央企信托—成都核心区域非标政信

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优质知识分享：

并结合实际情况提出加强材料使用的控制、合理使用外加剂、重视工程养护等防治措施，规避大体积混凝土施工裂缝的同时，也能够提升公路工程大体积混凝土施工质量，提高混凝土结构的抗性

    通过实施多种防治措施，可以保证公路工程大体积混凝土施工保质保量完成，从而有效促进工程的可持续发展

     关键词：公路工程；大体积混凝土；裂缝产生；防治措施 0引言 近年来，在对公路工程大体积混凝土裂缝问题的分析中发现，产生裂缝的主要原因有水化热、外加剂使用不足、养护工作不到位等，影响到公路工程的整体施工质量，对此需采取有效的防治措施，提升公路工程施工质量

    本文主要对公路工程大体积混凝土裂缝产生的原因以及相关的防治措施进行分析

     1公路工程大体积混凝土裂缝产生的原因 1.1水化热 公路工程施工中会应用大量的混凝土材料，大体积混凝土施工更是公路工程施工中必不可少的重要组成部分【1】

    然而，在公路工程大体积混凝土施工的调查中却发现，混凝土裂缝问题的频繁发生直接影响到工程的整体施工质量，而水化热则是造成混凝土裂缝的主要原因之一，混凝土材料施工中水泥水化会产生大量的热量，如果在浇筑过程中没有进行有效散热降温的话，会导致热量集中在混凝土结构内部，进而造成混凝土内部结构产生压应力，而表面产生拉应力，一旦应力超出混凝土能够抗拉的极限，就会在混凝土结构表面形成裂缝，从而造成公路工程施工质量问题

     1.2外加剂使用不足 在科学技术飞速发展下，混凝土施工工艺以及施工技术也得到不断的创新【2】

    例如，外加剂的应用可以有效提升混凝土材料的性能，如提升材料的抗拉能力等，同时也能够减少材料的水灰比

    然而，在一些公路工程大体积混凝土施工中外加剂的使用不足，无法有效消除混凝土裂缝隐患，从而使得大体积混凝土施工中存在不同程度的风险隐患

     1.3养护工作不到位 通常公路工程大体积混凝土施工完成之后，需要结合实际情况进行有效的养护措施

    例如，保温、保湿等，从某个角度上分析，养护是混凝土施工最后一个阶段，但却也是最关键的阶段，一旦养护工作不到位，将会造成前面的施工功亏一篑【3】

    现阶段公路工程大体积混凝土施工中，养护工作不到位也是造成混凝土裂缝的主要原因之一

    例如，施工养护的不重视，忽视一些养护的细节；养护方案不合理，未能结合施工的实际情况合理设计养护方案，进而导致养护工作出现不同程度的问题，极易造成混凝土结构产生裂缝

     2公路工程大体积混凝土裂缝的防治措施 2.1加强材料使用的控制 通过以上的分析了解到，在公路工程大体积混凝土施工过程中，由于受到温度因素的影响，进而造成大体积混凝土出现不同程度的裂缝问题，影响到工程施工的质量

    而从实际的角度上分析，影响温度方面的因素有很多

    例如材料的使用量，施工环境的温度等，都会影响到施工质量，进而造成混凝土裂缝问题【4】

    因此，要避免公路工程大体积混凝土裂缝问题的发生，应加强对材料的使用控制

    例如，在水泥材料的使用过程中，为了避免水泥水化热对施工造成影响，应改善骨料的级配，同时用干硬性的混凝土，并掺混合料以及加入塑化剂、引气剂等，从而有效降低混凝土温度

