張海粟

（中鐵上海工程局集團(tuán)有限公司 第一機(jī)械化施工分公司，吉林 長春 130000）

混凝土原料是一種費(fèi)用成本較低、取料較為便利、抗壓強(qiáng)度較強(qiáng)以及施工簡單方便的一種原料，其經(jīng)常被應(yīng)用于各個建筑工程之中，尤其是鐵路工程施工。但由于該原料本身的缺陷，例如容易裂開、抗拉性能低等特點(diǎn)，很容易在后期的施工中出現(xiàn)各種各樣的裂縫問題，且對于整個工程的完整性、美觀性、安全性都有著巨大的影響。因此，在進(jìn)行鐵路工程施工的過程中，一定要選取有效的技術(shù)辦法，盡可能減少和降低該種問題的發(fā)生概率和裂痕數(shù)量，從而更好地保障工程的施工質(zhì)量。

1 混凝土裂縫

1.1 概述

混凝土原料在建筑工程中屬于重要的工程原料之一，且其強(qiáng)度較高、整體性以及延展性能較強(qiáng)，并且其在耐磨性、耐火性方面也具有較好的優(yōu)勢，適用于防震抗暴工程[1]。同時其防震和防輻射能力強(qiáng)，適用于防護(hù)施工。但是在混凝土變硬的過程中，由于外部環(huán)境等因素的變化以及化學(xué)反應(yīng)等因素，其內(nèi)部就會出現(xiàn)相應(yīng)的應(yīng)力。若該應(yīng)力超出該原料的可承受范圍，那么其骨料就會與水泥粘接層或者水泥表層出現(xiàn)細(xì)微的裂痕，且該種裂痕可能會在溫度或者外部壓力等進(jìn)一步的作用下出現(xiàn)擴(kuò)張、加寬的現(xiàn)象，隨著時間的不斷推移，這些裂痕也會不斷地連接、貫通，從而形成更大的裂縫，對工程的安全質(zhì)量有著極大影響。因此，在進(jìn)行施工的過程中，還需有效地采取各種辦法控制裂痕裂縫，使其結(jié)構(gòu)能夠減少和控制裂痕的數(shù)量和寬度，尤其是針對有害的裂縫，盡可能地杜絕該類問題發(fā)生，保障質(zhì)量安全。

1.2 類型分析

在進(jìn)行鐵路施工的過程中，其裂痕問題發(fā)生的主要類型就是溫度型、收縮型、接茬型和荷載型，以下是對這幾種裂痕類型的主要分析。

1.2.1 溫度型裂痕

水泥在水化環(huán)節(jié)中，一定會產(chǎn)生極多的熱量，從而在該原料的面層以及內(nèi)部會形成較大的溫度差異，該種差異的產(chǎn)生就會有一定的應(yīng)力。若是該溫度的應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于該原料所能承受的范圍，那么就會出現(xiàn)該種類型的裂痕。且該種裂痕產(chǎn)生的寬窄程度也會因外部環(huán)境影響而產(chǎn)生變化，例如溫度較高的環(huán)境則會相對較窄。在鐵路隧道建設(shè)中，該類裂痕的產(chǎn)生一般與混凝土厚度以及水泥類型數(shù)量有相應(yīng)的關(guān)聯(lián)。

1.2.2 收縮性裂痕

在混凝土變硬的過程中會不斷地失去和散發(fā)自身的水分，從而很容易造成水泥過度凝結(jié)干燥收縮而造成的變形問題，再加上模板或者外力等原因產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力[2]。當(dāng)該應(yīng)力的大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其所承受的強(qiáng)度范圍后，就會形成該種裂縫。

