桥梁承台大体积砼的裂缝成因及应对举措

樊鹏

【摘要】通常而言，桥梁承台的尺寸、体积普遍偏大，因而其构筑所需砼方量往往极大。但受砼自身特性以及施工工艺、自然因素等多方所影响，于承台砼浇筑之中如若未采取妥当举措则极易致使砼裂缝大量出现，以致影响承台的结构受力。本文从承台大体积砼裂缝的诸多所致成因入手，全面探讨了相应的裂缝预防应对举措，以飨同仁。

【关键词】桥梁承台;大体积砼;裂缝成因;预防举措

1、桥梁承台大体积砼裂缝的影响

桥梁承台砼结构尺寸通常在1米及以上，砼浇筑能一次性成型，整体性和可塑性都非常好，相较于其它材料造价也低，因此大体积砼广泛应用在桥梁工程的承台结构中。然而，由于承台结构体积大、砼实体厚实、不易散热，在温差影响和约束力作用下易产生热胀冷缩效应，如若把控不到位，砼很容易出现裂缝，形成表面裂隙或贯穿性或深度裂缝。一般表面裂缝细小，如果宽度在允许范围内，则对结构强度不产生影响，但将影响桥梁结构的耐久性;贯穿性或深度裂缝发生较少，对结构质量和安全产生极端危害，因此对承台大体积砼施工和维护需要引起高度重视。

2、桥梁承台大体积砼裂缝的成因

2.1原材料缺陷与温差影响

砼由水、水泥、砂石骨料以及外加剂按一定的比例混合拌制而成，一方面，由于材料本身的复杂性，大体积砼构件易产生泌水，如果振捣不密实骨料周围形成水囊或气泡，砼凝固之后就会形成深层微裂缝;另一方面，水泥在水化过程中释放热量，大体积砼热量集中在结构内部，且在浇筑后的3～5天砼内部达到最高温度，水化热不容易或者根本无法散发，以至于内部高温可达到65℃以上，特别是在外界气温骤降时，与外部形成巨大温差，温差引起变形产生温度应力，温差越大则温度应力越大，应力延续较长时间需要释放则必然出现砼裂缝。

2.2砼收缩应力与约束作用

大體积混凝土浇筑成型后，只有小部分水分提供给水凝材料硬化，其它水分蒸发必然引起砼体积收缩，水灰比越大（即砼配合比中水量越大）则干缩越大，骨料粒径小含泥量高则干缩大，砼结构体积大或表面积大则干缩大，外部环境干燥湿度小则干缩大，这种不均匀收缩会形成砼拉应力，如果该拉应力大于砼本身的抗拉强度，就会导致砼产生裂缝。

3、桥梁承台大体积砼裂缝的预防举措

3.1紧抓砼原材料控制

从减少水化热着手考虑砼原材料的使用，尽可能选取水化热低的原材料品种，可在符合设计强度和规范要求下选用水化热较小的矿渣硅酸盐水泥;在和易性满足要求的情况下尽量采取粒径较大的较为干净的粗骨料，以减少水泥用量和用水量，减少内外温差和干缩;为降低初期水化热峰值采用超细矿渣粉或粉煤灰等量取代水泥，减少内外温差引起的温度应力;为降低和延缓水化热热量和速度，在外界温度较高的环境下掺加缓凝减水剂，避免水化热积累峰值;为配制低热低温砼，对原材料实施降温措施，高温季节采用地下水作为拌和用水、对粗骨料实施冷水冲洗降温、对堆放砂子采用毡布覆盖洒水降温、对水泥用遮阳棚避免光照升温;对搅拌设备和输送管采用遮阳棚、输送管表面采用草袋子覆盖并浇水降温。实践表明，水温降低4℃或粗骨料温度降低2℃，砼温度可以下降1℃，并采取一定的浇筑手段降温如夜间施工、加快运输提高入仓速度、对砼运输车洒水降温等措施，可有效降低砼的入模温度，一般可控制砼不超过20℃。

3.2紧抓砼配合比控制

桥梁承台砼严格按相关规范标准执行，并优化配合比设计，在满足设计规范和施工要求前提下采取超细矿物掺和料、最大限度减少水泥用量，添加缓凝高效减水剂、较少用水量;确保原材料质量和温控前提下校准计量衡器，严格控制原材料的称量误差在规范范围内，不得随意为考虑施工方便而改变水灰比或提高砼的坍落度。

3.3紧抓施工工艺控制

在桥梁承台砼浇筑过程中，优化施工工艺是防止产生裂缝的最关键途径。一是，做好技术措施并严格实施，选择在适宜的外部环境下施工，达到砼的保温保湿条件，避免温度梯度产生，降低砼温度应力;二是，加强过程温度控制，强化测温、做好记录和监管，利用互联网传递信息化情报，从砼原材料开始，到砼搅拌、运输、浇筑、养护全过程温控，合理布设测量点，真实反映浇筑层内外温度，采取措施做到砼温控在规范之内;三是，合理安排砼施工程序，对承台砼施以分层浇筑，根据工作面不同情况合理选择浇筑方法，砼浇筑在有效的施工监控下进行，做好各个工序作业的技术交底和交叉作业控制;四是，优化技术方案，采用最佳级配配合比、采取二次投料振捣、采取砼内部冷却水管通水散热等措施，设置温度配筋等技术方案提高砼抗拉强度，改善应力集中和边缘效用的产生，以防止应力裂缝的出现。

3.4紧抓砼养护控制

承台砼的养护包括保湿与保温两个主要方面。砼刚刚浇筑完成处于初凝阶段，后期慢慢硬化，水化速度超快，只有采取措施，如喷雾、洒水、湿袋铺盖等及时作保湿养护，才能防止砼表面急性过度脱水产生干缩裂缝，实践证明，砼在25～40℃及保湿环境下，才能保证水化作用顺利进行，使得砼早期抗拉能力快速上升，进而有效提升砼抗拉强度。另外，延缓砼表面的热扩散，缩小砼内外温差急骤变化，需要采取保温措施，如铺盖潮湿土工布、潮湿草帘、湿砂层等覆盖养护，保温养生的持续时间一般在15天以上，但在低于5℃低温环境下，不得洒水养护，以充分利用砼的强度潜力和松弛性能，将温差应力控制在抗拉强度控制范围内，防止裂缝的产生。承台体积大砼厚实，内部热度峰值出现龄期至少有3天，因此需要特别加强初凝阶段的保温保湿养护。此外，在浇筑完成3小时内初凝前用水长刮尺刮平、用滚筒适力碾压，再用抹子搓压收浆，以此可控制砼表面龟裂，并按上述措施覆盖保温保湿养护，以防砼裂缝的出现。

结语：

总而言之，保障桥梁承台的构筑质量至关重要，其直接关系到桥梁结构的持久安稳承荷，因而须在科学的技术方案与施工组织举措下，全力提升施工人员的责任心与素质水准，并通过严把原材料质量、严格配比设计、严控施工流程、加强保温保湿养护等多项有力举措，竭力规避承台裂缝生成，进而为桥梁构建质量的有效确保提供坚实支撑。

参考文献：

[1]过海明.基于Midas Civil桥梁承台大体积混凝土温度应力对裂缝的影响及控制[J].工程与建设，2019，33（06）：984-985+996.

[2]毛鑫.桥梁承台大体积混凝土施工的防裂技术探讨[J].城市道桥与防洪，2018（10）：125-127+17.

[3]万航齐.桥梁工程承台施工大体积混凝土施工技术与裂缝控制[J].绿色环保建材，2017（12）：99.