摘要：桥梁承台的混凝土由于体积过大，在固化的过程中会释放出大量的水化热，如不能进行有效控制，会导致混凝土的内外温度差过大，使混凝土产生温度裂缝，从而降低其结构的稳定性，因此，分析和研究控制混凝土结构温度裂缝的方法显得尤为必要。

关键词：桥梁承台;混凝土配合比;优化成本;防裂技术;

引言

随着承台混凝土单体浇筑方量愈来愈大，工程质量标准也越来越高。大体积混凝土施工过程中，如何通过优化混凝土拌和材料配合比和优化施工工艺有效防止混凝土结构有害裂缝，在确保工程质量的同时，有效地降低工程成本，是施工过程中务必解决的问题。

一、混凝土配合比设计

混凝土承台由于体积大，引起的水泥水化热效应使混凝土内外温差更明显，易导致混凝土结构出现裂缝，使混凝土结构出现温度变形。因此，在混凝土配合比设计时，要尽量减少水泥用量，以降低混凝土内部温度。在混凝土的原料中掺入大量粉煤灰和矿粉，减少水分的加入，可以减慢水化热的产生速度，从而控制混凝土的温度骤升，防止混凝土结构出现裂缝，避免混凝土结构的早期收缩裂缝。矿粉在一定意义上能代替水泥的功能，同时矿粉比水泥和粉煤灰的表面积大，能够提高混凝土结构的密实性，这是由于粉煤灰富含大量的硅元素，矿粉富含大量的钙元素，二者结合能够产生C-S-H凝胶。凝胶是能够让结构变紧密的主要物质，同时也能够从根本上提高混凝土的强度，增强混凝土结构的抗渗性和耐久性。此外，还可在原料中掺入适量的高效增强剂，以降低水泥水化热峰值，为大体积混凝土的连续浇筑创造条件。研究人员对承台的大体积混凝土进行测试发现，当混凝土坍落度为17～19mm时，混凝土具有良好的工作性能，同时混凝土坍落度损失不大，凝结时间比较长，能够较好地避开水泥的水化热高峰期，为大体积混凝土施工奠定坚实基础。

二、精细化设计，确保桥梁结构设计合理

混凝土结构内部和外部的温度差异很容易引起混凝土的开裂，尤其是对于大体积的桥梁混凝土结构温度差异引起的混凝土开裂更加明显，所以在大体积的桥梁混凝土结构设计时，考虑采取有效的措施控制桥梁混凝土结构内部和外部的温度差异十分必要。例如在设计大体积的桥梁承台结构时，可以考虑通过布置冷却管来降低承台结构内部的温度，从而消除承台结构内部和外部的温度差异;在设计现浇箱梁桥时，可以考虑通过在箱梁腹板处设置通风孔来降低箱梁箱室内部的温度，从而消除箱梁内部和外部的温度差异。对于桥梁结构的一些内力比较集中、容易开裂的部位，可以通过设置变形缝来避免桥梁混凝土的开裂，例如肋板式桥台设计时，通常在肋板顶处的桥台背墙处设置2cm的变形缝，避免桥台背墙混凝土的开裂。还有桥梁防撞护栏每隔一定间距设置一个假变形缝，也是为了避免防撞护栏表面出现裂缝。对于桥梁结构的薄弱部位，可以通过增加钢筋来加强薄弱部位，避免薄弱部位出现裂缝，例如多跨预制预应力混凝土简支空心板桥梁桥面铺装现浇层设计时，在桥墩墩顶可以通过设置桥面连续钢筋来加强桥面铺装现浇层的受力，从而避免桥面铺装在桥墩墩顶出现裂缝。

