導航：安全管理網>> 安全論文>> 建筑安全論文>>正文

橋梁工程施工中大體積混凝土裂縫成因及處理措施研究

文檔作者：袁偉財文檔來源：廣東省水利水電第三工程局有限公司		更新日期： 2026年04月10日	點擊數：
下載地址：點擊這里	文件大小： 2.21 MB 共3頁	文檔格式： PDF	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共3頁]

本文件共3頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：2.21 MB 共3頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

上一篇：三維激光掃描技術在橋梁工程中的應用研究

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

工程管理
111
工程技術研究 第7 卷 總第123 期 2022 年10 月
我國正處于基礎建設快速發展的階段，道路的里
程數不斷增加。橋梁工程是道路中不可或缺的一部分[1]。
橋梁工程施工難度大，施工工藝復雜，尤其是大體積
混凝土構件，不但自重大，而且面臨開裂的風險。我
橋梁工程施工中大體積混凝土裂縫成因及處理措施研究
袁偉財
廣東省水利水電第三工程局有限公司，廣東 東莞 523000
摘要：道路工程發展得越來越快，而橋梁工程是其重
要的組成部分。根據我國對大體積混凝土的界定標準，
現在大多數橋梁都會使用大體積混凝土。與普通混凝
土相比，大體積混凝土產生的裂縫更多，維修也更復雜。
文章為了探討大體積混凝土開裂的成因，以具體的工
程案例為依托，分析可能存在的風險因素，并從混凝
土水熱化、外界氣溫變化、沉降施工等方面提出裂縫
的針對性處理措施，以供參考。
關鍵詞：橋梁工程；大體積混凝土；裂縫成因；處理措施
Abstract: Road engineering is developing faster and faster,
and bridge engineering is an important part of it. According
to the definition standard of mass concrete in China, most
bridges now use mass concrete. Compared with ordinary
concrete, mass concrete produces more cracks and is more
complicated to repair. In order to explore the causes of mass
concrete cracking, this paper analyzes the possible risk
factors based on specific engineering cases, and proposes
targeted treatment measures for cracks from the aspects of
concrete hydrothermalization, external temperature changes,
and settlement construction for reference.
Key Words: bridge engineering; mass concrete; causes of
cracks; treatment measures
分類號：TU755.7
Research on the Causes and Treatment Measures of Mass Concrete Cracks in Bridge
Engineering Construction
Yuan Weicai
Guangdong Provincial Water Resources and Hydropower Third Engineering Bureau Co., Ltd., Dongguan, Guangdong 523000
DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2022.19.037 .
作者簡介： 袁偉財，男，本科，工程師，研究方向為市政路橋。
