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摘要：大体积混凝土施工是桥梁工程的重要组成部分，存在的裂缝问题是工程项目工作的重点。本文将围绕桥梁工程中大体积混凝土裂缝的原因进行阐述，详细分析具体的解决对策，坚持实事求是基本原则，旨在为日后研究工作的顺利进行奠定基础。
关键词：桥梁工程；混凝土裂缝；水泥水化热；内外温差
前言：桥梁工程大体积混凝土产生裂缝的原因具有多样性，充分结合桥梁工程项目的实际特点，注重整合存在裂缝的原因，以此为依据提出有效的处理对策。在控制水泥用量以及品种的过程中要坚持科学性的基本原则，掌握好混凝土的内外部温差，使之适应桥梁工程项目的实际需要。
1 桥梁工程中大体积混凝土裂缝的原因分析
1.1水泥水化热因素
在对混凝土的成分进行分析的过程中，主要以水泥为主，在释放热量的过程中主要是通过水化热反应来实现的，此时混凝土的温差较大，容易发生裂缝问题。例如：以1g的水泥为例，对该状态下发生水化热反应所产生的热量进行试验研究，可以产生500J左右的热量。在桥梁工程中大体积混凝土施工的过程中，混凝土所释放的热量会随着混凝土施工材料的增加而提升，此时当混凝土内外温差过高时将会增加产生裂缝的几率。尤其是在搅拌的环节中，会受到多种因素的影响，由于忽视散热工作，关注此时混凝土内部与外部的状态，前者会产生较大的压应力，而后者将会差生较大的拉应力，这些因素都将会降低混凝土的承载能力。
1.2混凝土收缩因素
混凝土收缩因素是产生大体积混凝土裂缝的主要原因，从混凝土收缩角度进行分析，会受到混凝土存放方式的影响，在保存混凝土的过程中需要将其放置在密闭的环境下，如果放置的方式不正确会缩减大体积混凝土的体积。同时，当混凝土受到钢筋等外部约束的过程中会发生形变，再加上自身内部应力的影响下产生裂缝。混凝土收缩形式具有多样性，以干燥收缩为例，主要是发生在混凝土养护的后期阶段，此时的混凝土处于未饱和的空气中，其中内部的毛细孔和凝胶孔的吸附水相对缺失，随即产生的不可逆的收缩，是产生混凝土裂缝的做最主要的原因。
1.3温度与湿度因素
一方面，从温度角度进行分析，在桥梁工程大体积混凝土在施工的过程中，主要会受到外界温度的影响。对混凝土内部温度的组成方式进行分析，主要包括浇筑温度以及水泥水化热的绝热温升等几种形式，在具体浇筑的环节中，在一定程度上会受到外界温度的影响，此时混凝土浇筑温度与外界气温之间呈现出正相关的关系，混凝土浇筑的温度会随着外界气温的增加而增加，而当外界温度呈现出逐渐下降的趋势时，会对大体积混凝土的内外度温度梯度产生影响，此时的内外温度的梯度将逐渐增大，尤其是当外界的温度下降较快时，此时的温度应力的作用下发生裂缝问题。另一方方面，从湿度角度进行分析，当外界的湿度较大时将会对混凝土造成影响；而当外界的湿度较小时会发生混凝土干缩问题，增加大体积混凝土裂缝的几率。
2 解决桥梁工程中大体积混凝土裂缝有效对策
2.1合理控制水泥的品种与用量
经过上述分析我们可知桥梁工程中大体积混凝土裂缝主要与水泥发生水热化反应有关，并在反应的过程中释放热量，这在一定程度上主要与水泥的品种有关，在选择水泥品种的过程中要尽量选择低热或者中热的品种。同时，对水泥释温度的大小以及速度的影响因素进行研究，可以发现主要与水泥内部的矿物质成分有关，由于不同品种的水泥内部矿物质成分不同，所以在实际应用的过程中所释放出能量的强弱也存在差异性。切实掌握好水泥矿物质中发热速率最快的成分，最快为铝酸三钙，其次为硅酸三钙，水泥的发热速率还与水泥的粗细程度有关，当水泥的发热速率较快时，则说明此时的水泥细度较细。由此可知做好水泥品种的选择工作是解决大体积混凝土裂缝问题的主要途径，可以在选择混凝土品种的过程中优先考虑矿渣硅酸盐水泥或者火山灰水泥[1]。
控制水泥的用量也是有效避免大体积混凝土产生裂缝的方式之一，为人防止裂缝问题的产生应该尽量减少水泥的使用量，在此环节中可以充分利用后期混凝土强度的形式对水泥的用量进行控制，经过试验表明，当混凝土中水泥的用量增加10Kg时，此时的温度将会上升至1℃；而水泥用量减少10kg时，则会相应的降至1℃，为此要控制好混凝土内部水泥的含量，以每立方米混凝土为例，在添加水泥的过程中要将其控制在400kg左右。
注重对大体积混凝土的结构的强度进行修复，在设计强度的过程中可以采用f45、f90进行设计，对该状态下每立方米混凝土水泥的用量以及水热升温情况进行了解，可以发现前者可以降低至40-70kg左右，后者将会降低至4-7℃之间。
