導(dǎo)語(yǔ)：鐵路工程施工混凝土裂縫及應(yīng)對(duì)措施一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，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(wèn)題，影響著工程的美觀度和設(shè)施使用壽命，同時(shí)存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)。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(duì)應(yīng)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(yīng)對(duì)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(shuō)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(huì)對(duì)混凝土施工效果造成不同程度的影響。一直以來(lái)，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(shuō)法認(rèn)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(lái)密實(shí),但細(xì)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(huì)出現(xiàn)裂縫，骨料之間也可能會(huì)出現(xiàn)裂縫。裂縫承受的力是有限的，當(dāng)混凝土荷載30%以內(nèi)的極限強(qiáng)度壓力,裂縫對(duì)整體影響比較?。欢炷梁奢d超過(guò)極限強(qiáng)度70%,則裂縫很大可能會(huì)明顯延展,這些裂縫若連接起來(lái)，形成網(wǎng)狀，會(huì)對(duì)整體混凝土結(jié)構(gòu)造成極為顯著的損害和破壞?；炷亮芽p從出現(xiàn)時(shí)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(shí)整治，盡可能減少施工中混凝土裂縫對(duì)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(huì)產(chǎn)生不同的裂縫類型。下面將對(duì)裂縫的類型和成因展開(kāi)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(shuō)是未受外界因素干預(yù)的源于自發(fā)的體積變化。因?yàn)殍F路混凝土的內(nèi)部此時(shí)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(yīng)力，極其容易致使裂縫出現(xiàn)。這種裂縫一般會(huì)在混凝土淺表出現(xiàn)，表現(xiàn)為細(xì)紋，外觀形狀沒(méi)有一定規(guī)則。按照分類來(lái)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(guò)程中不同程度地流失，以至于混凝土性狀有所變化，進(jìn)一步左右凝結(jié)膠體性狀。若外力約束不足以對(duì)抗形變的內(nèi)力時(shí)，混凝土表面的干裂便在所難免。2.2堿骨料反應(yīng)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(shí)堿液和活性骨料含有的硅酸鹽成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在此過(guò)程中凝膠會(huì)吸附極多水分，甚至?xí)鲩L(zhǎng)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(jìn)而出現(xiàn)裂縫。施工中，兩個(gè)原因會(huì)加劇上述問(wèn)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(shí)間和氣候，會(huì)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?zé)岬募竟?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(huì)使原材料大幅生熱，這個(gè)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(guò)程中模具沒(méi)有充分固定，或是材料脫模等待時(shí)間不足，均會(huì)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(guò)多則會(huì)對(duì)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?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)不規(guī)范，施工者的經(jīng)驗(yàn)不足。部分施工方在工期內(nèi)過(guò)度趕進(jìn)度，施工技術(shù)人員沒(méi)有有效把控施工現(xiàn)場(chǎng)，受施工經(jīng)驗(yàn)不足所限，缺乏對(duì)施工材料和技術(shù)的準(zhǔn)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(jī)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(xì)節(jié)，便會(huì)無(wú)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(yīng)對(duì)措施

