導語：鐵路工程施工混凝土裂縫及應對措施一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：鐵路工程施工中的混凝土裂縫問題，影響著工程的美觀度和設施使用壽命，同時存在一定安全風險。從鐵路工程施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因入手，探討相對應的防治和解決措施，以期減少鐵路工程施工中混凝土裂縫的產(chǎn)生和影響。

關(guān)鍵詞：混凝土裂縫；鐵路；工程施工；應對措施

1鐵路工程施工中混凝土裂縫的概況分析

混凝土可以說是有生命的，施工期混凝土好比嬰幼兒的“嬌弱”，很多原因都會對混凝土施工效果造成不同程度的影響。一直以來，混凝土裂縫都是世界性的技術(shù)難關(guān)，它的出現(xiàn)制約著工程的安全與壽命。所以，業(yè)內(nèi)也把裂縫比作混凝土的頑疾，更有說法認為混凝土裂縫可以位列鐵路工程混凝土耐久性的“第一殺手”。硬化后的混凝土雖然看起來密實,但細節(jié)上存在著一些微小的裂縫，比如骨料與水泥的粘結(jié)面可能會出現(xiàn)裂縫，骨料之間也可能會出現(xiàn)裂縫。裂縫承受的力是有限的，當混凝土荷載30%以內(nèi)的極限強度壓力,裂縫對整體影響比較小；而混凝土荷載超過極限強度70%,則裂縫很大可能會明顯延展,這些裂縫若連接起來，形成網(wǎng)狀，會對整體混凝土結(jié)構(gòu)造成極為顯著的損害和破壞。混凝土裂縫從出現(xiàn)時間劃分，可分為施工中裂縫與使用中裂縫。大部分混凝土裂縫出現(xiàn)在施工中，裂縫之所以出現(xiàn)，一般是混凝土收縮、不均勻變形等原因造成的非載荷裂縫。所以，怎樣減少或避免鐵路工程施工中混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，以及裂縫出現(xiàn)后如何及時整治，盡可能減少施工中混凝土裂縫對于鐵路工程的安全和使用壽命的不良影響，是我們需要研究的課題。

2鐵路工程施工中混凝土裂縫的主要成因

混凝土受溫度、模具、器械等不同原因的影響，會產(chǎn)生不同的裂縫類型。下面將對裂縫的類型和成因展開闡述。2.1收縮裂縫。鐵路工程施工中出現(xiàn)的混凝土收縮，一般表現(xiàn)為土體收縮。這種現(xiàn)象，可以說是未受外界因素干預的源于自發(fā)的體積變化。因為鐵路混凝土的內(nèi)部此時產(chǎn)生著一些變化，外部固定依舊是定向性的，那么鐵路施工中的混凝土就存在著內(nèi)外不均衡的拉應力，極其容易致使裂縫出現(xiàn)。這種裂縫一般會在混凝土淺表出現(xiàn)，表現(xiàn)為細紋，外觀形狀沒有一定規(guī)則。按照分類來看，鐵路混凝土裂縫的收縮類型包括:碳化、干縮、塑性、自身四種，它們出現(xiàn)的具體誘因，是水分在混凝土硬化過程中不同程度地流失，以至于混凝土性狀有所變化，進一步左右凝結(jié)膠體性狀。若外力約束不足以對抗形變的內(nèi)力時，混凝土表面的干裂便在所難免。2.2堿骨料反應引起裂縫。在混凝土加水之后，混凝土里面的堿持續(xù)發(fā)生溶解。此時堿液和活性骨料含有的硅酸鹽成分發(fā)生化學反應，在此過程中凝膠會吸附極多水分，甚至會增長到原有體積的四倍。混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)因此而被破壞，進而出現(xiàn)裂縫。施工中，兩個原因會加劇上述問題，其一是原材料質(zhì)量參差不齊，存在不合格產(chǎn)品；其二是施工中的工藝技術(shù)不夠規(guī)范。2.3溫度裂縫。施工環(huán)境中不同的時間和氣候，會使混凝土因溫度變化而出現(xiàn)不同程度的裂縫。比如寒冷的季節(jié)里，鐵路工程施工中混凝土出現(xiàn)的裂縫比較寬，溫熱的季節(jié)中，鐵路工程施工中混凝土出現(xiàn)的裂縫則偏窄。深入探尋其內(nèi)部原因，可以得知在混凝土施工中加水會使原材料大幅生熱，這個明顯升高的溫度若逾越限度，那么混凝土便極易產(chǎn)生形變，即出現(xiàn)混凝土裂縫。2.4荷載裂縫。使用模具的過程中模具沒有充分固定，或是材料脫模等待時間不足，均會誘發(fā)這種裂縫。另外，荷載裂縫一般在隧道襯砌上出現(xiàn)，若過多則會對工程質(zhì)量造成十分明顯的不良影響。荷載裂縫多數(shù)情況出現(xiàn)，是因為施工技術(shù)不規(guī)范，施工者的經(jīng)驗不足。部分施工方在工期內(nèi)過度趕進度，施工技術(shù)人員沒有有效把控施工現(xiàn)場，受施工經(jīng)驗不足所限，缺乏對施工材料和技術(shù)的準確判斷，以至于荷載裂縫頻現(xiàn)。2.5施工縫（接茬縫）。這種情況大多數(shù)是源于施工中的意外。例如，在鐵路工程施工中突然遇到水電關(guān)停，或施工機械出現(xiàn)某些故障，妨礙了澆筑的連貫性。若混凝土已初凝，施工因各種原因仍在停斷，或在二次澆筑前缺少鑿毛處理這一細節(jié)，便會無法避免這種施工縫（接茬縫）的出現(xiàn)。