    另外，在混凝土材料拌和的过程中，应控制好加水量，或利用水将碎石冷却，从而达到降低混凝土浇筑的温度，降低温度对混凝土施工带来的影响

    浇筑的过程中，应加强对浇筑材料的控制

    例如，浇筑的厚度，结合实际环境适当控制好浇筑的厚度

    尤其是在温度较高的天气应适当减少浇筑的厚度，促使混凝土浇筑层面的充分散热

     2.2合理使用外加剂 公路工程大体积混凝土施工过程中需要使用外加剂，可有效提高混凝土的施工效率

    而从一些大体积混凝土裂缝的问题调查研究中发现，由于外加剂使用的不合理，进而为公路工程大体积混凝土施工埋下严重的安全隐患，造成施工裂缝问题的频繁出现，影响到公路工程的整体施工质量

    对于此，应结合公路工程大体积混凝土施工的实际情况，合理使用外加剂，将外加的作用充分发挥出来，进而提升公路工程大体积混凝土的使用质量

    混凝土施工中所使用的外加剂可以有效防止混凝土开裂，同时对提高混凝土的耐久性也具有极大的作用，在公路工程大体积混凝土裂缝防治工作中，主要采用碱水防裂外加剂

    在上述的分析中了解到水灰比会影响到混凝土的收缩，通过碱水防裂外加剂的使用，相比于不使用外加剂的情况下可以减少用水量25%，从而有效降低混凝土的水灰比

    另外，应用碱水防裂外加剂在保证混凝土强度的条件下，与不使用外加剂相比可以减少15%的水泥用量，其他体积可以利用骨料补充，在满足公路工程大体积混凝土施工用量的同时，也能够保证其施工的质量满足施工要求

    外加剂的使用可以有效减少混凝土泌水，有效改善混凝土的稠度，从而减少混凝土的变形，降低裂缝的出现

    经过大量的研究发现，公路工程大体积混凝土施工过程中使用外加剂材料，相比于以往传统混凝土施工不仅提高了混凝土的抗裂性能，同时对提高水泥浆与骨料之间的黏结力也具有不可忽视的作用

    另外，公路工程大体积混凝土裂缝施工也会受到拉应力的影响而产生不同程度的裂缝问题，进而影响到工程的整体施工质量

    而在使用外加剂后，可以提高混凝土的抗拉强度，降低拉应力对混凝土结构的影响

    而且，外加剂的使用能够有效改善混凝土材料的性能，使得混凝土材料具有较好的和易性，在施工中更容易抹平混凝土表面，并使其在混凝土表面形成一层微膜，进而达到降低混凝土施工后水分蒸发量，避免混凝土结构因缺水干燥而产生裂缝

    在科学技术飞速发展中，针对混凝土外加剂也应加大技术研究力度，不断提升混凝土材料的性能，提高混凝土施工质量，保证公路工程大体积混凝土施工的有序进行

     2.3重视工程养护 在新时期发展中，公路工程的发展也极为迅速，在公路工程大体积混凝土施工中，由于受到多种因素的影响，使得大体积混凝土施工裂缝问题频繁发生，不仅影响到工程质量，甚至影响到公路工程的正常使用，也会给车辆行驶埋下不同程度的安全隐患

    从大量的实践研究中发现，很多公路工程大体积混凝土裂缝问题的产生都是因养护阶段做得不到位，进而引发裂缝问题

    对此，相关部门以及工作人员应重视工程的养护工作，尤其是公路工程大体积混凝土施工完成之后，需要结合实际情况以及严格的施工标准制定较为完善的施工养护方案，并严格落实下去，才能将其作用真正发挥出来，有效避免公路工程大体积混凝土施工裂缝的产生

    首先，应做好温度的控制，在施工完成后，可能受到天气、气候等方面的影响，经常会出现外界温度降低幅度较大的情况下，再加上水分流失过大，造成公路工程大体积混凝土施工出现裂缝的问题