3.1裂縫修補(bǔ)法應(yīng)對(duì)收縮裂縫。運(yùn)用裂縫修補(bǔ)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(yīng)按照專業(yè)配方燒制，選擇資質(zhì)可靠的供應(yīng)源頭；其次是科學(xué)選定施工時(shí)間；再者是優(yōu)化施工工藝，嚴(yán)格把控施工的澆筑、振搗、抹面等環(huán)節(jié)。裂縫修補(bǔ)法施工比較方便，適用于多而細(xì)小的裂縫，對(duì)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(bǔ)材料。舉例來(lái)說(shuō)，可以細(xì)致觀察裂縫表面特征，提前判斷裂縫結(jié)構(gòu)，選擇相適應(yīng)的裂縫修補(bǔ)方法，預(yù)備修補(bǔ)過(guò)程中合適的工具、材料，并注意對(duì)修補(bǔ)材料妥善保存。主要原因在于裂縫修補(bǔ)作用于混凝土表面，與外界復(fù)雜環(huán)境接觸多，所以這就要求對(duì)裂縫修補(bǔ)材料進(jìn)行密閉、防水處理，以保證裂縫修補(bǔ)的效果。表面修補(bǔ)法中常見(jiàn)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(shí)際情況靈活選用。3.2合理配比與養(yǎng)護(hù)應(yīng)對(duì)堿性骨料反應(yīng)裂縫。合理配比實(shí)現(xiàn)混凝土的高性能，以抑制堿骨料反應(yīng)產(chǎn)生的裂縫。在施工前，要仔細(xì)考察，施工中要對(duì)材料進(jìn)行保護(hù)確保其不變質(zhì)。在實(shí)際施工中來(lái)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?xí)r，嚴(yán)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(shí)將顆粒的直徑嚴(yán)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(duì)水的選擇要格外注意，準(zhǔn)確判斷pH值與水灰比，同時(shí)精準(zhǔn)把握用水量。篩選基本堿性骨料的過(guò)程中，可靈活地將活性混合材和非活性堿性骨料有機(jī)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(yīng)當(dāng)配以適當(dāng)用量的堿性骨料，使用中對(duì)其含堿量嚴(yán)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(gè)較低水平，那么施工方應(yīng)當(dāng)盡可能采用使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的低堿原材料，并且可以在材料中加入一些抑制堿反應(yīng)的添加制劑。隨著工業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展，現(xiàn)在市場(chǎng)上也出現(xiàn)了一些化學(xué)合成材料，能夠在一定程度上代替含堿材料，應(yīng)用于混凝土施工中，最終實(shí)現(xiàn)減少堿性骨料反應(yīng)裂縫的目的。合理的配比能夠使混凝土容易自干燥，同時(shí)早期的養(yǎng)護(hù)能抑制部分堿骨料反應(yīng)，防止裂縫過(guò)早形成，提高其抗裂性能。在具體操作時(shí)，應(yīng)注意控制濕潤(rùn)性，把握好濕潤(rùn)度，針對(duì)大體積的混凝土，亦可參考流水或蓄水養(yǎng)護(hù)的方法。3.3灌漿法應(yīng)對(duì)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(duì)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(huì)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(gè)問(wèn)題十分有必要。為減少溫度裂縫的產(chǎn)生，施工時(shí)首先應(yīng)當(dāng)盡可能減少水泥材料的單位用量，同時(shí)堅(jiān)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(shí)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(shè)備把補(bǔ)縫漿液注進(jìn)裂隙之中，來(lái)達(dá)到填補(bǔ)裂縫的目的。這種辦法雖然相對(duì)來(lái)說(shuō)偏傳統(tǒng)，但最終的效果是比較理想。具體來(lái)說(shuō)，灌漿修補(bǔ)時(shí)可以使用壓漿泵，把膠黏性的灌漿材料泵入混凝土開(kāi)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(kāi)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(xué)式與水泥式，通常0.5mm以內(nèi)的混凝土裂縫適用化學(xué)式灌漿法，超過(guò)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(yīng)對(duì)荷載裂縫。不同原因造成裂縫出現(xiàn),將會(huì)有損混凝土結(jié)構(gòu)的防水性、耐久性和承載能力,同時(shí)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(duì)鐵路運(yùn)行安全產(chǎn)生嚴(yán)重不良影響。對(duì)于那些貫穿較深的荷載裂縫，在采用結(jié)構(gòu)加固法時(shí)，可以根據(jù)實(shí)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(qiáng)塑料加固法、繞絲法等直接加固方法，或者預(yù)應(yīng)力加固法、增加支承加固法等間接加固的方法，以靈活應(yīng)對(duì)，以此恢復(fù)出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件原有的較高承載力，增強(qiáng)其早期混凝土強(qiáng)度。舉例來(lái)說(shuō)，可將鋼筋龍骨為主的構(gòu)件，在混凝土裂縫處固定來(lái)提升混凝土的強(qiáng)度、力度，這種辦法針對(duì)貫穿型較大混凝土裂縫，能夠顯著增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。3.5健全業(yè)內(nèi)施工標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)對(duì)施工縫。在鐵路工程施工前，應(yīng)當(dāng)對(duì)混凝土施工總體設(shè)計(jì)制定科學(xué)合理規(guī)劃；施工期間，施工人員應(yīng)當(dāng)兼顧總體設(shè)計(jì)規(guī)劃與實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)施工中出現(xiàn)的各種情況及時(shí)綜合判斷，同時(shí)嚴(yán)格把控材料的混合量。自始至終，應(yīng)當(dāng)對(duì)施工設(shè)備性能與水電的供應(yīng)源頭實(shí)時(shí)檢查，以此確保連續(xù)作業(yè)。施工方要按照科學(xué)合理的施工進(jìn)度有序推進(jìn)各項(xiàng)工序，絕不能將進(jìn)度臨時(shí)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(shí)間。此外，業(yè)內(nèi)要對(duì)鐵路混凝土進(jìn)行高性能混凝土標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)，建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)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(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》等。

4結(jié)束語(yǔ)

鐵路工程施工中混凝土裂縫成因比較復(fù)雜，裂縫問(wèn)題至今仍普遍存在，是鐵路工程施工中名副其實(shí)的一個(gè)“頑疾”。解決混凝土裂縫控制技術(shù)問(wèn)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(yīng)對(duì)混凝土裂縫的出現(xiàn)，的確是保證鐵路工程強(qiáng)度和安全性的關(guān)鍵點(diǎn)之一。所以，無(wú)論是設(shè)計(jì)方還是施工方，都應(yīng)當(dāng)嚴(yán)肅看待這一問(wèn)題，認(rèn)真思考梳理鐵路工程施工中混凝土裂縫出現(xiàn)的源頭，機(jī)動(dòng)靈活尋找和應(yīng)用有效措施，最大限度減少鐵路工程施工中裂縫問(wèn)題的產(chǎn)生，降低其不良影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]辛亮.段博峰.鐵路混凝土裂縫成因及對(duì)策探討[J].廣東建材,2014,1:33-35.

[2]翟紅俠.李志標(biāo).鐵路混凝土施工期性能形成及裂縫形成機(jī)理試驗(yàn)研究,安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012,10(20):46-51.

[3]林成勛.鐵路工程施工中混凝土裂縫的成因與防治[J].農(nóng)家參謀,2019，08:144.

[4]劉陽(yáng),邵建力.混凝土網(wǎng)格式框架在水平荷載作用下抗側(cè)剛度的計(jì)算分析[J].磚瓦,2020(08):62-63.

[5]陳思宇,陳松梅.論混凝土配合比及原材料的質(zhì)量控制[J].磚瓦,2020(08):64+66.

作者:張建國(guó) 單位:蘭州交通大學(xué)