鐵路橋梁混凝土裂縫成因及加固措施探討

黃禮華

摘要：文章首先分析了導(dǎo)致鐵路橋梁混凝土出現(xiàn)開裂問題的原因，主要包括三點，分別是基礎(chǔ)變形、施工工藝和溫度因素，接下來又聯(lián)系實際，有針對性地提出了適用于鐵路橋梁較為常見的混凝土裂縫問題的加固措施，例如，合理選擇施工所需原材料，供有關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：鐵路橋梁;混凝土裂縫;形成原因;加固措施

0 引言

近幾年，鐵路建設(shè)事業(yè)發(fā)展的速度正隨著社會的進(jìn)步而逐漸加快，無論是施工數(shù)量還是施工規(guī)模，與之前相比，均具有十分明顯的提升，社會對鐵路橋梁的質(zhì)量也提出了更高的要求，混凝土開裂的問題開始引起越來越多人的關(guān)注?；炷灵_裂不僅會給鐵路橋梁的美觀性到來影響，還會縮短其使用壽命，甚至給人們的安全造成威脅，因此，以導(dǎo)致混凝土開裂的原因為切入點，圍繞著加固措施展開討論，所具有的現(xiàn)實意義不言而喻。

1 導(dǎo)致鐵路橋梁混凝土開裂的原因

1.1 基礎(chǔ)變形

無論是人工地基還是天然地基，浸水后土體強度普遍下降，壓縮變形的情況自然較為常見。對軟土地基而言，干旱季節(jié)、人工抽水都會使地下水位面臨下降的問題，重新固結(jié)后的地基土層較之前相比明顯下沉，上浮力減小;以拱橋為代表的結(jié)構(gòu)物，出現(xiàn)裂縫的原因主要有兩個，其一是設(shè)計人員沒有根據(jù)地質(zhì)情況對鐵路橋梁進(jìn)行設(shè)計，其二是在施工過程中地質(zhì)條件受到了破壞，上述因素均會增加水平位移裂縫出現(xiàn)的可能性。

1.2 施工工藝

如果在澆筑混凝土、制作構(gòu)件等環(huán)節(jié)中，存在施工質(zhì)量較差或是工藝不合理的情況，極易導(dǎo)致橫向、縱向、斜向及貫穿裂縫的出現(xiàn)，尤其是在橋面板等薄壁構(gòu)件上，出現(xiàn)裂縫的幾率較其他構(gòu)件而言往往更高。

1.3 溫度因素

混凝土固有的特征之一為熱脹冷縮，該情況是無法避免的，一旦內(nèi)部溫度或是外部環(huán)境出現(xiàn)變化，混凝土就會發(fā)生變形，此時，如果存在外部約束力，變形后混凝土的內(nèi)部會產(chǎn)生較大應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力高于混凝土自身所具有的抗拉強度時，裂縫就會出現(xiàn)。對于某些跨徑較大的鐵路橋梁而言，在特定條件下，溫度應(yīng)力甚至存在高于活載應(yīng)力的可能，與其他因素所導(dǎo)致的裂縫相比，溫度裂縫的特征在于其能夠隨著溫度的變化合攏或是擴張，這一點是需要有關(guān)人員引起重視的。

2 加固鐵路橋梁混凝土裂縫的措施

2.1 聯(lián)系實際，設(shè)計橋梁結(jié)構(gòu)