    而通过养护措施可以有效保证工程的温湿条件，保证混凝土施工不受到温度和湿度的影响，避免其出现影响结构稳定性的干缩、冷缩问题

    在养护的过程中根据完工季节进行养护

    例如，在夏季进行养护的过程中，主要通过在洒水降温保湿的方式，可以在混凝土表面铺一层草帘，然后利用喷洒车在草帘上进行喷洒，进一步保证公路工程大体积混凝土的施工质量

     3结语 综上所述，在新时期发展中，公路工程大体积混凝土施工的过程中，可能受到多种因素的影响而出现不同程度的裂缝问题，一旦裂缝的产生会影响到整体的施工质量，后期返工维修也会产生大量的成本

    本文主要分析当今公路工程大体积混凝土裂缝问题的原因，并结合实际情况提出有效的防治措施，避免大体积混凝土裂缝的出现，保证公路工程施工的稳定性，同时通过采取有效的措施来提高混凝土的性能

    大体积混凝土施工中最容易产生裂缝问题，也是影响公路工程质量的关键性因素，因此，希望通过本文的研究能够引起相关部门以及人员的重视，积极投入到公路工程大体积混凝土施工质量控制工作中，从而不断地提高公路工程的施工质量，促进公路施工工作的圆满完成

     城市桥梁和公路桥梁的负荷越来越重，造成混凝土结构桥梁的不同程度的损坏；在设计和施工过程中不注重细部结构的设计也是造成桥梁耐久性的一个很重要的因素，这些问题的存在严重影响了桥梁的使用寿命，因而从多方面对混凝土结构的耐久性设计的分析和研究是非常必要的

     关键词：桥梁负荷；使用寿命；混凝土结构；耐久性设计；桥梁细部构造         1  混凝土结构耐久性不足的主要原因         1.1 工程设计的耐久性标准低  结构设计规范主要考虑荷载作用下的结构安全性，环境作用下的耐久性设计处于次要的地位，有很多指标都是定性的规定，在一些细部构造设计方面存在一定的漏洞

    规范中没有设计寿命和耐久性设计的明确要求

    规范在耐久性设计方面不能随着今年来水泥的性能、施工条件、环境条件的巨大转变而与时俱进

             1.2 工程施工过程中片面的追求施工进度  由于混凝土强度等级的提高和施工进度的加快，实际耐久性质量大幅度下降

    在一些桥梁的混凝土施工中添加的早强剂，使其内部结构和后期强度发展不良，易开裂，耐久性降低

    养护不良使表层混凝土的抗渗性成倍降低，使钢筋开始锈蚀的年限成倍缩小

             1.3 在桥梁运营过程中缺少正常的检测和维修  结构耐久性需要有正确使用和正常检测与维修相配合

    重新建、轻维修是桥梁建设管理工作中重大缺陷，对于基础设施工程，应在设计中进行结构全寿命经济分析与评价，只有适当加大初始投资费用，强化结构耐久性，才是最经济有效的途径

             2  混凝土结构耐久性设计的主要内容         2.1 混凝土材料的选择  混凝土应选用低水化热、低C3A含量、偏低含碱量的水泥

    混凝土的骨料宜选用坚固耐久的洁净骨料，重视粗骨料级配及粒形，可以将适量引起作为常规手段，宜采用偏低的用水量并限制单方混凝土中水泥材料最低和最高用量，尽可能降低水泥材料中的硅酸盐水泥用量

             2.2 上部结构细部设计  ①桥面铺装

    桥面铺装是桥梁与车辆直接接触的部件，也是桥面排水的第一道防线

    桥面铺装一方面承受着汽车的冲击碾压剪切作用，另一方面又承受着主梁传递的反复应力和挠变，经常出现早期损坏，进而破坏桥面防水系统，最终导致主梁受桥面水影响而腐蚀主筋，铺装混凝土逐渐与主梁剥离，削弱了主梁的受力性能，影响了整个结构的安全性和耐久性

