中国水利水电第三工程局有限公司 710038
摘要：现阶段我国的铁路桥梁的需求量越来越多，相应的大体积混凝土也在其中受到了广泛运用，为了全面促进质量的提高，要求相关人员必须认真分析铁路混凝土的裂缝成因，并积极探讨有效的应对策略，这样不仅能最大程度降低铁路混凝土裂缝，还可以促进工程施工的顺利开展，以期能为我国铁路工程的长远发展贡献绵薄之力。
关键词：铁路工程；大体积混凝土；裂缝现象；原因；对策
前言：从长期实践经验上来看，铁路的预制箱梁在应用过程中以其较大的刚度与良好的行车平稳性优势受到行业人员的肯定，大多数铁路路线对预制箱梁所运用的比例都超过了百分之八十。但我们仍然要对混凝土裂缝产生的问题引起充分重视，因为这一类病害，在严重的情况下甚至会引起箱梁受力的变化，而破坏结构的整体性，最终引发崩塌，对人民的生命财产安全造成极大的威胁。
1大体积混凝土的概念
在不同的国度对大体积混凝土土的定义是不同的。现阶段我国对于大体积混凝土的定义没有统一的标准，所以目前在判断某一建筑物是否包含了大体积混凝土结构的时候，主要是根据该结构物的截面尺寸大小进行的，正是因为标准的不统一，才给工程带来了巨大的经济损失。比如有些工程从截面尺寸来看，虽然厚度高达1米，但是如果结合其他方面来看，并不属于大体积混凝土，不过在施工过程中，却根据截面的尺寸把它判定为大体积混凝土而按照大体积混凝土的标准进行施工，这显而易见是会造成巨大损失的。而还有一些从截面尺寸来看不能判定为大体积混凝土，但是从整体来看，却具有较大的水化热，所以理应是属于大体积混凝土结构，不过在实际施工过程中却并没有按照大体积混凝土施工标准进行，最终导致各种各样的问题出现。所以认为在判定混凝土结构是否属于大体积混凝土结构的时候，工作人员可以观察其截面尺寸是否等于或者大于1米，这可以初步判定为大体积混凝土结构。除此之外，还要注意的是必须要观察和研究水泥是否会因为水化热现象出现而引起混凝土内部与表面产生较大的温差而出现裂缝现象，如果如上所述，则属于大体积混凝土结构。
2铁路混凝土裂缝成因
2.1混凝土收缩
混凝土收缩裂缝在工程实践当中属于较为常见的一种混凝土裂缝，其产生的主要原因在于缩水收缩与塑性收缩两个部分，这两个也属于混凝土体积变形的主要成因。干缩，也就是缩水收缩，主要指的是在低湿环境当中，混凝土当中的水分子蒸发后所造成的体积减少与收缩。因为一般情况下，铁路预制箱梁暴露在外的面积较大，要想尽可能地避免出现混凝土裂缝，就需要控制好相关的外部因素。当箱梁浇筑已经进行了5-9天，又或者是已经养护了一段时间之后，此时如果受到外部条件的影响，很可能会出现大面积的混凝土开裂现象。
2.2温度变化
在进行混凝土浇灌工序的过程中，水泥会随着时间进入到硬化期阶段，同时经过反应过后也会释放出大量的水化热，其内部的温度在该阶段处于持续上升的趋势，这样的现象十分容易导致表面出现拉应力。之后，在后期降温的过程中，由于内部钢筋与预应力筋会对混凝土结构造成约束，因此在内出现拉应力，而外部的温度也在不断地降低，同样也会使得表面出现拉应力，那么此时如果二者同时或者任意一边的拉应力超过了混凝土的抗拉强度，就容易使得混凝土表面产生温度裂缝。一般来说，在预制箱梁的结构基础上，有三个部位比较容易出现混凝土裂缝，在施工阶段需要重点关注，这三个部位分别是底部腹板、翼板之间以及梁体两端。需要注意的是，温度虽然会对混凝土结构造成一定的影响，但是水泥的用量和品种这些要素也是不可忽视的，如果水泥用量过多，或者使用了不满足工程条件的水泥材料，就会更容易产生开裂情况。