參與設(shè)計鐵路橋梁的人員，應(yīng)當(dāng)具備妥善處理構(gòu)件關(guān)系的能力，避免由于結(jié)構(gòu)斷面出現(xiàn)突變，導(dǎo)致應(yīng)力集中，從而使混凝土出現(xiàn)裂縫的情況出現(xiàn)，另外，對混凝土收縮所適用的補償技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，同樣很有必要。一般來說，導(dǎo)致鐵路橋梁的混凝土出現(xiàn)裂縫的原因，主要是由于混凝土的收縮，針對該情況，施工人員可以選擇在混凝土中摻入適當(dāng)比例的膨脹劑，用來補償混凝土的收縮。當(dāng)然，需要設(shè)計人員引起重視的部分還包括如何配置構(gòu)造鋼筋，構(gòu)成薄壁構(gòu)件的鋼筋，在數(shù)量和直徑方面往往具有十分嚴(yán)格的要求，負(fù)責(zé)施工的人員應(yīng)對相關(guān)知識具有系統(tǒng)、準(zhǔn)確的了解，只有這樣，才能發(fā)現(xiàn)設(shè)計圖紙的問題，及時與設(shè)計人員溝通，避免帶來更加嚴(yán)重的影響。

2.2 加大監(jiān)測鐵路橋梁施工的力度

在對鐵路橋梁進(jìn)行施工時，施工人員應(yīng)對混凝土在溫度、收縮程度等方面的變化進(jìn)行實時監(jiān)測，并將現(xiàn)場情況向有關(guān)部門反映，聯(lián)系實際，采取能夠改善混凝土性能的措施，保證混凝土能夠得到有效的養(yǎng)護(hù)。實踐表明，這樣做可以提升混凝土具有的抗裂性，避免貫穿裂縫的出現(xiàn)。另外，一旦出現(xiàn)貫穿裂縫，施工人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)裂縫特點和施工現(xiàn)場的情況，對可能給施工帶來影響的因素加以分析，在此基礎(chǔ)上制定修補方案，最后按照所制定方案完成貫穿裂縫的修補工作。

2.3 合理選擇施工所需原材料

選擇施工所需原材料時，需要施工人員考慮的因素包括鐵路橋梁的特征和需求，盡量避免使用高強度水泥，轉(zhuǎn)而選擇等級和品種更加合理的水泥;當(dāng)然，在選擇砂石等外加劑和摻合料時，質(zhì)量是首要條件，避免質(zhì)量不過關(guān)的原材料被運送到施工現(xiàn)場并被應(yīng)用在施工過程中，能夠在很大程度上降低混凝土開裂的幾率;而補償混凝土收縮需要應(yīng)用到的膨脹劑，要想充分發(fā)揮出應(yīng)有的作用，需要施工人員充分考慮到不同膨脹劑所具有的膨脹效果。

2.4 嚴(yán)格控制施工溫度，降低溫度因素帶來的影響

首先，改善骨料的配合比，適量添加塑化劑、引氣劑和干硬性的摻合料，用來對骨料中的水泥進(jìn)行替代;其次，夏季施工時氣溫較高，施工人員應(yīng)盡量減少所澆筑混凝土的厚度，加快散熱速度;接下來，結(jié)合實際情況，將碎石用水冷卻，或是在澆筑過程中適量添加能夠降低溫度的冷水，避免所澆筑混凝土出現(xiàn)溫度過高的情況;最后，將測溫管設(shè)置在混凝土內(nèi)的各個部位，結(jié)合澆筑面積，完成溫度的測定工作，保證混凝土內(nèi)部和外部的溫差始終不超過25℃，一旦超過25℃，施工人員應(yīng)立即通過養(yǎng)護(hù)混凝土的方式，對溫度加以調(diào)整，避免由此而引發(fā)不必要的問題。

結(jié)論：綜上所述，多種因素都會導(dǎo)致鐵路橋梁出現(xiàn)混凝土開裂的情況，而適用于不同成因的處理措施，往往存在著一定的區(qū)別，因此，施工人員只有明確出現(xiàn)裂縫的原因和機理，才能將此作為依據(jù)，確定加固措施并加以落實，混凝土開裂問題的出現(xiàn)幾率也會隨之降低。希望文中討論的內(nèi)容可以在某些方面給施工單位及個人以啟發(fā)，通過提升施工質(zhì)量的方式，增加有關(guān)單位所獲取的經(jīng)濟和社會效益，并且為人們的生命安全提供保障。

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