    ②桥面防水层

    桥面铺装与主梁之间的防水层是防止桥面水渗入主梁的第二道防线

    不少设计中仅单一采用防水混凝土进行防水

      由于防水混凝土属于刚性防水层，一旦开裂后防水性能便大为下降

    ③主梁

    主梁是全桥的主要承力构件，一般在设计当中均要进行整体分析和局部分析，重视程度很高，从理论计算角度均能满足规范要求

    可是在实际运营当中，主梁（主要是箱梁）箱体内长期大量积水的现象时有发生，甚至积水灌满箱体的情况也有发生，极大地损伤了主梁的预应力钢筋和普通钢筋，使得主梁安全性大大下降

    究其原因，很大程度上是对于主梁细节设计的不到位，主梁排水构造设置不够完善，桥面积水在长时间不能排出桥外时便通过梁顶裂隙进入箱体，进而在箱体内不断积累，最终形成箱体内积水

    ④伸缩缝

    伸缩缝是桥面的重要组成部分，直接影响着桥梁的伸缩性、舒适性

    由于对主梁收缩徐变考虑不足，经常出现的问题是型号选择不当，导致梁端或在最高温度时挤压损坏，或在最低温度时拉坏梁体

    伸缩缝在保证梁体纵向伸缩的同时，也应重视防水设计

    在很多设计中，采用直线式伸缩缝，这样做固然设计比较方便，但在桥梁两端的护栏处成为主要的漏水区域

    因此，建议选用横向两端有翘头的伸缩缝，使得整个伸缩缝形成一个闭合良好的U型槽，可以有效避免桥面积水沿伸缩缝这个排水薄弱环节下泄到分联梁端及分联墩盖梁上 3  下部结构的细部设计         3.1 分联墩盖梁  分联墩处由于上部结构设置伸缩缝，桥面水经常通过伸缩缝薄弱环节泄漏到分联墩盖梁上，尤其是采用除冰盐的地区，分联墩盖梁长期承受着腐蚀性除冰盐水的腐蚀

    因此，分联墩盖梁顶面应该设置横坡以便排走桥面流下的水，并且要在盖梁保护层厚度方面重点考虑防腐蚀要求

    另外，为了防止腐蚀性盐水顺墩身流下，避免对墩身和桩基产生不利的影响，设计中可在盖梁挑檐上设置滴水槽

             3.2 桩顶  桥梁桩基安全直接决定着桥梁的整体安全，是桥梁设计的重中之重

    桩基顶部与承台或墩身相连，受截面突变的影响，属于应力集中的部位

    桥梁桩顶一般设计于地面线附近，受地面水、地下水、桥面排下的含除冰盐的冰水、地面土（尤其像盐渍土、土中有机质）等因素中的一种或几种的影响，经常处于干湿交替和腐蚀性环境，对于桩基顶部的钢筋混凝土耐久性产生较大的不利作用

    因此，桩基尤其是桩顶的设计中必须要根据桩顶处的水位情况、土质情况合理判定环境等级，选择相应的耐久性设计标准，最终确定保护层厚度

             4  小结         通过前面各部分的介绍，我们对于常规设计中一些容易被忽视而又影响结构安全的细部设计有了一定的认识

    只要能够有足够的重视，采取一些必要的措施，完全可以把这些细节问题通过代价并不高的方式加以解决

    耐久性预测不可能是一本精确的科学，结构使用寿命的预测只能是个估计

    由于影响混凝土结构耐久性的因素很多，在工程实践中要不断进行总结，吸取经验教训，作为设计工作者应结合已有的设计经验和当地工程建设实践认真进行结构的耐久性设计

     参考文献： 【1】JTG D62-204 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范【S】.北京：人民交通出版社. 【2】张誉，等.混凝土结构耐久性概论【M】.上海：上海科学出版社，2003. 【3】李田，刘西拉.混凝土结构耐久性分析与设计【M】.北京：科学出版社，1999. 【4】马华荣.公路工程病害分析与防治技术【M】.郑州：黄河水利出版社，2003.

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