國對大體積混凝土的界定標準是實際尺寸大于1 m 的
部位所用到的混凝土為大體積混凝土；而國外的界定
標準卻有所差別，國外規定因溫度因素而使混凝土產
生裂縫的則稱為大體積混凝土[2]。大體積混凝土開裂的
原因有很多，國內外有許多專家學者對此開展了研究，
溫度是產生裂縫的主要原因。在晝夜溫差大的地區，
混凝土開裂的風險更高。文章以大體積混凝土為研究
對象，分析大體積混凝土的裂縫成因，并根據裂縫的
成因探討其處理措施。
1 工程概況
項目為鐵路東莞站配套工程桑茶快速路工程，主
路全長1.10 km，其中環城路立交包括新建環城路立
交-A 匝道橋650 m， 環城路立交-B 匝道橋626 m，
環城路立交-C 匝道橋90 m，環城路立交-D 匝道橋
91 m，環城路立交- 天橋改造1 座，全長約41.6 m。
該標段道路等級為城市快速路，主路為雙向六車道，
設計行車速度為80 km/h。項目工程效果如圖1 所示。
圖1 工程效果圖
2 裂縫產生的原因
普通混凝土在施工完成后也會出現裂縫，而大體
工程管理
112
2022 年 第19 期 總第123 期 工程技術研究
積混凝土由于體積更大，因此開裂的概率更高[3]。查
找相關資料后[4]，發現大體積混凝土裂縫的主要成因
有以下幾點：
（1）混凝土抗壓能力強，但抗拉能力僅有抗壓強
度的10%。混凝土屬于塑性材料，受各種外界環境的
影響，更容易開裂，因此在澆筑時更應該注意。
（2）大體積混凝土的特點是截面尺寸大，產生裂
縫的可能性更大。
（3）混凝土內部會產生水化熱，導致混凝土內外
溫度有所差別。如果對混凝土進行降溫處理，其內外
溫差更大，裂縫更容易產生。
（4）混凝土截面設計時，外層鋼筋不足，混凝土
承受外界產生的拉應力，會導致裂縫。
影響大體積混凝土開裂的主要因素如圖2 所示。
沉降和施工裂縫
外界氣溫變化
混凝土收縮
水化熱
大體積混凝土開裂的原因
圖2 大體積混凝土開裂的原因
2.1 水熱化
混凝土由水泥和骨料組成。水泥屬于膠凝材料，
遇水后反應放熱，導致混凝土溫度升高。混凝土的
水化反應一般是在澆筑完成7 h 后不再出現。在這個
時間段內，混凝土內部產生大量熱量，無法排除，與外
層混凝土產生溫差，導致混凝土開裂。研究發現，1 g 的
水泥平均可以產生500 J 的熱量，而1 m3 的混凝土需要
350 ～ 500 kg 的水泥，則產生的熱量有17 500 ～ 27 500 kJ，
溫度可以高達70 ℃。對于大體積混凝土，體積大，內
部的熱量難以散失，因此混凝土內外溫差持續時間較
長，溫度從內由外越來越低，表面出現拉應力，當拉
應力超過混凝土抗拉輕度時，混凝土開裂[5]。
2.2 混凝土收縮
混凝土澆筑完成后會慢慢凝結，形成固體，時間
越長，強度越高。而混凝土在凝結的過程中，體積也
會縮小，因此要保證混凝土在收縮過程中不受任何外
力的影響，當混凝土在收縮過程中遇到外力影響時，
表面會出現應力，引發裂縫。導致大體積混凝土收縮
的主要原因有三種，如表1 所示。
表1 大體積混凝土裂縫收縮
2.3 外界氣溫變化
除了水化反應時混凝土自身產生的溫度差，外界
溫度也會同樣影響混凝土的裂縫。若晝夜溫差大，混
凝土長時間受到溫度的疲勞荷載，表面出現拉應力區
域，會出現裂縫。這種裂縫可以說是混凝土的熱脹冷
縮引起的。
2.4 沉降和施工影響
除了以上大體積混凝土裂縫的影響因素，還有最
常見的地基沉降影響因素。大多數橋梁在使用一段時
間后都會出現沉降，如果沉降為不均勻沉降，則橋梁
結構內部出現剪力，當外界產生的剪力超過了混凝土
內部的抗剪強度時，混凝土出現開裂。對于橋梁而言，
當混凝土出現裂縫后要及時修補，以免影響內部鋼筋
的性能。鋼筋在混凝土內部主要承擔抗拉的能力，因
此要保護好混凝土內部的鋼筋，防止雨水進入，腐蝕
鋼筋。
除不均勻沉降導致的裂縫外，還有施工不當造成
的開裂。混凝土澆筑完成后要完成振搗、倒入模具、
拆模這幾個重要步驟。混凝土的強度達到設計的80%
以后才可以拆模，如果提前拆模會降低混凝土強度，
出現開裂。
3 裂縫的處理措施
3.1 混凝土配合比設計
混凝土的水化反應主要是水泥遇水反應放出熱量。
因此在選擇材料時，盡可能地選擇水化熱低的水泥材
料。大體積混凝土材料性能建議如表2 所示。
表2 大體積混凝土材料性能建議
收縮類型產生的原因
塑性收縮
混凝土內的骨料失水，出現自重下降，混凝土并
未硬化