3鐵路工程施工中混凝土裂縫的應對措施

3.1裂縫修補法應對收縮裂縫。運用裂縫修補的前提，首先是選擇優(yōu)質(zhì)原材料，特別是水泥。鐵路工程施工中的水泥原材料都應按照專業(yè)配方燒制，選擇資質(zhì)可靠的供應源頭；其次是科學選定施工時間；再者是優(yōu)化施工工藝，嚴格把控施工的澆筑、振搗、抹面等環(huán)節(jié)。裂縫修補法施工比較方便，適用于多而細小的裂縫，對于不影響工程承載功能的較小的收縮裂縫，可以在裂縫表面涂填補材料。舉例來說，可以細致觀察裂縫表面特征，提前判斷裂縫結(jié)構(gòu)，選擇相適應的裂縫修補方法，預備修補過程中合適的工具、材料，并注意對修補材料妥善保存。主要原因在于裂縫修補作用于混凝土表面，與外界復雜環(huán)境接觸多，所以這就要求對裂縫修補材料進行密閉、防水處理，以保證裂縫修補的效果。表面修補法中常見的涂抹材料包括：聚氨酯、樹脂等；粘貼式所需材料包括纖維布、玻璃絲布等，可根據(jù)實際情況靈活選用。3.2合理配比與養(yǎng)護應對堿性骨料反應裂縫。合理配比實現(xiàn)混凝土的高性能，以抑制堿骨料反應產(chǎn)生的裂縫。在施工前，要仔細考察，施工中要對材料進行保護確保其不變質(zhì)。在實際施工中來看，以粉煤灰取代部分水泥可以提高其抗裂性能。在選擇碎石和沙土時，嚴格把控百分之一以內(nèi)的含泥量，15%~20%的針片狀物質(zhì)，同時將顆粒的直徑嚴格控制在40mm以內(nèi)。鐵路工程施工中，為減少裂縫的產(chǎn)生，對水的選擇要格外注意，準確判斷pH值與水灰比，同時精準把握用水量。篩選基本堿性骨料的過程中，可靈活地將活性混合材和非活性堿性骨料有機配比，更加有力地把握混凝土施工環(huán)境中的濕度。在鐵路工程施工中，混凝土作業(yè)應當配以適當用量的堿性骨料，使用中對其含堿量嚴加控制。鐵路工程施工中的混凝土堿含量絕大多數(shù)源自水泥與外加劑，若要將含堿量控制在一個較低水平，那么施工方應當盡可能采用使用符合國家標準的低堿原材料，并且可以在材料中加入一些抑制堿反應的添加制劑。隨著工業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展，現(xiàn)在市場上也出現(xiàn)了一些化學合成材料，能夠在一定程度上代替含堿材料，應用于混凝土施工中，最終實現(xiàn)減少堿性骨料反應裂縫的目的。合理的配比能夠使混凝土容易自干燥，同時早期的養(yǎng)護能抑制部分堿骨料反應，防止裂縫過早形成，提高其抗裂性能。在具體操作時，應注意控制濕潤性，把握好濕潤度，針對大體積的混凝土，亦可參考流水或蓄水養(yǎng)護的方法。3.3灌漿法應對溫度裂縫。在鐵路工程施工中，溫度造成的混凝土裂縫主要出現(xiàn)在表面，但這些裂縫對鐵路工程整體混凝土的結(jié)構(gòu)能夠造成較大的不良影響，裂縫的存在還會使外界潮濕的水分、污染物入侵到混凝土的內(nèi)部。所以，采用灌漿法解決這個問題十分有必要。為減少溫度裂縫的產(chǎn)生，施工時首先應當盡可能減少水泥材料的單位用量，同時堅決不混用不屬于同一規(guī)格和批次的原材料。添加外加劑抑制溫度變化時要注意適度適量，避免品類不清而盲目添加。采用灌漿法，可使用壓送設備把補縫漿液注進裂隙之中，來達到填補裂縫的目的。這種辦法雖然相對來說偏傳統(tǒng)，但最終的效果是比較理想。