高铁桥梁工程大体积混凝土裂缝成因及控制措施

【摘要】随着高铁桥梁工程大体积混凝土裂缝的不断出现，研究其成因及控制措施凸显出重要意义。本文首先对大体积混凝土做了概述，分析了大体积混凝土裂缝形成的主要原因，并结合相关实践经验，从多方面提出了控制高铁桥梁工程大体积混凝土裂缝的措施。

【关键词】高铁桥梁工程；大体积混凝土；裂缝成因；控制措施

一、前言

作为高铁桥梁工程大体积混凝土常见的病害注意，其裂缝的出现原因及控制措施在近期得到了有关方面的高度关注。该项课题的研究，将会更好地对其裂缝的成因进行掌控，从而有效通过合理化措施进行控制。

二、大体积混凝土概述

就现代化的工程建设中，随着建筑工程施工规模和施工质量的提高，我们在工作的过程中经常会涉及到大体积混凝土施工技术要求。大体积混凝土施工与普通混凝土之中主要的差异在于其在施工的过程中混凝土浇筑量大、体积大。一般我们常说的大体积混凝土在施工的过程中其施工结构的体积大小和直径不能够小于1m，其表面存在着较为困难的系数要求，就目前的施工项目中，为了确保混凝土施工质量，在施工的过程中除了满足大体积混凝土施工等级、强度要求、抗渗性能等要求之外，更是要对混凝土水化热引起的温差值进行严格的控制和处理。

在大体积混凝土建筑结构施工的过程中，由于建筑工程结构横截面过大，水泥用量多和水泥水化所释放的热量大而引起温度变化和收缩作用不断增多，由此而形成的温度收缩应力问题是导致钢筋混凝土产生有害裂缝的主要方式，这种裂缝方式的存在对于工程的裂缝模式有着极大的影响和缺陷，因此就需要我们在工作中加以完善和总结，并制定出严格全面的监理控制力度。

三、大体积混凝土裂缝形成的主要原因

1.水泥水化热原因

水泥水化热一直是大体积混凝土裂缝产生的主要原因，由于水泥在水化的过程中会产生非常多的热量，再加上大体积混凝土的面积和厚度都比较大，从而使得这种热量在混凝土内部不易扩散，使得内部的温度不断升高，当内部温度与表面温度产生较大的温差时，由于力的作用，使得大面积混凝土受力的变化而产生变形，进而形成缝隙，这种缝隙的宽窄与深浅将直接影响建筑的施工进度与质量安全，所以，尽可能的控制好温差问题，从而保证施工质量安全可靠。

2.环境温度变化原因

我国是多气候环境地区，所以在建筑施工中难免遇到环境与温度的变化，而这恰恰是裂缝产生的原因之一。再施工中，大体积混凝土内部温度往往比较高，这时，如果遭遇外界环境温度骤降或者温度相对较低，这就会形成明显的温度差异，产生温差力，从而使得混凝土出现裂缝，由此可见，高铁桥梁施工时，选择合适的环境和温度是控制裂缝产生的主要措施，只有保障内外温度平衡或者差异较小，才能降低裂缝的发生概率，从而保证混凝土正常使用。

3.混凝土收缩原因

大体积混凝土由于体积过大，所以在水化过程中会造成水分的蒸发，而蒸发水分的量决定着大体积混凝土的性质是否稳定，也就是说，如果水泥与水的搅拌过程中蒸发的水量过大，超过了混凝土自身的配合比例，就会造成大体积混凝土产生收缩，如果收缩力过大，就会产生裂缝，进而使得大体积混凝土性质不稳定，如果缝隙过大，还会影响正常施工，所以，充分重视水泥水化过程是非常必要的一项工作。

四、控制高铁桥梁工程大体积混凝土裂缝的措施

对于在高铁桥梁工程大体积混凝土中出现的裂缝问题，施工单位在混凝土的制作使用过程中，只要完全按照相关规定施工，施工过程中出现的裂缝问题是可以避免的。为此，在高铁桥梁工程大体积混凝土施工的过程中要加强对一下几个环节的控制监督管理。