2.3其他原因
其他造成混凝土出现开裂的原因由于涉及的内容较广，本段重点从地基沉降与支架变形的原因来进行阐述。
首先，地基在沉降过程中由于桩壁土层之间的摩擦，还有基础持力层也会在这期间出现不同程度的变化，这样在浇筑过后就会比较容易因为外荷载作用出现不均匀沉降现象，从而引起混凝土表面出现裂缝。而支架的变形则多半与地基的压实情况有着密不可分的关系，地基松散导致支架支撑杆件分布不均，在浇筑混凝土的过程中，支架和地基之间出现不均匀沉降而最终导致混凝土出现开裂。与此同时，我们在施工过程中也不应当忽略掉混凝土配比比例的重要性，需要针对相关施工材料的质量与配比情况进行严格检查，否则就会埋下混凝土结构开裂的隐患。
3降低铁路工程混凝土裂缝的应对策略
3.1科学合理的设计铁路桥梁工程大体积混凝土的施工图纸
要想有效的降低铁路桥梁工程中大体积混凝土裂缝出现的概率，企业可以首先从设计方面入手，在对大体积混凝土进行支撑的施工环节中，尽量不要布置钢筋，或者布置少量的钢筋，进而避免结构突变。真对于那些比较薄弱的环节，则需要加强防护力度，比如在打有孔洞的周围以及斜角处布置一些具有稳定性的斜筋，进而实现为混凝土承担一部分拉应力的目的，使得混凝土的拉伸性能身高，对裂缝的控制也有积极的作用。在设计的过程中，应该要使用中低强度的水泥，进而保证混凝土的后期强度，同时要保证保护层的厚度要适中，厚度太大，反而容易出现裂缝。
3.2选择合适的水泥类型以及控制用量
水泥水化过程中释放的大量热量促进了大体积混凝土裂缝现象的出现，这就要求采购人员以及设计人员在选择大体积混凝土的原材料时一定要选择热量比较低的水泥品种。施工人员还必须要明白说细的水泥发热速度越快，但是她们的最终发热量是不会发生变化的。但是为了保证温度不会在混凝土内部大量堆积，最好要选择矿渣硅酸盐水泥和火山灰水泥。关于混凝土制备过程中应该怎样对原材料进行配比也是要注意的，操作人员应该在保证工作性良好的基础之上尽量降低用水量，最终实现促进工厂生产高强度、高韧性、中弹性、低热量以及抗拉性能值高的混凝土。
3.3添加适量的外加料和外加剂
要有效的控制大体积混凝土裂缝的出现，要求施工技术人员要尽量的降低大体积混凝土制备过程中使用的水泥水化热内部大量升温。在制备过程中适当的添加粉煤灰是一个有效的手段，粉煤灰的细度比较小，含硫和含碱量比较低，对水的需求量也比较少，所以能降低水泥的水化热，一般向混凝土中掺加的粉煤灰比例在15%左右，大大的增加了混凝土的密实度。除此之外，还可以适当的添加膨胀剂，这在一方面提高了混凝土的密实度，另一方面则增加了其内部的压力，这是抵消部分拉应力的重要手段，在某种程度上来说，所添加的膨胀剂可以等量替换水泥，进而让混凝土在保证质量的基础之上发生一定的膨胀。
结束语：
综上所述，在工程实施的过程中，一旦出现混凝土裂缝，其形成原因往往是复杂的，应当针对收缩、温度以及支架地基等相关问题来进行综合分析。相关施工人员应当在保证施工质量的基础之上，严谨对待混凝土材料选择与质量把控环节，并且针对其整体的配比比例与搅拌工艺等相关要点进行具体分析和操作，最为重要的是需要针对支架地基做好严密的管理控制措施，从而起到预防产生混凝土裂缝产生的作用。
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