李志强

中铁十六局集团第五工程有限公司

铁路桥梁大体积混凝土裂缝成因分析与质量控制

李志强

中铁十六局集团第五工程有限公司

随着我国铁路交通事业的飞速发展，高墩大跨铁路桥梁也得到了很大进步，大体积混凝土裂缝的控制已经是铁路桥梁建设必须解决的问题。本文首先对铁路桥梁大体积混凝土进行了概述，然后分析了铁路桥梁大体积混凝土裂缝的成因，最后提出了相应的控制措施，以供相关同业人员参考借鉴。

铁路桥梁；大体积混凝土裂缝；成因分析；控制措施

1 引言

在铁路桥梁工程的建设过程中会大量用到大体积混凝土，然而大体积混凝土容易出现裂缝的缺点，会对混凝土的力学性能以及耐久性能产生严重的不利影响，甚至于破坏混凝土的结构，降低桥梁的使用寿命，威胁人们的生命安全。所以，在施工过程中，对大体积混凝土裂缝进行有效控制，对确保桥梁的质量具有重要意义。

2 铁路桥梁大体积混凝土的基本概述

大体积混凝土实际上就是指混凝土的结构具有比一般混凝土更大的体积，同时其结构的断面也要比普通的混凝土更厚。由于大体积混凝土在硬化的过程中，水化热的释放时间非常集中，且温度也相对较高，通常会高于25℃，同时又因为混凝土的体积比较大，散热比较慢，这样就极易造成混凝土结构的变形，甚至于导致结构产生裂缝的现象，影响混凝土的力学性能以及耐久性。

3 铁路桥梁大体积混凝土裂缝成因分析

3.1 水泥水化热反应的影响

由于在铁路桥梁大体积混凝土的水泥水化硬化过程中，其内部会在比较集中的时间内散发出大量的热量，这样一来就会快速提升结构内部的温度。根据相关数据表明，水泥的水化热温度能够高达70℃左右，尤其是桥梁建设施工中用到的体积较大的高墩台混凝土结构，其结构与体积都非常大，散热缓慢，造成结构的内部温度很高，并且产生温度梯度的状况，导致大体积混凝土的内部形成较大的压应力，同时混凝土的外表面产生过大的拉应力，当力度超过混凝土的最大抗拉限度时，就会导致混凝土表面产生裂缝。

3.2 干缩的影响

在铁路桥梁的施工过程中，大体积混凝土进行固化的过程同时也是混凝土中水的挥发过程，一旦失水过快，就极易出现干缩裂缝现象。与此同时，在铁路桥梁的施工过程中，如果大体积混凝土的水灰比过大，也会导致干缩裂缝的现象发生。干缩裂缝现象主要表现在混凝土结构的表面，裂缝普遍没有规则，且缝宽普遍比较小，缝深也比较浅。但如果是由于水灰比偏大而造成的干缩裂缝现象，其缝宽就会比较大且比较深。此外，在铁路桥梁的施工过程中还发现，浇筑时间比较长的大体积混凝土也会出现表面裂缝的现象。

3.3 外界气温变化的影响

针对铁路桥梁建设过程中的大体积混凝土施工来讲，外界气温的变化是导致其出现裂缝的一个重要原因。实际上与外界气温具有直接关系的就是大体积混凝土的浇筑温度，浇筑温度通常情况下会随外界温度的升高而升高，也会随外界温度的降低而降低，这样一来就会增加大体积混凝土的内外温差梯度。一旦外界气温出现快速下降的情况，则就造成较大的温度应力产生，从而导致混凝土开裂。

3.4 沉降的影响

在铁路桥梁的施工过程中，经常会发生大体积混凝土模板的刚度达不到相关要求或者是支撑间距比较大等问题，导致混凝土发生沉降现象，造成裂缝产生。对于大体积混凝土施工过程中出现的沉降裂缝现象，施工人员必须加强地基建设，不管是材料还是设备的购进与使用一定都要符合相关规章制度的要求，降低大体积混凝土出现沉降裂缝现象的概率，确保铁路桥梁工程的施工质量。

4 铁路桥梁大体积混凝土裂缝的控制措施

4.1 对施工材料和施工工艺加强控制

在铁路桥梁的建设过程中，对大体积混凝土施工所需的原材料要求非常高，特别是对材料中需要加入的其他原料的比例更是十分严格，因此，在大体积混凝土的施工过程中，一定要根据实际施工的需要，对材料进行合理配置，使大体积混凝土的各项标准要求都满足铁路桥梁工程的需要。与此同时，对混凝土进行浇筑时，也要注意必须按照实际情况选择施工工艺，并且严格根据施工的要求进行施工，在施工过程中最好分段分层的进行浇灌，使得混凝土的分布情况更加均匀，不易受到外界因素的影响，尽量达到大体积混凝土不出现裂缝的目的，确保工程的施工质量，提高施工企业的经济利益与社会效益。

4.2 对温度进行严格控制

在施工过程中，可以通过计算机仿真技术对混凝土中的温差进行预测，并使施工人员了解到结构沿厚度方向的温度以及随混凝土龄期的变化情况，从而在施工过程中将混凝土的温度控制在不会出现裂缝的区间内，进行有效控制。

4.3 进行合理的施工设计

要想确保铁路桥梁的建设质量，就必须对大体积混凝土的裂缝进行有效控制，这就需要施工企业根据当地的实际情况进行科学合理的混凝土施工设计。在施工过程中施工人员可以依照大体积混凝土中钢筋布置的具体情况，在可能会产生裂缝的地方进行一些斜筋的设置，大大提升大体积混凝土中钢筋的承受耐力，从而实现对大体积混凝土裂缝的控制，提高铁路桥梁的施工质量。

4.4 制定科学合理的具体施工方案

铁路桥梁建设过程中大体积混凝土的裂缝控制，需要科学合理的施工方案作为基础。在制定施工方案之前，必须多听取经验丰富的管理人员、技术人员以及施工人员的意见，并且根据施工地区的实际情况，总结规划出因果分析图以及遇到特殊情况的对策表，使得施工方案能够适应工程的建设需要，并且在遇到问题时可以及时发现，及时解决。例如，在施工过程中经常会出现使用温差控制方法相同，而产生的温度应力却不同，造成部分大体积混凝土开裂，而部分却不开裂的现象发生，这就是因为大体积混凝土结构所处的结构尺寸、配筋以及基础约束等具体条件不同而导致的。因此，必须对大体积混凝土的具体施工方案进行有效控制，以保证铁路桥梁的施工质量。

5 结束语

综上所述，铁路桥梁建设过程中大体积混凝土出现裂缝的成因多种多样，控制裂缝产生的方法也需要针对具体情况而定。虽然在长期的施工过程中已经发现了许多有效应对裂缝发生的方案，并且也在铁路桥梁的建设施工过程中进行了实践，但是，大体积混凝土产生裂缝的成因以及防治措施都还有待进行进一步研究，这对我国桥梁建设事业的发展而言意义重大。

[1] 刘辉.桥梁工程中大体积混凝土裂缝的成因与控制分析[J].交通世界(上旬刊),2016(7).

[2] 范再兴.桥梁工程中大体积混凝土裂缝的成因与控制[J].黑龙江交通科技,2009(6).