鐵路工程施工中混凝土裂縫的成因與改進(jìn)建議

馬曉飛

（中鐵七局集團(tuán)第五工程有限公司，河南 鄭州 450000）

鐵路工程施工中混凝土裂縫的成因與改進(jìn)建議

馬曉飛

（中鐵七局集團(tuán)第五工程有限公司，河南 鄭州 450000）

鐵路工程施工過(guò)程中可能形成的混凝土裂縫主要包括收縮以及溫度的裂縫、荷載裂縫、施工縫以及接茬縫等。這些裂縫的產(chǎn)生不僅影響混凝土的外觀，還為工程的施工質(zhì)量埋下隱患。本文通過(guò)對(duì)于鐵路工程施工中混凝土裂縫的成因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的改進(jìn)建議，為提升混凝土施工質(zhì)量做出貢獻(xiàn)。

鐵路工程；混凝土；裂縫；成因與改進(jìn)

1 概述

混凝土在硬化過(guò)程中性狀會(huì)發(fā)生一些改變，會(huì)形成一些裂縫。這些裂縫的形成原因多種多樣，而且，裂縫的形成是可以被避免的。這些裂縫的形成迫使鐵路工程施工的終端，也制約了工程質(zhì)量的提升。所以，在鐵路工程的施工過(guò)程中預(yù)防混凝土裂縫的形成是提升鐵路工程施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)之一。本文首先介紹在鐵路工程施工過(guò)程中混凝土的裂縫種類，再分析其形成原因，最后提出改進(jìn)的措施。

2 鐵路工程施工中混凝土裂縫的類型

一般來(lái)說(shuō)，混凝土在施工過(guò)程中收到一些外力影響或者一些不可抗因素的影響，如溫度、外荷作用等容易形成裂縫。這些裂縫主要由以下三類。

2.1 收縮及溫度裂縫。這種裂縫的成因是混凝土在硬化的過(guò)程中性狀發(fā)生改變。由于硬化時(shí)水分的散發(fā)和流失，致使水泥中的凝結(jié)膠體產(chǎn)生收縮最終變形。但是在外力的約束作用影響下，變形產(chǎn)生的力最終會(huì)超出混凝土的可抗力，最終出現(xiàn)干裂。這種裂縫多出現(xiàn)在混凝土的表面，并且其產(chǎn)生形狀沒(méi)有規(guī)律可循。

或者，在水泥遇到水的時(shí)候會(huì)散發(fā)出大量的熱量，這時(shí)候混凝土的內(nèi)部將會(huì)由于溫度的改變而產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力。這種溫度應(yīng)力一旦超過(guò)混凝土的可抗強(qiáng)度的時(shí)候，在臨界點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫的規(guī)律是夏季較窄，冬季相對(duì)較寬。

當(dāng)然，混凝土的自身收縮也會(huì)產(chǎn)生裂縫。這是由于水泥內(nèi)部水的遷移造成的。由于水的蒸發(fā)而造成水分缺失，致使凝膠孔液面下降，導(dǎo)致自干燥作用的形成。這種自干燥作用會(huì)促使混凝土相對(duì)濕度降低，體積變小。

2.2 荷載裂縫。荷載裂縫的產(chǎn)生原因主要是模板沒(méi)有固定牢靠，或者在混凝土還未成形時(shí)就進(jìn)行了脫模，以及在脫模時(shí)受到了較大的外力改變了混凝土的形狀。低齡期混凝土容易產(chǎn)生荷載裂縫，這種裂縫主要發(fā)生在隧道襯砌上，對(duì)工程質(zhì)量的影響頗大。

2.3 施工縫。施工縫也叫接茬縫。在施工過(guò)程中由于停電停水、機(jī)器故障等原因迫使鐵路工程的施工過(guò)程中短，混凝土的澆筑無(wú)法一次性完成。一旦中斷時(shí)間超過(guò)了混凝土的初凝時(shí)間，或者在二次澆筑時(shí)并未對(duì)原有表面進(jìn)行鑿毛處理、沒(méi)有用水沖洗干凈，這些都會(huì)導(dǎo)致接茬縫的產(chǎn)生。

3 鐵路工程中混凝土裂縫形成原因分析

一般來(lái)說(shuō)，在鐵路工程的施工過(guò)程中形成裂縫主要是由于原材料質(zhì)量不過(guò)關(guān)、施工工藝或操作不規(guī)范等決定的。

3.1 原材料質(zhì)量不過(guò)關(guān)。一些施工單位為了提升效益而犧牲工程質(zhì)量，忽視對(duì)原材料的質(zhì)量控制，選用質(zhì)量低的不合格產(chǎn)品，以次充好。在采購(gòu)過(guò)程中材料質(zhì)量就無(wú)法得到保證，在施工開(kāi)始之前又忽視材料試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程和進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收檢測(cè)過(guò)程，致使不合格的混凝土材料被使用在鐵路工程施工過(guò)程中。這樣的不合格材料形成裂縫的可能性更大，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。