三、承台砼温控方法

为确保冷却效果，借助镀锌冷却管，对大体积混凝土进行温差控制，防止因温差而出现裂纹。镀锌管一般进行上下、水平铺设，在通流动水后，能够起到迅速降温效果。一旦混凝土浇筑的水平面超过每层冷却水管的标高，当层冷却水管立即进行通水，管道内冷却水以3m3/h的速度在管道内进行流动，从中部二次通水冷却。一旦混凝土内部温度达到峰值，需要继续通过有效调节冷却水流量和冷却时间，保证承台中的混凝土平均以2℃/d的速率进行有效降温。通过承台混凝土内部预埋的测温元件进行测温，方便进行冷却水流量和关停控制。当承台构件完成浇筑成型以后，混凝土温度处于上升通道，需要每间隔两小时左右进行一次混凝土温度观测。如果承台混凝土温度开始进入下通道，那么每间隔四小时左右一次混凝土温度观测，直到承台混凝土温度符合规范要求。完成浇筑后，对承台进行拆模之前，将原来的冷却用水循环利用，灌入钢模围堰中进行混凝土的蓄水养护，规定蓄水高度不能小于0.2m。

四、降低生产及施工过程中气温的影响

（一）对搅拌站粉罐、输送皮带以及料斗等设备，采用遮阳处理方式。通过多次淋水对各种原材料进行降温，使用湿罩布对泵送管道进行覆盖，同时在输送时要多次洒水降温。（2）水泥、粉煤灰、矿粉应提前24h备料入罐，让其自然冷却，确保拌和前的水泥和掺合料温度不高于50℃，禁止使用刚出厂的新鲜水泥。（3）为强化混凝土的浇筑效果，应及时覆盖1层，以缩短材料暴露时长，尽可能缩短材料运输与滞留的时间，整个从加水搅拌到入模的时长应控制在1.5h以内。（4）控制仓面浇筑混凝土环境温度。如作业现场温度较高，超过30℃，则要进行喷淋降温工作。喷淋对象为金属模板外表面、邻接的已硬化混凝土。（5）混凝土浇筑所处的环境相对湿度偏低，或是风速较大、气温超过30℃时，就要开展浇筑仓面的喷雾或是挡风处理措施。这是避免混凝土表面失水时间过短的有效方法，也是规避收缩裂缝的重要措施。

五、混凝土浇筑前、浇筑后的裂缝控制措施

首先，混凝土浇筑前的计算。在明确承台混凝土的浇筑工艺和养护条件的基础上，对混凝土的最大综合温度差进行计算，估算出可能出现最大温度收缩应力的数值。如果混凝土的抗拉强度符合要求，那么只需要采取有效的措施控制混凝土裂缝;如果混凝土的抗拉强度超出了范围，则需要在浇筑开始前调整施工工艺，以降低承台混凝土的内外温度差，将混凝土收缩应力控制在合理范围内。其次，浇筑后的裂缝控制。承台混凝土浇筑完成后，结合实际检测的温度，分别对降温阶段的混凝土温度收缩应力进行计算，保证混凝土温度收缩应力数值符合混凝土抗拉强度要求，如果数值超出了混凝土抗拉强度，则需要及时采取养护措施，对混凝土结构进行保温防护处理，控制混凝土的降温速度，以防止混凝土结构出现裂缝。

六、混凝土表面裂缝的控制

为了能够更好地控制混凝土的表面裂缝，在承台钢筋安装完成后，在承台四侧和转角以及顶面的钢筋外侧面上绑扎一层环氧钢筋网片，以保护承台表面混凝土，加强抗裂强度，避免出现严重的收缩裂缝，缩小裂缝的宽度。总之，在原料中掺入细矿粉、粉煤灰以及高效增强剂，能够有效地降低混凝土的水化热峰值，避免混凝土收缩产生裂缝，从而提高混凝土结构的稳定性。骨料和搅拌水要进行加热处理，水泥和粉煤灰等应控制储存温度。在施工过程中，要采取科学的措施控制混凝土的温度。然后，在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜，待初凝结束后，再覆盖一个湿的双袋，保存温度和湿度，控制好混凝土的平均温度，防止造成温差过大，导致混凝土产生裂缝。针对桥梁承台这种大体积混凝土工程，需要采用温度监测技术，实时监控温度变化，发现问题时及时采取相应控制措施。

结束语

在建设的过程中，要合理地调整混凝土的配合比，采取科学的措施，控制混凝土结构的温度裂缝，加强混凝土表面的养护，从而提高桥梁承台的稳定性与安全性。在保证工程质量前提下，通过添加乳化沥青、粉煤灰、减水剂，通过配合比的优化和施工作业的质量控制，有效控制了混凝土裂缝，并有效地降低了工程成本。

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