，因此水泥水化热和内外温差的影响，会给大体积混凝体造成巨大的应力，进而出现裂缝，使得桥梁承台结构被破坏，桥梁质量受到极大的影响。裂缝出现的原因十分的复杂，主要的原因是因为混凝土自身存在温差，进而导致自身会承受巨大的拉应力，当拉应力超过其承受的极限，就会产生裂纹。所以为减少混凝土出现的裂缝，可以通过改善混凝土的耐久性入手，并且通过混凝土的性质，有效的降低水化热，在硬化的这段时间中，降低混凝土内外所存在的温差，还有就是减少温度裂缝的出现，以下几点措施为总结的解决办法。

2.1 做好混凝土原材料的选择

选择更优的原材料制作混凝土，是有效降低裂缝的措施之一。

（1）水泥的选择。根据上述可以知道，为了减少水化热，在制作桥梁承台时，可以选用低水化热的水泥，并且在保证满足施工设计的情况下，尽可能的减少水泥的使用。

（2）骨料的选择。骨料是用于制作混凝土的材料中强度较高的一种原材料，它的强度远超过胶凝材料，在制作桥梁承台时，可以使用连续级配的骨料，这样可以增大骨料体积，进而减少对水泥的使用，进而减少水化热。

（3）外加料的选择。在制作桥梁承台的过程中，对于外加料的选择，通常会选用粉煤灰，向混凝土中加入优质的粉煤灰，这样就可以减少对水泥的使用，同时因为粉煤灰的吸水性较差，所以在拌和的过程中可以减少对水的使用，这可以降低混凝土在硬化过程中所发生的收缩，这样具有抑制碱-骨料反应的效果。

（4）外加剂的选择。可以使用高效减水剂，这样可以减缓水化热达到最高峰的时间，而且还能够减少水泥和水的用量。

2.2 优化混凝土配合比设计

在进行设计的过程中，可以加入粉煤灰和减水剂，让所用的水泥和水的用量都有一定的减少，使得混凝土的性质得到一定的改善，也会具有更强的易性，往里面加入胶凝材料，减少水胶比，可以一定程度的提高混凝土的强度，同时也会减少水化热。

同时配合比设计还需要做好对于水胶比的控制，在当中加入一定的高效减水剂，可以让水泥拌和时的稠度降低，进而有效的较少混凝土浇筑后的泌水以及在硬化过程中会发生的收缩。对于大体积混凝土，在保证符合设计要求的情况下，尽可能的极少对于水的使用，这对于混凝土裂缝的减少非常有用。

2.3 提高混凝土拌和质量

混凝土拌和的质量直接影响着混凝土的质量，所以在拌和的过程中，需要严格注意有关的要求，对于拌合楼和放置材料的区域，需要做好防雨水的准备，通常是在其上方用雨棚遮住，同时也在加强通风的质量，不能让砂石料长时间曝晒在阳光底下，这会让砂石料的质量发生巨大的变化；而且需要做好前期准备，知晓施工当地天气环境变化，在拌和混凝土时，尽量避免在高温时段，不然混凝土在出仓的时候会因为温度过高而出现裂缝，如果不可避免，需要采取有效的降温。拌和所用的水一般使用地下水，如果发现拌和时温度过高，可以考虑加入冰块，用以降低温度；在拌合的过程中，设置专门的人员进行混凝土的拌和工作，并且做好各项记录，有效的监控每个环节的温度，这样有助于提高拌和质量。

2.4 内外温度调节

桥梁承台混凝土使用的水泥量巨大，水化热也非常之高，所以可以采用“外蓄内散”的方式，有效的降低混凝土内部和表面的温差，例如可以适当的提升表面的温度，减少表面温度的流失等，都是调节混凝土内部和表面的温差的有效方式。

在实际的过程中，可以在混凝土表面铺盖上草袋、塑料膜材料，达到减少表面温度流失的目的，同时也可以合理控制侧模拆除的时间，进而避免因为侧模拆除而出现的温差，在侧模拆除后，需要立即进行回填，这样有助于控制温差。在混凝土硬化完成后，很可能会出现混凝土表面温度过高的情况，这时候可以直接采用晒水降温的方式进行处理。

2.5 混凝土浇筑

对于桥梁承台的浇筑，一般采用全面水平分层循环连续浇筑完成，采用从短边到长边的浇筑顺序，做好浇筑厚度已经倾落高度的控制，一般厚度不能超过30cm，高度控制在2m 以内。在浇筑时，不可避免会出现泌水，所以为了降低泌水带来的影响，需要采取人工清理泌水方式进行，这样可以减少水泥被泌水带走，避免混凝土出现离析，分层浇筑的过程中，下一层混凝土的浇筑必须在上一层已经浇筑的混凝土完成初凝之前完成。

3 总结

桥梁工程的质量会直接影响我国的交通运输质量，在进行桥梁建设的过程中，对于承台大体积混凝土裂缝需要严加重视，做好有效的预防措施，保证承台的质量，这对于桥梁工程的质量非常关键。