2.2注重掺加外加料与外加剂
为了有效的解决桥梁工程中大体积混凝体的裂缝问题，则需要发挥外加料以及外加剂的作用，以此从整体上提升大体积混凝土的强度。一方面，从掺加外加料的角度进行分析，结合桥梁工程项目的实际情况，为了提升混凝土的抗渗能力，可以将适量的粉煤灰应用其中，一定程度上在增加了混凝土密实性的同时也降低了混凝土的收缩概率，而且可以将水泥的用量控制在最低的水平，以此防止出现裂缝问题。经过大量实验的研究可以发现粉煤灰是有效防止大体积混凝土结构出现温度裂缝的主要方式之一，以此降低大体积混凝土的水泥水热化，将内部温度维持在最佳的范围之内。
另一方面，从外加剂的角度进行分析，为了与混凝土中的水泥相适应，可以将UFA膨胀剂应用其中，有助于控制混凝土内部所产生的压力，使之与混凝土所产生的拉应力处于持平的状态，增强混凝土的密实性。同时，为了有效的改善混凝土的和易性，可以将缓凝剂应用其中，并关注该状态下的塌落度，根据桥梁工程现场的实际情况将其控制在最佳范围内，是对水热化峰值的延缓，在减少水热化的过程中主要是通过降低水灰比来实现的。例如：借助普通减水剂的作用，可以有效的降低水泥水热化，有助于延长混凝土的初凝时间，由于内部中的木钙的价格相对低廉，能够起到减水的作用，降低水泥的用量并提高混凝土的强度[2]。
2.3做好混凝土裂缝检查处理
做好混凝土裂缝检查处理工作，首先从大体积混凝土所产生的裂缝形式进行分析，主要分为表面裂缝以及深层裂缝等几种，其中表面裂缝的对整体结构所造成的影响较小。在对深层裂缝进行处理的过程中，结合桥梁工程项目的实际情况，可以采用凿除裂缝的形式进行处理，在此环节中，可以是人工凿除，也可以是机械凿除，在机械凿除的过程中要借助风镐以及风钻等相关的设备来完成，直至消除裂缝。需要注意的是要关注凿槽的断面的形状，当以梯形为主时则需要发挥混凝土的作用，在表面上进行浇筑处理，以此提升裂缝处理效果。
针对于相对严重的裂缝来说，首先需要关注混凝土的冷却状态，要保证混凝土以及处于完全冷却状态之后方可进行下一步的工序，在浇筑新混凝土的前期阶段，要借助钢筋的优势均匀的铺设的裂缝上，并控制好所铺设钢筋的层数，一般在1-2层为最佳，在应用水泥灌浆的过程中要裂缝宽度进行确认，为了保证水泥灌浆的效果，需要保证在宽度在0.5mm左右时方可操作，而将使用化学灌浆的过程中则需要将裂缝的宽度保持在0.5mm以下时方可进行。
2.4注重控制混凝土内外温差
注重控制好混凝土内外温差是关键，以此将热应力控制在最佳的范围内。一方面，在夏季施工的过程中，要了解混凝土浇筑温度，并尽量将温度降低至最小值，结合施工现场的实际情况，为了防止砂石受到阳光辐射的影响则需要对其进行覆盖。尤其是在混凝土搅拌的过程中要借助冷水来降低混凝土的温度，使之符合混凝土入模时的温度。为了加快大体积混凝土内部热量的散发，将冷却循环水应用其中。关注混凝土表面的状态，借助相关的织物进行保湿养护，将混凝土的内外温差进行控制，以此避免出现混凝土突然降温的现象，减少裂缝问题的发生。此外，还可以将测温点应用在混凝土的内部，实时对混凝土温度变化情况进行了解，保证工程的顺利进行[3]。
另一方面，在冬季施工的过程中，此时则需要适当的提升混凝土的浇筑温度，为了保证混凝土的稳定性，则需要对在冬季施工时的温度进行控制，一般在5℃-10℃为最佳。做好大体积混凝土施工的前期准备工作，为了避免温度过低而对工程质量造成威胁，借助蒸汽的方式对施工基础的冷壁以及原材料进行预热处理，并对加热石料的温度进行控制，一般需要在75℃左右，以此将大体积混凝土施工温度控制在最佳区间，有助于保证混凝土的稳定性。
结论：有效解决桥梁工程中大体积混凝土裂缝的方式具有多样性，在此环节中需要充分结合施工现场的实际情况，借助外加料以及外加剂的方式增强混凝土的密实性，相关的施工人员要熟悉施工流程，提升对处理大体积混凝土裂缝的重要性的认识，以此提升桥梁工程整体施工质量。
参考文献：
[1]魏林,马成贤.桥梁工程大体积混凝土裂缝成因分析及控制措施[J].高速铁路技术,2020,11(01):38-40.
[2]赵海栋.桥梁工程中大体积混凝土非荷载裂缝的成因与控制[J].交通世界,2019(25):94-95.
[3]崔广.桥梁工程中大体积混凝土抗裂缝施工技术[J].交通世界,2019(14):93-94.