1.优化施工设计

在进行大体积混凝土的浇筑之前，要不断优化高铁桥梁工程的设计方案。首先，设计人员在水泥的选择上应该优先选用中低强度的水泥作为原料，进而充分保证混凝土的后期强度；其次，为了减少裂缝的可能性，混凝途中钢筋保护层的厚度应该尽量取最小值，同时采用小直径和小间距的配筋；最后，为了避免因混凝土的结构突变产生的应力过于集中，可以在相关的薄弱环节实施加强措施，例如，可以在孔洞的周围以及一些转角处设置一些斜筋，这些斜筋的设置可以在一定程度上提高混凝土拉伸能力，有效的控制高铁桥梁中大体积混凝土裂缝的发展。

2.完善施工方案

（一）气温条件

（二）浇筑方法

在建筑施工的过程中根据工程项目的不同，往往会有不同的浇注方式，施工公司应该严格根据建筑物的需求，进行综合评定后制定合理的方案。一般而言可以分为全面分层、分段分层、斜面分层三种分层模式。针对高铁桥梁工程的项目特点，一般选择浇筑分层方法，确保混凝土在浇筑过程中连续而不产生中断。在混凝土的振捣阶段要注意加强混凝土的密实度，并且要根据实际情况适时进行二次振捣。

（三）养护工作

当内外温差过大时会导致混凝土的温度应力大于同期混凝土的抗拉强度，进而产生裂缝，为此，施工单位要注重对混凝土的养护，并适当的延长养护时间。一般而言，施工单位可以在混凝土表面和底层薄膜浇水养护，然后进行覆盖，养护时间一般是14天。在养护的过程中相关工作人员要及时对混凝土的内表温度、室外温度、底面以及顶面温度进行监测，并进行记录，确保温度符合一定的温控指标。

（四）材料的选择

一个工程项目质量的高低与施工材料的选择是否正确直接相关，在大体积混凝土制作前期要注意对水泥和掺合料的选择，采购人员在采购材料时应该严格依据高铁桥梁的特征进行选择，水泥优先选用质量稳定且强度较高的水泥，这样可以在一定程度上减少水泥水化热。

施工材料的采购人员还要高度重视对骨料的选择，严格按照《普通混凝土用碎石或卵石质量及检验方法》的相关规定进行选择，一般来说高铁桥梁工程要选用碎石混凝土，石子的选择一定要选择一些坚硬、致密、没有裂缝的石料，碎石混凝土的抗裂性较强，但是在施工较困难，施工单位可以采用连续极配的石子。

3.运用计算机统计数据

大体积混凝土在施工的过程中要不断进行温度、温度应力的数据计算和分析，工作量大，计算过程较为繁琐，工作人员在高强度的工作压力下，在计算过程中难免会出现各种计算偏差。因此，施工单位可以运用计算机进行辅助分析，一方面可以增强计算的准确性，保证工程质量；另一方面可以减轻相关工作人员的工作压力。

4.提高施工者素质

随着新工艺、新材料的不断出现，施工过程中对施工人员的素质要求也越来越高，相关人员在进行施工之前，要加强对施工人员进行相关培训。施工人员的专业素养会直接影响高铁桥梁工程的施工质量，为此，一定要确保施工人员是持证上岗，并且优先聘用有经验的施工队进行施工。在整个施工过程中，质量监督人员应该随时对施工质量进行抽查，以确保施工质量和生产安全。

五、结束语

通过对高铁桥梁工程大体积混凝土裂缝成因及控制措施的相关研究，我们可以发现，在当前各种条件下，造成其裂缝的原因是多方面的，有关人员应该从高铁桥梁工程的客观实际情况出发，研究制定最为符合实际的裂缝控制措施。