或者，在購(gòu)進(jìn)合格材料之后不注意對(duì)原材料的保護(hù)。在夏季施工過(guò)程中砂石材料露天堆放，在高溫條件下導(dǎo)致混凝土內(nèi)溫度較高，影響其攪拌過(guò)程，容易導(dǎo)致混凝土性狀不穩(wěn)定，容易發(fā)生開(kāi)裂。

3.2 施工工藝不規(guī)范。在攪拌混凝土的過(guò)程中對(duì)于原材料的質(zhì)量計(jì)算誤差較大、忽視混凝土配合比的設(shè)計(jì)，或者是水泥用量過(guò)大導(dǎo)致混凝土中含水量超出計(jì)算，容易讓生成的混凝土性狀不穩(wěn)定，產(chǎn)生裂縫。含水量較大的混凝土具有更大的干縮性，容易形成收縮裂縫。在初期攪拌過(guò)程中，砂石材料的配給比例、實(shí)際含水量測(cè)定、工程用水量測(cè)定等方面都需要嚴(yán)格把關(guān)才能防止違規(guī)現(xiàn)象。在澆筑過(guò)程中一旦由于外力而停止運(yùn)作，容易導(dǎo)致施工縫的產(chǎn)生。或者是漏振、不振搗，這些都會(huì)導(dǎo)致混凝土中氣孔增多，硬化過(guò)程中由于內(nèi)部氣體偏多無(wú)法排除而導(dǎo)致微裂縫的生成，從而導(dǎo)致混凝土的質(zhì)量變差，為日后出現(xiàn)的裂縫造成隱患。

施工工藝的不合理還表現(xiàn)在混凝土的養(yǎng)護(hù)方面。在施工過(guò)程中，鐵路工程公司盲目追求施工進(jìn)度，在混凝土還未生成的時(shí)候提早進(jìn)行脫模，然后使用強(qiáng)度很低的混凝土承載高體積的工程，這些都會(huì)在無(wú)意間破壞混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。由于混凝土的養(yǎng)護(hù)不到位，水分過(guò)快的蒸發(fā)影響混凝土的內(nèi)外收縮，致使其性狀發(fā)生改變，這種改變讓混凝土無(wú)法承受自身的干縮性最終出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。在脫模后無(wú)法維持對(duì)混凝土的日常養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致混凝土一旦出現(xiàn)裂縫，將會(huì)由于缺少監(jiān)管而越變?cè)酱蟆?/p>

4 改進(jìn)建議

在鐵路工程施工過(guò)程中對(duì)于混凝土裂縫的產(chǎn)生要實(shí)施一定的預(yù)防技術(shù)來(lái)加以改進(jìn)。下面將從原料方面、施工工藝方面提出改進(jìn)建議。

4.1 確保混凝土原材料質(zhì)量。為了得到更高質(zhì)量的混凝土，一定要加強(qiáng)對(duì)混凝土原材料的控制。最好從信得過(guò)的商家采購(gòu)原材料，不能貪圖小便宜而誤了大事。在選購(gòu)砂石的過(guò)程中最好派專家去驗(yàn)收，加強(qiáng)材料的前期檢查工作，將不合格的原材料拒之門(mén)外。在確保原材料合格的同時(shí)，要求施工單位對(duì)原材料進(jìn)行合理的保存，在適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸认逻M(jìn)行保管，才能真正預(yù)防施工過(guò)程中混凝土裂縫的出現(xiàn)。

4.2 施工工藝要規(guī)范。首先，在混凝土攪拌過(guò)程中要嚴(yán)格按照施工方的要求進(jìn)行配給和設(shè)計(jì)，控制原材料的使用比例和水分含量，讓混凝土的成品能夠滿足工程施工的要求。在攪拌過(guò)程中控制溫度和濕度，在澆筑過(guò)程中也同樣如此，比便出現(xiàn)裂縫。并且，在混凝土成型后要重視對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，確保其表面的全部覆蓋，高溫季節(jié)要使用覆蓋灑水養(yǎng)生方式，一般的養(yǎng)生時(shí)間不得少于七天。

只有嚴(yán)格遵循施工流程，進(jìn)行規(guī)范合理的施工，才能確保混凝土的強(qiáng)度和表面張力達(dá)到要求，滿足提升施工質(zhì)量的要求。

結(jié)語(yǔ)

在鐵路工程施工過(guò)程中混凝土的裂縫問(wèn)題會(huì)給工程質(zhì)量帶來(lái)不利影響。本文通過(guò)對(duì)各種裂縫的成因進(jìn)行分析，并相應(yīng)提出改進(jìn)建議，對(duì)提高施工質(zhì)量有一定的幫助。

[1]馬成強(qiáng)，陳剛強(qiáng)，鄭文魁.鋼箱縱梁式掛籃在廈深鐵路連續(xù)梁施工中的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2012（12）.

[2]唐衛(wèi)平.大型地下高速鐵路車站軌頂風(fēng)道自密實(shí)混凝土施工技術(shù)[J]．鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2013（06）.

[3]付兆崗.高速鐵路耐久性混凝土的配制與施工[J]．混凝土，2012（06）.

TV54

A

10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.041