铁路工程施工中砼裂缝的成因与改进建议

摘要：混凝土在硬化过程中性状会发生一些改变，会形成一些裂缝。这些裂缝的形成原因多种多样，而且，裂缝的形成是可以被避免的。这些裂缝的形成迫使铁路工程施工的中断，也制约了工程质量的提升。所以，在铁路工程的施工过程中预防混凝土裂缝的形成是提升铁路工程施工质量的重要环节之一。本文首先介绍在铁路工程施工过程中混凝土的裂缝种类，再分析其形成原因，最后提出改进的措施。

关键词：铁路工程施工；混凝土裂缝；原因；改进措施

中图分类号：TV331文献标识码： A

一、铁路工程施工中混凝土裂缝的类型

一般来说，混凝土在施工过程中受到一些外力影响或者一些不可抗因素的影响，如温度、外荷作用等容易形成裂缝。这些裂缝主要由以下三类。

1、收缩及温度裂缝

这种裂缝的成因是混凝土在硬化的过程中性状发生改变。由于硬化时水分的散发和流失，致使水泥中的凝结胶体产生收缩最终变形。但是在外力的约束作用影响下，变形产生的力最终会超出混凝土的可抗力，最终出现干裂。这种裂缝多出现在混凝土的表面，并且其产生形状没有规律可循。或者，在水泥遇到水的时候会散发出大量的热量，这时候混凝土的内部将会由于温度的改变而产生相应的应力。这种温度应力一旦超过混凝土的可抗强度的时候，在临界点就会产生温度裂缝。温度裂缝的规律是夏季较窄，冬季相对较宽。当然，混凝土的自身收缩也会产生裂缝。这是由于水泥内部水的迁移造成的。由于水的蒸发而造成水分缺失，致使凝胶孔液面下降，导致自干燥作用的形成。这种自干燥作用会促使混凝土相对湿度降低，体积变小。

2、荷载裂缝

荷载裂缝的产生原因主要是模板没有固定牢靠，或者在混凝土还未成形时就进行了脱模，以及在脱模时受到了较大的外力改变了混凝土的形状。低龄期混凝土容易产生荷载裂缝，这种裂缝主要发生在隧道衬砌上，对工程质量的影响颇大。

3、施工缝

施工缝也叫接茬缝。在施工过程中由于停电停水、机器故障等原因迫使铁路工程的施工过程中断，混凝土的浇筑无法一次性完成。一旦中断时间超过了混凝土的初凝时间，或者在二次浇筑时并未对原有表面进行凿毛处理、没有用水冲洗干净，这些都会导致接茬缝的产生。

二、 铁路工程中混凝土裂缝形成原因分析

一般来说，在铁路工程的施工过程中形成裂缝主要是由于原材料质量不过关、施工工艺或操作不规范等决定的。

1、原材料质量不过关

一些施工单位为了提升效益而牺牲工程质量，忽视对原材料的质量控制，选用质量低的不合格产品，以次充好。在采购过程中材料质量就无法得到保证，在施工开始之前又忽视材料试验检测过程和进场验收检测过程，致使不合格的混凝土材料被使用在铁路工程施工过程中。这样的不合格材料形成裂缝的可能性更大，严重影响工程质量。或者，在购进合格材料之后不注意对原材料的保护。在夏季施工过程中砂石材料露天堆放，在高温条件下导致混凝土内温度较高，影响其搅拌过程，容易导致混凝土性状不稳定，容易发生开裂。

2、施工工艺不规范

在搅拌混凝土的过程中对于原材料的质量计算误差较大、忽视混凝土配合比的设计，或者是水泥用量过大导致混凝土中含水量超出计算，容易让生成的混凝土性状不稳定，产生裂缝。含水量较大的混凝土具有更大的干缩性，容易形成收缩裂缝。在初期搅拌过程中，砂石材料的配给比例、实际含水量测定、工程用水量测定等方面都需要严格把关才能防止违规现象。在浇筑过程中一旦由于外力而停止运作，容易导致施工缝的产生。或者是漏振、不振捣，这些都会导致混凝土中气孔增多，硬化过程中由于内部气体偏多无法排除而导致微裂缝的生成，从而导致混凝土的质量变差，为日后出现的裂缝造成隐患。施工工艺的不合理还表现在混凝土的养护方面。在施工过程中，铁路工程公司盲目追求施工进度，在混凝土还未生成的时候提早进行脱模，然后使用强度很低的混凝土承载高体积的工程，这些都会在无意间破坏混凝土的内部结构。由于混凝土的养护不到位，水分过快的蒸发影响混凝土的内外收缩，致使其性状发生改变，这种改变让混凝土无法承受自身的干缩性最终出现开裂现象。在脱模后无法维持对混凝土的日常养护，导致混凝土一旦出现裂缝，将会由于缺少监管而越变越大。