具體來說，灌漿修補時可以使用壓漿泵，把膠黏性的灌漿材料泵入混凝土開裂的縫隙中，伴隨著失水凝結(jié)，灌漿材料慢慢硬化，使混凝土從開裂狀態(tài)重新展現(xiàn)為完整結(jié)構(gòu)。鐵路工程混凝土施工中通常的灌漿法有兩種：化學式與水泥式，通常0.5mm以內(nèi)的混凝土裂縫適用化學式灌漿法，超過0.5mm的混凝土裂縫適用水泥式灌漿法。3.4結(jié)構(gòu)加固法應對荷載裂縫。不同原因造成裂縫出現(xiàn),將會有損混凝土結(jié)構(gòu)的防水性、耐久性和承載能力,同時有礙整體外觀效果。尤其是在鐵路施工中，鐵路的橋梁、軌枕等處若出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，將對鐵路運行安全產(chǎn)生嚴重不良影響。對于那些貫穿較深的荷載裂縫，在采用結(jié)構(gòu)加固法時，可以根據(jù)實際情況，合理選擇加大截面加固法、置換混凝土加固法、粘貼鋼板加固法、粘貼纖維增強塑料加固法、繞絲法等直接加固方法，或者預應力加固法、增加支承加固法等間接加固的方法，以靈活應對，以此恢復出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件原有的較高承載力，增強其早期混凝土強度。舉例來說，可將鋼筋龍骨為主的構(gòu)件，在混凝土裂縫處固定來提升混凝土的強度、力度，這種辦法針對貫穿型較大混凝土裂縫，能夠顯著增強結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。3.5健全業(yè)內(nèi)施工標準應對施工縫。在鐵路工程施工前，應當對混凝土施工總體設計制定科學合理規(guī)劃；施工期間，施工人員應當兼顧總體設計規(guī)劃與實際操作經(jīng)驗，對施工中出現(xiàn)的各種情況及時綜合判斷，同時嚴格把控材料的混合量。自始至終，應當對施工設備性能與水電的供應源頭實時檢查，以此確保連續(xù)作業(yè)。施工方要按照科學合理的施工進度有序推進各項工序，絕不能將進度臨時縮短或者趕工期而打亂節(jié)奏，縮短混凝土施工作業(yè)所需時間。此外，業(yè)內(nèi)要對鐵路混凝土進行高性能混凝土標準體系的建設，建立技術(shù)標準，包括《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設計規(guī)范》《鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南》《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收標準》等。

4結(jié)束語

鐵路工程施工中混凝土裂縫成因比較復雜，裂縫問題至今仍普遍存在，是鐵路工程施工中名副其實的一個“頑疾”。解決混凝土裂縫控制技術(shù)問題十分迫切，我們熱切企盼裂縫控制技術(shù)的改良與優(yōu)化。綜上所述，有效控制混凝土裂縫的產(chǎn)生，有效應對混凝土裂縫的出現(xiàn)，的確是保證鐵路工程強度和安全性的關(guān)鍵點之一。所以，無論是設計方還是施工方，都應當嚴肅看待這一問題，認真思考梳理鐵路工程施工中混凝土裂縫出現(xiàn)的源頭，機動靈活尋找和應用有效措施，最大限度減少鐵路工程施工中裂縫問題的產(chǎn)生，降低其不良影響。

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作者:張建國 單位:蘭州交通大學