摘要：大體積混凝土出現(xiàn)裂縫在建筑行業(yè)是一個(gè)很普遍的現(xiàn)象，裂縫的產(chǎn)生一般要涉及到很多方面的因素，本文主要對目前高鐵橋梁工程中出現(xiàn)的大體積混凝土裂縫現(xiàn)象的分析，并提出相應(yīng)的控制措施，以期給相關(guān)施工單位避免裂縫的產(chǎn)生提供些有益借鑒。

關(guān)鍵詞：高鐵；橋梁；大體積混凝土；措施

一、高鐵橋梁工程大體積混凝土裂縫的成因

大體積混凝土通常是指現(xiàn)場澆筑的混凝土尺寸大到需要采取措施來應(yīng)對水泥水化而產(chǎn)生的熱量和伴隨發(fā)生的體積變化，應(yīng)盡可能減少溫度裂縫。高鐵橋梁工程在施工的過程中雙線橋梁墩身以及高墩大尺寸樁基礎(chǔ)承臺(tái)等大體積的混凝土結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行一次性的整體澆筑。這些大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫發(fā)生的影響因素可以歸結(jié)為以下幾方面。

1.1混凝土的收縮

混凝土收縮是指混凝土在空氣中硬結(jié)時(shí)體積減少的現(xiàn)象?；炷羶?nèi)部水分的蒸發(fā)會(huì)引起混凝土的收縮。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，混凝土中只有約20%的水分是水泥硬化所必須的，剩下的約80%的水分是要自然蒸發(fā)的。水分蒸發(fā)之后，混凝土的體積會(huì)有所收縮，在這種情況下如果在增加混凝土的濕度，它的體積又會(huì)膨脹到原來的體積，這種收縮交替對混凝土是極為不利的，嚴(yán)重影響了混凝土的質(zhì)量。由此而導(dǎo)致的混凝土裂縫，輕則影響高鐵橋梁的美觀以及耐用性，重則直接破壞混凝土的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致質(zhì)量事故。

1.2水泥水化熱

水泥的使用要完全依照規(guī)定進(jìn)行，它直接關(guān)系到混凝土的質(zhì)量，工作人員對水泥的特性不夠了解，使很多混凝土最后出現(xiàn)裂縫。水泥在水化的過程中要釋放出一定的熱量，加之大體積混凝土斷面較厚，這樣就會(huì)使得水泥產(chǎn)生的熱量聚集在混凝土的內(nèi)部而不易散發(fā)，內(nèi)部溫度會(huì)越積越高，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)外溫差不斷增加。 內(nèi)外溫度的差距會(huì)使混凝土的內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，而混凝土的外部則產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)混凝土表面的拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土的表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

1.3氣溫的影響

大體積混凝土在施工過程中對溫度的要求要高，混凝土的澆筑溫度要視當(dāng)時(shí)工地的氣溫變化而變化，施工人員需要根據(jù)溫度的變化適時(shí)調(diào)整施工條件，特別是在氣溫驟然下降的時(shí)候，混凝土的內(nèi)外溫差會(huì)加大，影響施工質(zhì)量。但是很多施工單位經(jīng)常忽視環(huán)境溫度變化，不注重混凝土的后期養(yǎng)護(hù)工作，在冬季施工時(shí)，各項(xiàng)保溫措施實(shí)施不當(dāng)使得混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

1.4缺少有效監(jiān)督

為了盡量減少大體積混凝土中裂縫的產(chǎn)生，施工單位內(nèi)部應(yīng)該設(shè)立專門的監(jiān)督管理部門，但是目前很多施工單位內(nèi)部沒有專門的監(jiān)督人員，即使設(shè)有監(jiān)督人員的崗位，也大多只是走走形式，很多監(jiān)督人員對施工了解不足，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，起不到有效的監(jiān)督制約效果。而且現(xiàn)階段的工程施工者大都是農(nóng)民工，文化素養(yǎng)較低，自我約束能力較差，很容易導(dǎo)致施工質(zhì)量問題，這就要求施工單位一定要加強(qiáng)監(jiān)督管理，確保施工過程每一個(gè)環(huán)節(jié)的有序性、科學(xué)化、規(guī)范化。

二、控制高鐵橋梁工程大體積混凝土裂縫的措施

對于在高鐵橋梁工程大體積混凝土中出現(xiàn)的裂縫問題，施工單位在混凝土的制作使用過程中，只要完全按照相關(guān)規(guī)定施工，施工過程中出現(xiàn)的裂縫問題是可以避免的。為此，在高鐵橋梁工程大體積混凝土施工的過程中要加強(qiáng)對一下幾個(gè)環(huán)節(jié)的控制監(jiān)督管理。

1.優(yōu)化施工設(shè)計(jì)

在進(jìn)行大體積混凝土的澆筑之前，要不斷優(yōu)化高鐵橋梁工程的設(shè)計(jì)方案。首先，設(shè)計(jì)人員在水泥的選擇上應(yīng)該優(yōu)先選用中低強(qiáng)度的水泥作為原料，進(jìn)而充分保證混凝土的后期強(qiáng)度；其次，為了減少裂縫的可能性，混凝途中鋼筋保護(hù)層的厚度應(yīng)該盡量取最小值，同時(shí)采用小直徑和小間距的配筋；最后，為了避免因混凝土的結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生的應(yīng)力過于集中，可以在相關(guān)的薄弱環(huán)節(jié)實(shí)施加強(qiáng)措施，例如，可以在孔洞的周圍以及一些轉(zhuǎn)角處設(shè)置一些斜筋，這些斜筋的設(shè)置可以在一定程度上提高混凝土拉伸能力，有效的控制高鐵橋梁中大體積混凝土裂縫的發(fā)展。