溫度收縮表層水分蒸發，溫度降低，混凝土開裂
干燥收縮混凝土暴露于空氣中，水分散失，出現開裂
材料性能指標數值
水泥
3 d 內的水化熱≤ 240 kJ/kg
7 d 內的水化熱≤ 270 kJ/kg
拌和溫度≤ 60 ℃
骨料
細度模數≥ 2.7
含泥量≤ 3%
集料粒徑5 ～ 37.5 mm
對于減緩混凝土的早期強度，降低水化熱，可選
工程管理
113
工程技術研究 第7 卷 總第123 期 2022 年10 月
用普通或礦渣硅酸鹽水泥進行大體積混凝土配合比，
同時可摻入一定量的粉煤灰，能夠起到使混凝土緩凝、
節省水泥、減少用水量、相對降低混凝土徐變、減少
水化熱及熱膨脹、提高混凝土抗滲性的顯著效果。
3.2 混凝土澆筑
澆筑結束后，應在標準條件下對大體積混凝土實
施養護，盡可能減少混凝土表面裂縫的產生。在常溫
下對混凝土養護時，應選取適合的材料對混凝土進行
覆蓋保護，并且均勻噴射適當的水量，這樣可以使混
凝土在養護期內保持較好的濕潤程度。
如果混凝土剛剛養護結束，此時混凝土正處于凝
固階段，在這一階段，混凝土會發生較為強烈的水化
反應。為了避免混凝土表面因為水分不足而出現裂縫，
應及時噴灑一定量的水，保證混凝土水化反應得以正
常進行。通過采取這一措施，可以使混凝土具備較好
的濕潤度，有利于提升混凝土后期的抗拉強度。
3.3 混凝土養護
在開展大體積的混凝土養護過程中，需利用科學
合理的技術方式，全面降低裂縫出現的可能性。例如，
在大體積混凝土施工之前，需要對其施工方案及實際
的內容進行針對性分析，并讓相關設計人員到現場進
行調查，做好相應的保護工作。基于實際的澆筑環境，
做好測量溫度的測點布置，在混凝土初凝之前，基于
相關標準，對其開展針對性的泌水處理，以此最大程
度上避免混凝土出現提前脫水的問題。而在高溫條件
下，可以采用蓄水養護的方式，待混凝土初凝之后，
就可以在其表面儲存一定的水量，這是發揮出隔熱及
保濕作用的重要方式。橋墩混凝土養護如圖3 所示。
圖3 橋墩混凝土養護
3.4 裂縫的檢查與處理
在工程實踐中，針對混凝土裂縫問題，多采用具
有針對性的施工措施和設計措施。在施工環節，嚴格
按照規范施工，澆筑完成后及時養護；在設計環節則
不斷優化設計，這兩類措施均可以控制部分裂縫的出
現。然而，防裂縫安全系數難以精確設置，大體積混
凝土施工過程無中仍然會產生裂縫。在橋梁工程中，
大體積混凝土施工主要存在以下三類裂縫：第一類為
表面裂縫，該類裂縫對橋梁結構的安全性能和耐久性
能影響較小，一般后期處理即可，對幾乎無影響的裂
縫不處理也可；第二類為深層裂縫，該類裂縫沿橋梁
結構縱深發展，對橋梁結構承載性能產生不利影響，
需采取鑿除裂縫的措施進行處理；第三類為貫穿裂縫，
該類裂縫是深層裂縫的進一步發展，對橋梁結構承載
性能嚴重不利影響。一般使用風鎬和風鉆等設備將其
剔除，待混凝土裂縫問題解決后，再進行混凝土澆筑
工序，注意需進行二次風干和硬化。混凝土完全硬化后，
應在產生貫穿裂縫的位置處鋪設鋼筋，再澆筑混凝土，
從而起到保護作用。橋梁工程中大體積混凝土貫穿裂
縫如圖4 所示。
圖4 橋梁工程中大體積混凝土貫穿裂縫
4 結論
文章分析了橋梁工程中大體積混凝土裂縫產生的
原因及處理的措施，可以得出以下結論：（1）大體積混
凝土內部的熱量難以散失，因此混凝土內外溫差持續
時間較長，溫度從內由外越來越低，表面出現拉應力，
當拉應力超過混凝土抗拉強度時，混凝土開裂；（2）針
對混凝土裂縫問題，實際工程中多采用加強混凝土澆
筑與養護等施工措施和配合比優化設計措施，以減少
裂縫的出現。
參考文獻
[1] 陳彥紅, 陳季, 楊建新, 等. 大體積現澆抗裂混凝土施工裂縫防治研
究[J]. 森林工程,2021,37(1):105-110.
[2] 孫文. 超高層建筑基礎底板大體積混凝土溫度裂縫防控措施研究
[D]. 揚州: 揚州大學,2020.
[3] 高雅靜, 王杰之, 陳科. 大體積抗凍融混凝土在市政橋梁工程中的
應用研究[J]. 建筑技術,2017,48(10):1036-1038.
[4] 李曉慧, 仝成才. 水運工程受彎構件的混凝土裂縫寬度計算建議[J].
水運工程,2020(9):45-49.
[5] 王華琪. 廈門新體育中心巨拱基礎大體積混凝土的配制與應用研
究[J]. 混凝土世界,2022(3):78-81.

網友評論 more

建筑安全論文最新內容

04-10