摘 要：文章以某大型桥梁拱座的混凝土浇筑为例，分析大体积混凝土的裂缝成因，并从材料选择、施工过程、施工方法、施工工艺、裂缝修补等方面探讨大体积混凝土的裂缝控制措施，以期对相关工程建设中大体积混凝土结构的施工控制具有一定的参考价值。

关键词：大体积混凝土；施工；裂缝；控制措施；桥梁拱座

随着西部大开发战略的实施，高速铁路、公路、山区城镇化建设等大力开展，工程建设中大体积混凝土结构不胜枚举，所谓大体积混凝土按原有国家标准定义“混凝土结构物实体中最小尺寸≥1m的结构部位”，业内认为以尺寸的大小来定义容易导致忽视温度收缩裂缝及防止裂缝产生而采取的施工要求，因此以“体积大至需要采取措施防止因水化温升起体积变化而导致裂缝的混凝土”来定义，这些定义的存在无疑都在指向大体积混凝土最大的弊端及最值得深入研究探讨的关键问题即水化热导致的有害裂缝。

大型桥梁的施工技术难度大、施工周期长，施工环境恶劣，其中以拱桥尤甚，而拱桥的拱座施工直接影响桥梁的施工质量和后期桥梁的安全使用，需要引起极大重视。文章以大型桥梁的拱座施工控制来铺陈大体积混凝土裂缝的产生原因，以有针对性地提出在工程建设过程中对其施以有效的控制措施。

1 工程概况

该大型桥梁位于四川省攀枝花市，是联系金沙江两岸的大型拱桥。以该大桥的2#、3#桥墩拱座基础为例，两拱座均采用竖、斜灌筑砼桩基础，拱座按左、右幅分离式设计，单幅拱座横桥向宽度12.0m，拱座高度为8.12m，拱座底面标高为982.588m，采用C40混凝土，一个墩拱座一次性浇筑混凝土方量为708m3。该拱座混凝土一次性浇筑方量大，施工技术要求比较高，因此需要从材料选择、技术措施等有关环节做好充分的工作，保证拱座大体积混凝土顺利施工。

2 大体积混凝土裂缝的成因

目前，学术界对大体积混凝土裂缝的成因已有较深入研究，根据大量的工程建设实例将其成因分成以下3种：（1）水化温升高，体积变化大。混凝土体积越大，混凝土浇筑初期水泥水化产生的热量越不容易散发，使混凝土的温度越升高，体积越大的混凝土构件越容易直接导致裂缝的生成。（2）受约束，产生拉应力。工程建设中的混凝土构件在外部结构构件或混凝土内力的约束下极易产生收缩裂缝。（3）混凝土抗拉能力低。混凝土作为典型的脆性材料，其抗拉强度仅为抗压强度的1/20-1/10，在温度变形时产生拉应力极易超过抗拉强度极限值而导致裂缝。

上述三种原因的存在，使得大体积混凝土极易产生裂缝成为不容推翻的事实，因此，根据裂缝对混凝土结构的危害性及裂缝的成因应当提出相应的裂缝控制措施。

3 大体积混凝土裂缝的防治措施

大体积混凝土裂缝的防治工作应当以预防为主，混凝土施工过程应在国家规定和相关规范的约束下进行合理的设计、施工、养护，尽量避免裂缝的形成和开展。

根据引述的裂缝成因，不难得出大体积混凝土的裂缝控制措施：（1）合理选择材料，减少温度变形。材料的选择包括选择水化热低的水泥；级配良好的粗骨料；粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利可适当加入；还可以加入能降低水化热的其他外加剂。（2）消除或降低约束。内部约束无法消除；外部约束主要取决于基岩或老混凝土的弹性模量，弹性模量越大约束越高。（3）合理地进行混凝土养护和温度控制。养护的主要任务是保持适宜的温度和湿度、控制内外温差，以达到防止裂缝的目的，配置不同的混凝土养护各有要求。（4）合理的浇筑过程。引述拱座混凝土浇筑采用HB60C输送泵进行输送，分层浇筑和分层振捣密实，分层厚度在50厘米以内，混凝土在从拱座顶面往下放时用漏斗加串筒，保证混凝土出口面到混凝土浇筑面的高度≤2.0m，在第一层混凝土尚未初凝前将第二层混凝土覆盖上去的方法施工。混凝土捣实采用插入式振捣器，振捣器直径采用7cm振捣器，数量为8台，来满足混凝土浇筑需要。

大体积混凝土的裂缝虽以预防为主，但裂缝一旦产生，也应当及时对其进行修补以免造成裂缝的开展甚至危害结构安全，裂缝的修补措施根据不同程度的裂缝不尽相同，主要有表面覆盖法、开槽法、低压灌浆法、仿生愈合法等。

引述工程实例施工效果：拱座混凝土浇筑从材料选择、混凝土配合比、现场准备工作、浇筑方案、降温措施、温度监测、后期养护等几方面作出明确规定并严格按照规定进行有序施工，经近40天观察，混凝土表面未出现裂缝，可见相应控制措施对裂缝的预防是行之有效的。

4 目前大体积混凝土结构施工的不足

虽然大体积混凝土的防治工作已有长足发展，但其中尚有诸多不足之处：（1）外加剂的种类很多其适用范围有待完善，如膨胀剂、缓凝剂、减水剂三种均有利于防止裂缝但其原理不尽相同；外加剂的用量有待明确等。（2）裂缝控制措施的研究还需进一步深入，以纤维为例，纤维的掺入可以提高混凝土的抗拉强度从而有效控制裂缝，但其应用方面却严重不足仅局限在特殊结构的使用中。（3）工程建设过程中施工流程管理不力，导致裂缝预防效果不显著。

5 结语

对于类似桥梁拱座混凝土施工，必须结合施工的实际情况，制定科学合理、方便可行的施工方案，从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分准备，保证大体积混凝土顺利施工、防止或有效减少裂缝的产生，最大程度保证施工质量和结构安全。

参考文献

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作者简介：曾昭蓉（1988- ），女，攀枝花学院，助教，研究方向：土木工程与地质灾害防治中的力学问题。