1、1铁路桥梁工程大体积混凝土裂缝的原因分析与控制措施【摘要】：随着我国铁路桥梁工程的兴建，大体积混凝土也越来越多的在铁路桥梁结构中加以运用，而在内部应力与外部荷载的共同作用下，大体积混凝土产生裂缝成为了一个比较普遍的现象，越来越受到了人们的关注。本文针对铁路桥梁工程大体积混凝土裂缝的原因及其控制措施作了简要的阐述与分析。 【关键词】：铁路桥梁；工程；大体积混凝土；裂缝；控制 中图分类号： U448.13 文献标识码： A 文章编号： 引言 近年来，铁路桥梁工程建设发展迅速，大体积混凝土的应用也越来越普遍，大体积混凝土需要采取措施防止水泥水化热引起结构裂缝的混凝土结构，与一般的混凝土相比较，大体积
2、混凝土具有混凝土数量较多、形体庞大、施工技术和质量要求高、工程条件复杂、混凝土绝热温升高和收缩等特点，需要采取措施防止水泥水化热引起结构裂缝的混凝土结构，大体积混凝土结构在温度应力的作用下，特别容易产生裂缝，对桥梁结构的使用耐久性、受力性、安全性造成严重不利的影响因此，如何防止大体积混凝土的开裂，采取有效的措施实现大体积混凝土施工技术的突破，已经成为施工行业关注的重点问题。 一、大体积混凝土产生裂缝的原因 2温度是混凝土养护控制的基本要素，同时又是混凝土裂缝产生的主要原因。混凝土养护过程中温度必须有利于混凝土的硬化，以避免混凝土产生裂缝。 对于大体积混凝土浇筑，混凝土内外温差不宜过大，混凝土强
3、度的提高完全靠养护过程中的温度来保证，混凝土在养护过程中由于温度不同而反映的抗压强度也不相同，见下图。 图 1 混凝土抗压强度与温度的关系 目前裂缝产生的主要原因是由温差而造成的，温差主要有以下几种：（1）混凝土在浇注的初期，会产生大量的水化热，即水泥在水化过程中要释放出一定的热量，由于混凝土是热的不良导体，导致水化热积聚在混凝土的内部难以散发出去，常使混凝土的内部温度迅速上升，而混凝土的表面温度即为外部环境的温度，这就形成了内外温差，混凝土内部的水化热无法及时的散发出去，使内外的温差增大。这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土最大的抗压强度时，就会导致混凝土产生裂缝。 （2）在
4、拆模前后，表面温度降低很快，造成了温度陡降，也会导致裂缝的产生。 （3）外界环境气温变化产生的温差。大体积混凝土在施工阶段，它的浇筑温度是随着外界气温变化而变化的。特别是当气温骤降时，会大大增加内外层混凝土温差，这对大体积混凝土是极为不利的。 二、对于大体积混凝土产生裂缝的控制技术 大体积混凝土的施工技术要求比较高,容易出现温度裂缝，需采取有3效的控制措施来防止裂缝的产生。为了控制大体积混凝土的裂缝,就必须尽最大可能提高混凝土本身的等级及组成材料的质量。 1.材料的选择 水泥:水泥的水化热是导致大体积混凝土开裂的罪魁祸首，因此，水泥的选用十分关键。大体积混凝土应该采用低水化热的水泥，比如火山灰
5、水泥、矿渣水泥、矿渣硅酸盐水泥等。另外，在保证混凝土强度的前提下尽可能的减少水泥的用量。采用低水化热水与降低水泥的用量这两种方法都可以减少水泥的水化热量，对大体积混凝土内部温度的上升起到一定的抑制作用，从而降低了混凝土内外温差，可以有效的防止裂缝的产生。在具体的施工中，对于水泥的选用应建立一套严格的标准，应该选用性能稳定，质量可靠的大型厂家的水泥，进场后必须按照规范要求对其抽样检验，不满足规范要求的不得使用。 粉煤灰：粉煤灰是一种十分重要的掺合料，它不但可以提高混凝土的和易性、可泵性，有利于混凝土的泵送施工;还可以起到替代部分水泥的作用，减少水泥用量，从而降低水泥的水化热。在对粉煤灰的选择中应
