鐵路客運(yùn)裂縫控制技術(shù)探討

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摘要：隨著我國鐵路事業(yè)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，混凝土在鐵路客運(yùn)專線的箱梁施工當(dāng)中，被越來越廣泛的實(shí)用。預(yù)制箱梁中，出現(xiàn)比較嚴(yán)重的箱梁混凝土裂縫問題。從出現(xiàn)箱梁混凝土裂縫的時(shí)間段來講，分為兩種，早期和后期。想要保證鐵路客運(yùn)專線箱梁混凝土的施工品質(zhì)，就需要深入研究鐵路客運(yùn)專線箱梁混凝土的裂縫控制技術(shù)，為鐵路客運(yùn)專線箱梁混凝土施工提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：鐵路；客運(yùn)專線；箱梁混凝土；裂縫控制；技術(shù)

如今，鐵路客運(yùn)專線當(dāng)中廣泛使用鋼筋混凝土箱梁。箱梁混凝土裂縫問題是在鐵路工程建設(shè)當(dāng)中是非常常見的技術(shù)問題。裂縫一旦出現(xiàn)，尤其是貫穿裂縫在重要的結(jié)構(gòu)部位出現(xiàn)，危害性非常大，會(huì)將結(jié)構(gòu)的耐久性降低，過早對(duì)鋼筋進(jìn)行腐蝕，將構(gòu)件的承載力減弱，直接威脅到鐵路的安全使用，所以，需要對(duì)其進(jìn)行控制。

1裂縫種類

1.1溫度裂縫。鐵路客運(yùn)專線箱梁混凝土澆筑之后，水泥水化過程中將出現(xiàn)比較多的水化熱，正因?yàn)橄淞后w積巨大，不容易散發(fā)水化熱，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，表層散熱又極快，出現(xiàn)內(nèi)外溫差大的現(xiàn)象。溫差大造成不同的內(nèi)外冷熱情況，造成混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外不同的拉應(yīng)力，一旦外部拉應(yīng)力大于內(nèi)部混凝土抗拉應(yīng)力強(qiáng)度，就會(huì)出現(xiàn)裂縫。這樣的裂縫主要是發(fā)生于混凝土施工的后期，尤其是混凝土拆模的過程中，主要是因?yàn)閮?nèi)外的溫度差比較大，混凝土表層溫度降低比較快導(dǎo)致收縮現(xiàn)象。這些主要是發(fā)生在表層范圍中，大部分出現(xiàn)在端部比較厚或者腹板的地方。混凝土當(dāng)中水泥用量以及水泥品種直接對(duì)混凝土產(chǎn)生多少水化熱有緊密的關(guān)系，用水泥量越高就容易出現(xiàn)比較高的水泥內(nèi)部溫度，出現(xiàn)溫度應(yīng)力比較大，從而增加出現(xiàn)溫度裂縫的可能性。1.2干縮裂縫。干縮裂縫主要是出現(xiàn)在養(yǎng)護(hù)箱梁一段時(shí)間或者澆筑之后的一周左右，完成澆筑之后混凝土表層受到外界條件的影響，水分損失非常快，變形也非常大，內(nèi)部水分損失緩慢，溫度改變幅度低，變形比較小，表層出現(xiàn)大的干縮變形是因?yàn)槭艿交炷羶?nèi)部約束力導(dǎo)致拉應(yīng)力較大，造成裂縫，因此，混凝土當(dāng)中相對(duì)濕度越小，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫就容易出現(xiàn)。1.3塑性收縮裂縫。混凝土凝結(jié)前，表層水分蒸發(fā)比較迅速導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫，這樣的裂縫就是塑形收縮裂縫，大風(fēng)或者干熱的情況下容易出現(xiàn)這種裂縫。，主要是因?yàn)榻K凝混凝土之前，混凝土強(qiáng)度比較弱，碰到大風(fēng)或者干熱天氣，造成表面水分過快流失，造成更大的負(fù)壓，以致于混凝土體積快速收縮，產(chǎn)生裂縫。

2混凝土裂縫控制技術(shù)

