铁路工程施工中混凝土裂缝的成因与改进建议

2014-06-28马晓飞

中国新技术新产品 2014年7期

关键词：原材料工程施工铁路

马晓飞

（中铁七局集团第五工程有限公司，河南郑州 450000）

铁路工程施工中混凝土裂缝的成因与改进建议

马晓飞

（中铁七局集团第五工程有限公司，河南郑州 450000）

铁路工程施工过程中可能形成的混凝土裂缝主要包括收缩以及温度的裂缝、荷载裂缝、施工缝以及接茬缝等。这些裂缝的产生不仅影响混凝土的外观，还为工程的施工质量埋下隐患。本文通过对于铁路工程施工中混凝土裂缝的成因进行分析，并提出相应的改进建议，为提升混凝土施工质量做出贡献。

铁路工程；混凝土；裂缝；成因与改进

1 概述

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终端，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。

2 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收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。

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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短，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。

3 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。

3.1 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。

3.2 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。

4 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。

4.1 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。

4.2 施工工艺要规范。首先，在混凝土搅拌过程中要严格按照施工方的要求进行配给和设计，控制原材料的使用比例和水分含量，让混凝土的成品能够满足工程施工的要求。在搅拌过程中控制温度和湿度，在浇筑过程中也同样如此，比便出现裂缝。并且，在混凝土成型后要重视对其进行养护，确保其表面的全部覆盖，高温季节要使用覆盖洒水养生方式，一般的养生时间不得少于七天。

只有严格遵循施工流程，进行规范合理的施工，才能确保混凝土的强度和表面张力达到要求，满足提升施工质量的要求。