铁路桥梁墩台大体积混凝土裂缝控制

铁路桥梁墩台大体积混凝土裂缝控制

钱毅

(天津市铁路集团工程有限公司，天津市300060)

嘴要】混凝土是建筑结构中应用最普遍的材料，大体积混凝土裂缝的产生是如今混凝土施工中一个普遍现象。随着近年铁路提速改造，

高墩大跨锹路桥梁越来越普遍，相应的大体积混凝土在铁路桥粱结构中运用越来越多，本文针对铁潞桥梁工程大体积高强、高性能混凝土的特点，分析了铁鲳桥粱施工中天体积混凝土产生裂缝的原因，并提出了防止裂缝产生的主妥技术措施。

侈黼]铁路轿渠；大体积混凝土；裂缝；控制

随着高墩大跨铁路桥梁越来越普遍，相应的大体积混凝土在铁路桥梁结构中应用的越来越多，尤其是在复杂山区跨越峡谷的单线、双线或多线铁路桥梁的高墩及基础等。本文结合铁路桥梁工程实践将对此类问

题进行分析，探讨裂缝出现的原因及控制措施。混凝土是应用最广泛最重要的工程结构材料之一。对于大型桥梁的基础、桥墩等大体积混凝土

必需要考虑水化热引起的温度应力。温度应力引起的裂缝具有裂缝宽、

上下贯通等特点，因此对结构的承载力、防水性能、耐久性等都会产生

很大影响。

1大体积混凝土特点

大体积混凝土的界定，各国不尽相同，还没有—个统一的定义。但

凡属于大体积混凝土都具有一些共同特征：结构厚实，混凝土现浇量

大，施工技术上有特殊要求，水泥水化热使结构产生温度变形，应采取

措施。尽可能地减少变形引起的裂缝开展。

2铁路桥大饰第漱土温度裂缝产生原因

大体积混凝土结构通常具有以下特点：混凝土是脆性材料，桥梁工

程中常用混凝土(C15一C40)抗拉强度只有抗压强度的80／0～13％。大体积混凝土的断面尺寸较大，由于水泥的水化热会使混凝土内部温度急剧上升：以及在以后的降温过程中，在一定的约束条件下会产生相当大的拉应力。现桥梁墩身及基础等大体积混凝土结构中通常只在表面配

置少量钢筋，或者不配钢筋。因此，拉应力要由混疑土本身来承担。

大体积混凝土施工常见的质量问题是温度裂缝。混凝土随着温度变化而发生膨胀收缩，称为温度变形。对于大体积混疑土施工阶段来讲，裂缝是由于混凝土温度变形而引起的。由于混凝土温度变化产生变形受

到混凝土内部和外部的约束影响，产生较大应力，尤其是拉应力，是导

致混凝土产生裂缝的主要原因。

3铁路桥大体积混凝土裂缝的控制

桥梁工程大体积混凝士裂缝的产生主要从以下几方面来进行控制：1)对于大体积混凝土工程，在设计阶段就应该对其防裂引起足够的重视，从先天开始消除一些有可能产生裂缝的不利因素。在施工阶段，设计单位和施工单位更应该密切配合，提出合理的防裂技术措施。

2)混凝土的温度裂缝控制首先要开展必要的理论计算。根据混凝

士原材料的性能选取合适的计算参数，综合考虑外界条件的影响，确保计算准确度。通过计算结果，揭示混凝土温度场和温度应力的变化规律，掌握大体积混凝土温度应力的发展过程，控制裂缝产生。

3)合理选择水泥品种及用量。理论研究表明大体积混凝土产生裂

缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。于是，我们对于

桥梁中的大体积混凝土应该选择低热或者中热的水泥品种。因此我1门在

大体积混凝土施工中应尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥。精心设

计混凝土配合比。在保证混疑土具有航作性的情况下，应尽可能地

降低混凝土的单位用水量，采用。三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的

设计准则，生产出高强、高韧性、中弹、低热和高抗拉值的抗裂混凝土。

4)充分利用混凝土的后期强度。根据工程特点，充分利用混凝土

后期强度，可以减少用水量，减少水化热和收缩。因为大体积混凝土施工期限长，不可能28d向混凝土施加设计荷载，因此将试验混凝土标

准强度的龄期向后推迟至56d或者90d是合理的。基于这～点，国内

外很多专家均提出类似的建议。这样充分利用后期强度则可以每立方米

混凝土减少水泥40Kg～70Kg左右，混凝土内部的温度相应降低4℃一

7℃。

5)减小混凝土内外温差、降低外界条件对混凝土变形的约束、提

高混凝土自身的抗裂能力。

6)掺加外加料和外加剂来刚氏铁路桥大体积混凝土水泥用量，采

用粉煤灰和减水剂复合掺加的技术即“双掺“技术可以明显改善混凝土的性能结合使用减水剂和引气剂，控制好混凝土的含气量，粉煤灰混凝

土的抗冻性能是有保证的。减少水泥的用量，刚氐水化热，减少于缩，

减小了混凝土裂缝的开展。

7)在限制膨胀的条件下，膨胀混凝土的抗渗性能和抗冻性能都要

好于裔歪混凝土施工中根据具体需要确定合适的膨胀剂掺量，加强施工

控制，可以起到补偿收缩的效能，有效地防止混凝土结构出现有害裂缝。

8)大体积混凝土的冬季施工，只要通过详细的热工计算，确定各项技术参数，对原材料进行保温或加热，将混疑土的保温或蓄热养护作为重点，就可以避免早期冻害，防止混凝土出现裂缝，保证混凝土施工质量。

9)施工中的温控措施。施工时在混凝土结构内部埋设冷却水管和测温点，通过冷却水循环，降低混凝土内部温度，减小内表温差，控制

混凝土内外温差小于25\"C，通过测温点测量，掌握内部各测点温度，

以便及时调整冷却水的流量，并采取相应的养护措施，控制温耄乞同时

还应加强对混凝土表面的保温处理及其养护。尤其是冬季施工时应适当

延缓混凝土的拆模时间，可以避免混疑土表面温度骤然刚氏而形成较大

的温度梯度。

结合铁路混凝土工程的具体情况，在大体积混凝土施工中，应加强

养护，并根据气候条件采取控温措施，按需要测定浇注后的混凝土表面和内部温度，将温度控制在设计要求范围内。

4结语

防止铁路艉器大体积混疑土出现裂缝是一项复杂的系统工程，产生裂缝的原因很多，且工程又千差万别。长期的工程实践证明，温度裂缝

并不是不可控制的，通过采取一些技术措施是完全可以减少甚至避免

的，且其有害程度是可以控制的。随着新材料、新工艺的不断涌现，以及设计及施工技术水平的不断提高，只要我们在设计、施工工艺、材料

选择以及后期的养护过程中能够充分考虑的各种因素的影响，还是可以

避免危害结构的裂缝的产生。

作者简介：钱毅。男，1977年生，天津市铁路集团L程有限公习，

助理工程师。桥梁工程专业。

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