2.1優(yōu)選材料。（1）水泥。因?yàn)榛炷翜囟鹊纳呤撬嗨療嵩斐桑钥刂苹炷亮芽p需要從減少水泥水化熱開始，盡可能的挑選低熱水泥亦或者是降低混凝土水泥使用量來減少水泥水化熱的出現(xiàn)。（2）粗骨料。同樣強(qiáng)度等級(jí)的混凝土利用卵石所使用到的水和水泥的量要低于碎石的用水和水泥用量；同樣品種的骨料，骨料粒徑越大，級(jí)配越高，空隙率越小就說明總表面積越小，從而混凝土的水與水泥用量也降低，隨之水化熱降低，可更好的防止裂縫出現(xiàn)。（3）細(xì)骨料。普通的細(xì)骨料就是砂，按照粒徑大小分為粗、中、細(xì)砂，相同重量條件下的細(xì)砂總面積最高，混凝土當(dāng)中，因?yàn)樯暗谋砻媸怯伤喟陨暗谋砻娣e越大所需要的水泥越多。施工過程中要盡可能的選擇使用粗中砂，由此減小孔隙率以及總表面積，降低使用水泥的用量，減少水化熱。（4）外加劑。減水劑的關(guān)鍵作用就是將混凝土的和易性改良，有效的將水灰比減小，提高混凝土強(qiáng)度的前提下降低水泥使用量，預(yù)防混凝土出現(xiàn)裂縫。（5）摻和料。一般為了降低水泥使用量、降低水化熱同時(shí)將和易性提高，會(huì)利用粉煤灰取代部分水泥，不但降低水泥使用量，減少水化熱。同時(shí)，促使硬化之后的混凝土更加緊致，降低混凝土的收縮數(shù)值。2.2優(yōu)化混凝土施工工藝。（1）使用大剛度模板，防止?jié)仓炷恋倪^程中，受到側(cè)向壓力的作用導(dǎo)致模板出現(xiàn)變形，導(dǎo)致變形裂縫出現(xiàn)。（2）保持好混凝土原材料的溫度，夏季高溫要利用地下水將骨料、砂等原材料進(jìn)行沖涼，防止在陽光下直射，有意遮蔽陽光，泵送管道上要利用草袋覆蓋以此起到隔熱的效果。（3）控制好混凝土的攪拌時(shí)間，如果時(shí)間太久就會(huì)導(dǎo)致水分蒸發(fā)，混凝土坍落度過低，在混凝土體積上出現(xiàn)收縮裂縫，而且還是不規(guī)則的。（4）控制分層澆筑混凝土的步驟，增強(qiáng)混凝土散發(fā)內(nèi)部熱量的速度，掌控混凝土澆筑速度，保證硬化混凝土前后均勻沉石，防止不規(guī)則的裂縫。（5）降低混凝土的水化熱，為了可以將箱梁內(nèi)模拆除，每跨梁體之間留下兩個(gè)天窗，以便更好的將梁內(nèi)熱量散發(fā)出來，同時(shí)安裝吹風(fēng)機(jī)來朝著箱體內(nèi)部吹風(fēng)，利用空氣的快速流動(dòng)減少箱體溫度，降低箱體內(nèi)外混凝土的溫差，減小出現(xiàn)裂縫的幾率。（6）振搗混凝土，在豎向混凝土構(gòu)件表層構(gòu)成水渠，導(dǎo)致砂石下沉或者水泥漿上浮，箱體表層出現(xiàn)了塑像收縮，容易在梁體表層出現(xiàn)裂縫。2.3做好表面隔熱養(yǎng)護(hù)。箱體混凝土梁裂縫出現(xiàn)，大部分都是因?yàn)橄潴w內(nèi)外溫差較大導(dǎo)致的。混凝土完成澆筑，內(nèi)外溫差加大，一般情況下，表面收縮受到內(nèi)部混凝土約束導(dǎo)致拉應(yīng)力，這種拉應(yīng)力比較低，不會(huì)高于混凝土的抗拉應(yīng)力限度。如果冷空氣侵襲，通風(fēng)散熱的速度加快，造成混凝土表面溫度降低速度加快，容易出現(xiàn)裂縫。因而拆模之后，特別是寒冷季節(jié)，要對(duì)混凝土表面進(jìn)行保護(hù)，防止因?yàn)楸砻鏈囟冉档投霈F(xiàn)的裂縫。科學(xué)的養(yǎng)護(hù)工作，不僅能夠保溫保濕，還可以將早期過大的內(nèi)外溫差以及表層收縮情況改良，同時(shí)確保混凝土強(qiáng)度快速提高，提高抗拉強(qiáng)度，地域內(nèi)外溫差和表層干縮造成的拉應(yīng)力，盡量將鐵路客運(yùn)專線的箱梁混凝土內(nèi)部溫度減少。在溫度非常高的情況下，混凝土澆筑后，要及時(shí)做好灑水工作，確保混凝土的表面維持在濕潤的狀態(tài)，這樣可以將外界高溫危害減少，同時(shí)還可以防止出現(xiàn)干縮裂縫，更好的將混凝土強(qiáng)度提高。

3結(jié)束語

總而言之，對(duì)鐵路客運(yùn)專線箱梁混凝土裂縫控制，需要經(jīng)過科學(xué)合理選擇原材料、保證混凝土施工工藝、增強(qiáng)對(duì)混凝土的表面養(yǎng)護(hù)工作。只有這樣，才能夠?qū)﹁F路客運(yùn)專線箱梁混凝土裂縫實(shí)現(xiàn)行之有效控制的目的，給箱梁混凝土更加穩(wěn)定健康的施工帶來更好的保障。

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作者:董悅強(qiáng) 單位:中交路橋華南工程有限公司