2.完善施工方案

2.1氣溫條件

根據(jù)混凝土自身存在的特性特征，受氣溫條件的影響較大，為此，在進(jìn)行混凝土制作時(shí)要十分關(guān)注氣溫條件，混凝土的施工方案要根據(jù)施工工地的實(shí)際情況制定，充分考慮各種特殊情況，特別是在冬季施工時(shí)，要注意氣溫對施工材料的影響，冬季混凝土的入模溫度應(yīng)該不低于10℃，而夏季的混凝土入模溫度應(yīng)該不高于25℃。

2.2澆筑方法

在建筑施工的過程中根據(jù)工程項(xiàng)目的不同，往往會(huì)有不同的澆注方式，施工公司應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)建筑物的需求，進(jìn)行綜合評定后制定合理的方案。一般而言可以分為全面分層、分段分層、斜面分層三種分層模式。針對高鐵橋梁工程的項(xiàng)目特點(diǎn)，一般選擇澆筑分層方法，確保混凝土在澆筑過程中連續(xù)而不產(chǎn)生中斷。在混凝土的振搗階段要注意加強(qiáng)混凝土的密實(shí)度，并且要根據(jù)實(shí)際情況適時(shí)進(jìn)行二次振搗。

2.3養(yǎng)護(hù)工作

當(dāng)內(nèi)外溫差過大時(shí)會(huì)導(dǎo)致混凝土的溫度應(yīng)力大于同期混凝土的抗拉強(qiáng)度，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫，為此，施工單位要注重對混凝土的養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)?shù)难娱L養(yǎng)護(hù)時(shí)間。一般而言，施工單位可以在混凝土表面和底層薄膜澆水養(yǎng)護(hù)，然后進(jìn)行覆蓋，養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般是14天。在養(yǎng)護(hù)的過程中相關(guān)工作人員要及時(shí)對混凝土的內(nèi)表溫度、室外溫度、底面以及頂面溫度進(jìn)行監(jiān)測，并進(jìn)行記錄，確保溫度符合一定的溫控指標(biāo)。

2.4材料的選擇

一個(gè)工程項(xiàng)目質(zhì)量的高低與施工材料的選擇是否正確直接相關(guān)，在大體積混凝土制作前期要注意對水泥和摻合料的選擇，采購人員在采購材料時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格依據(jù)高鐵橋梁的特征進(jìn)行選擇，水泥優(yōu)先選用質(zhì)量穩(wěn)定且強(qiáng)度較高的水泥，這樣可以在一定程度上減少水泥水化熱。

施工材料的采購人員還要高度重視對骨料的選擇，嚴(yán)格按照《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法》的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行選擇，一般來說高鐵橋梁工程要選用碎石混凝土，石子的選擇一定要選擇一些堅(jiān)硬、致密、沒有裂縫的石料，碎石混凝土的抗裂性較強(qiáng)，但是在施工較困難，施工單位可以采用連續(xù)極配的石子。

3.運(yùn)用計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

大體積混凝土在施工的過程中要不斷進(jìn)行溫度、溫度應(yīng)力的數(shù)據(jù)計(jì)算和分析，工作量大，計(jì)算過程較為繁瑣，工作人員在高強(qiáng)度的工作壓力下，在計(jì)算過程中難免會(huì)出現(xiàn)各種計(jì)算偏差。因此，施工單位可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助分析，一方面可以增強(qiáng)計(jì)算的準(zhǔn)確性，保證工程質(zhì)量；另一方面可以減輕相關(guān)工作人員的工作壓力。

4. 提高施工者素質(zhì)

隨著新工藝、新材料的不斷出現(xiàn)，施工過程中對施工人員的素質(zhì)要求也越來越高，相關(guān)人員在進(jìn)行施工之前，要加強(qiáng)對施工人員進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)。施工人員的專業(yè)素養(yǎng)會(huì)直接影響高鐵橋梁工程的施工質(zhì)量，為此，一定要確保施工人員是持證上崗，并且優(yōu)先聘用有經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)進(jìn)行施工。在整個(gè)施工過程中，質(zhì)量監(jiān)督人員應(yīng)該隨時(shí)對施工質(zhì)量進(jìn)行抽查，以確保施工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。

結(jié)語：

控制高鐵橋梁工程中大體積混凝土裂縫的出現(xiàn)需要整個(gè)施工過程中形成一個(gè)有效的監(jiān)督制約機(jī)制，伴隨各種新材料、新工藝的出現(xiàn)，相關(guān)部門應(yīng)該加強(qiáng)對施工人員的培訓(xùn)，同時(shí)對施工的方案設(shè)計(jì)、材料購進(jìn)、施工工藝、后期養(yǎng)護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制，盡量完全避免危害橋梁結(jié)構(gòu)的裂縫的產(chǎn)生。

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