3、混凝土养护被忽视

混凝土养护不及时,水分蒸发过快,内外收缩不均匀,导致混凝土不能承受较高的干缩而出现开裂现象。铁路工程施工中忽视建立完善的管理制度,没有配备专业管理人员,施工管理不到位,对施工质量控制不严格,降低了工程质量,出现裂缝现象。由于缺乏严格的管理制度,施工中任意变动混凝土配合比,混合料的搅拌不均匀,容易导致裂缝出现。

三、改进建议

在铁路工程施工过程中对于混凝土裂缝的产生要实施一定的预防技术来加以改进。下面将从原料方面、施工工艺方面提出改进建议。

1、选择合适的原材料，确保混凝土原材料质量。为了得到更高质量的混凝土，一定要加强对混凝土原材料的控制。最好从信得过的商家采购原材料，不能贪图小便宜而误了大事。在选购砂石的过程中最好派专家去验收，加强材料的前期检查工作，将不合格的原材料拒之门外。在确保原材料合格的同时，要求施工单位对原材料进行合理的保存，在适当的温度和湿度下进行保管，才能真正预防施工过程中混凝土裂缝的出现。同时要正确选择合适材料，主要包括以下几种：

（1）、水泥温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差就要尽量降低水化热,为了降低水化热,要尽量采取早期水化热低的水泥,由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数,要降低水泥的水化热。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。

（2）、骨料: 首先，粗骨料尽量扩展粗骨料的粒径,由于粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热就随之降低,对避免裂缝的发生有利;其次，细骨料,宜选用级配杰出的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,由于其孔隙率小,总表面积小,这样混凝土的用水量和水泥用量就可以削减,水化热就低,裂缝就削减。另一方面,要控制砂子的含泥量,含泥量越大,缩短变形就越大,裂缝就越严峻,因而细骨料尽量用洁净的中粗沙。

（3）、添加外加剂。添加外加剂后能减小混凝土收缩开裂的几率,外加剂对混凝土抗收缩开裂功能有以下影响:首要，减水剂对混凝土开裂的影响,减水剂的首要效果改进混凝土的和易性,下降水灰比,进步混凝土强度或在坚持混凝土必定强度时削减水泥用量,而水灰比的下降,水泥用量的削减对避免开裂是非常有利的;其次，引气剂对混凝土开裂的影响。引气剂在混凝土的使用对改进混凝土的和易性、可泵性、进步混凝土耐久功能非常有利。

2、混凝土配合比的设计

影响大体积混凝土浇筑施工出现质量问题的第一要素是混凝土的配合比设计。在混凝土的配合比设计时,应使混凝土的强度满足施工技术所要求,同时还要尽可能地减少对水泥和水的用量,降低水泥的水化热,确保混凝土具有很好的工作和易性,确保铁路工程的安全性、稳定性。

3、施工裂缝预防技术

混凝土施工时,要严厉遵从施工工艺流程和技术规范,保证混凝土强度,加强施工质量操控,对呈现的裂缝及时处理,进步施工质量。做好混凝土搅拌和浇筑作业,操控好混凝土坍落度。合理操控施工环境温度,通常应该在5℃以上施工。选用高强度等级水泥,依据施工需求断定用水量,做好骨料挑选作业,保证骨料质量。依据作业需求选用抗冻剂,以加速混凝土硬化,进步抗冻才能,防止裂缝呈现。另外,浇注混凝土时,如果风速过大或者烈日暴晒,就会使混凝土凝聚速度加速;现场浇捣混凝土时,工人振捣不妥,如漏振、过振或振捣棒抽撤过快等均会对混凝土的密实性和均匀性形成影响,发生裂缝;大体积混凝土浇注,未加冰进行拌和或者混凝土内部未预埋冷凝管、现场混凝土表面洒水降温作业不到位,均容易导致混凝土内部温度过高或表里温差过大,发生温度裂缝;对大体积混凝土工程,混凝土初凝前要进行二次抹面,缺少二次抹面则易发生表面缩短裂缝;混凝土没有及时掩盖、包裹麻布等进行洒水养护,使混凝土前期脱水,导致收缩裂缝;过早拆模导致混凝土张拉裂缝。

4、加强混凝土养护

混凝土养护工作十分关键,混凝土在浇筑完成后应该及时养护,炎热的夏季施工时应该可以采取洒水湿润养护,冬季施工时应该采取保温保湿的养护措施,当环境温度低于50时不宜浇筑大体积混凝土。混凝土养护期间应该密切关注混凝土的内外温差,通过调节循环水的流量及进口的水温来控制,确保内外温差不得大于250大体积混凝土养护时间不得少于14天。有特殊要求的话,还应根据情况适当延长养护时间。结束语：

在铁路工程施工过程中混凝土的裂缝问题会给工程质量带来不利影响。本文通过对各种裂缝的成因进行分析，并相应提出改进建议，对提高施工质量有一定的帮助。

参考文献

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作者简介

马辰（1986年5月），男，辽宁丹东人，助工，本科学历，主要从事铁路工程施工工作。