6、注意细度以及粒度的选择，粉煤灰磨细加工应该要达到 1 级标准。但是对于有抗渗要求的地下室混凝土，在参入粉煤灰时必须要经过严格的计算及试验确定，不得降低混凝土的抗渗性能，因此在粉煤灰的选用中还应考虑到具体用途，不能盲目的进行选择。粗骨料：采用碎石,其粒径在满足钢筋间距以及泵送要求的前提下，应该尽可能的选用粒径大一点的，以此可以减少水与水泥的用量。应该采用强度高、干净、针片状少的粗细骨料，粗细骨料的含泥量应该控制在不得大于 1%，且不得含有有4机物质及其他有害物质。 2.浇筑技术 混凝土的浇筑技术一直以来都是建筑工程施工过程中必不可少的关键环节之一，对于混凝土的浇筑技术而言，其需要注意浇注的种类及
7、其浇筑方量等问题。进行浇注的过程中必须严格遵守浇注顺序，根据核心筒墙、柱、梁、板混凝土的浇筑依次进行施工。对于墙体浇筑时应确保其厚度维持在 5cm，而高度维持在 45cm 最佳，对于浇筑的间隔时间来说应尽量保持在 2h 之内。对于柱的浇筑过程而言应进行钢丝网片的设置。进行梁、板混凝土的浇筑时应注意采取相同的坡度，等到筏板凝固后再进行二次浇筑，以确保浇筑环节的质量。 振捣应该快插慢拔，振捣必须密实，分层振捣时振捣上一层混凝土时应该插入下一层混凝土，确保先后浇筑的两层混凝土的粘结良好，防止层间缝的出现，增强混泥土结构的密实性整体性混凝土浇筑完成后还应根据具体情况来进行收面处理，防止混凝土表面出现收
8、缩裂缝收面处理中应注意时机的把握，收面应该在混凝土初凝前，不得太晚，收面的同时应该将表面进行拉毛处理，当然收面也不能太早，太早的话应为混凝土尚未凝结，会导致效果的不佳。 3.混凝土养护 大体积混凝土养护工十分关键，但是往往又被很多施工管理人员忽视，很多施工人员认为浇筑完毕也就意味着施工的结束，从而导致混凝土结构出现裂缝，若不及时合理的处理，裂缝就会发展扩大，严重影响到结构的受力性能。大体积混凝土在浇筑完成后应该及时养护，炎热的5夏季施工时应该可以采取洒水湿润养护，冬季施工时应该采取保温保湿的养护措施，当环境温度低于 5 时不宜浇筑大体积混凝土。混凝土养护期间应该密切关注混凝土的内外温差，通过调
9、节循环水的流量及进口的水温来控制，确保内外温差不得大于 25。大体积混凝土养护时间不得少于 14 天，有特殊要求的话，还应根据情况适当延长养护时间。 三、混凝土施工中应注意的问题 （1）混凝土的浇筑要由远到近、自下而上逐层沿混凝土的流淌方向连续浇筑，在前一层混凝土初凝之前将后一层混凝土浇灌完毕，并沿混凝土推移方向逐段拆卸泵管。 （2）混凝土振捣时，要在出料口布置两台振捣棒，解决上部振捣；在流淌坡角处布置两台振捣棒，确保混凝土密实。为了防止混凝土集中堆积，应该先振捣出料口处，形成自然流淌坡度；然后全面振捣，使用插入式振捣棒时，要慢插快拔，插点要呈梅花型方式布置，按顺序进行，不得有遗漏。移动的间距
10、不得大于 45cm（振捣棒作用半径的 1.25 倍）振捣上一层时插入下一层混凝土 5cm 以消除两层之间的连接缝隙。振捣时间以混凝土的表面出现浮浆及不出现气泡下沉为宜。当混凝土出现泌水现象时将水赶至低洼处，用大功率抽水泵及时的抽出混凝土产生的泌水和基坑内的雨水。 （3）对已浇筑的混凝土，采取每隔半小时，进行一次二次振捣，以排除因为泌水而致混凝土在粗骨料、水平筋下部生成水分和空隙，提高混凝土与钢筋之间的握裹力，增强密实度，提高抗裂性。浇筑成型后按设计标高用刮尺刮平，在初凝前用木抹子抹平压实，以闭合收水裂缝。 6结语 桥梁大体积混凝土裂缝是桥梁工程中容易产生与难以防范的一个重要问题，如果得不到恰当的处理，将直接影响到桥梁工程的质量，并有可能导致严重的后果，随着新材料、新工艺的产生，在采取一些技术措施后是完全可以减少甚至避免的。 参考文献： 1熊杰，袁勇.大体积混凝土温度控制与现场监测J.混凝土，2009. 2张爱慧.大体积混凝土施工中温度裂缝的分析与控制J.广东建材，2009. 3李海涛.铁路桥梁工程大体积混凝土裂缝的原因分析与控制措施J.铁道勘测与设计,2006.