1.2.3 接茬型裂痕

在鐵路工程的施工過程中，會因各種各樣的不利因素使混凝土的澆筑施工中斷，比如設(shè)備故障、停電維修等。若是中斷的時間比原料初凝的時間還長，等到第二次施工時，其原來表面沒有進(jìn)行相應(yīng)的清理，或者沒有進(jìn)行水泥砂漿的墊層鋪設(shè)工作，就直接進(jìn)行二次澆筑，那么就很容易讓前后澆筑的混凝土出現(xiàn)該種類型的裂痕問題。

1.2.4 荷載型裂痕

在進(jìn)行鐵路工程施工的過程中，若其模板發(fā)生錯位和提前脫落，或者在進(jìn)行脫模工作中受到較大的外力沖擊等情況發(fā)生，都會容易出現(xiàn)該種類型的裂痕。在混凝土澆筑的初期，其強(qiáng)度相對較低，因此很容易受到重?fù)魪亩a(chǎn)生變形荷載問題，該類裂痕的發(fā)生區(qū)域一般都是在隧道施工或者拱涵施工中，且變形的概率也相對較大。

2 混凝土裂縫的成因分析

通常情況下，在鐵路工程施工的過程中，關(guān)于該類問題形成的主要原因還是在于原料的質(zhì)量、施工工藝、設(shè)計(jì)質(zhì)量以及施工管理等各方面的影響因素。

2.1 施工原料質(zhì)量不合格

部分單位為了強(qiáng)化經(jīng)濟(jì)效益，導(dǎo)致對于工程的質(zhì)量極度忽視，從而對于原料質(zhì)量的把控工作也十分輕視，選用了質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的施工原料。在進(jìn)行采購的過程中，原料的質(zhì)量無法得到保障，在施工前期也沒有對其進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)收質(zhì)檢工作，進(jìn)而不合格的混凝土原料就在該工程施工中使用[3]。這樣一來，形成裂縫的概率也會隨之增加，對工程質(zhì)量有著十分嚴(yán)重的影響?；蛘撸谠腺徺I回來之后，沒有對其做好相應(yīng)的保護(hù)工作，將部分原料露天堆放，環(huán)境因素對原料質(zhì)量造成了很大的影響，導(dǎo)致原料后期在使用的過程中性能極其不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)裂痕情況。

2.2 施工工藝不規(guī)范

在進(jìn)行混凝土的攪拌施工中，若是相關(guān)人員對于原料質(zhì)量的計(jì)算失誤、不重視其配合比或者水泥原料用量超過標(biāo)準(zhǔn)都會造成混凝土含水量過多，造成其性能不穩(wěn)定，從而產(chǎn)生裂縫。水分過多的混凝土其干縮性能也會增加，因此收縮型裂縫的發(fā)生概率會增加。在起初的攪拌施工中，其砂石原料的配比、水量的測定都需要嚴(yán)格地按照要求進(jìn)行控制。在澆筑施工中，一旦由于不可控因素造成施工停止，也會造成裂縫的產(chǎn)生。或者在進(jìn)行振搗施工時，若漏搗或者不搗，也會造成混凝土氣孔增加，在凝結(jié)過程中由于其氣體無法及時有效排除從而產(chǎn)生裂痕，影響混凝土質(zhì)量，對后期的施工產(chǎn)生較大的安全隱患。

除此之外，施工工藝的不規(guī)范在混凝土養(yǎng)護(hù)方面也有體現(xiàn)。相關(guān)的施工單位為了追求施工進(jìn)度，在混凝土原料還未凝結(jié)到位就進(jìn)行脫模施工，然后運(yùn)用強(qiáng)度較低的原料來進(jìn)行承載，嚴(yán)重地破壞了原料中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。由于混凝土養(yǎng)護(hù)施工不規(guī)范，其水分的過度蒸發(fā)也會造成其收縮的現(xiàn)象發(fā)生，導(dǎo)致變形的問題出現(xiàn)，這種問題會讓混凝土無法承受其收縮的速度進(jìn)而造成混凝土開裂。在完成脫模施工之后，也沒有相關(guān)的人員對其進(jìn)行日常的養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致其產(chǎn)生的裂縫問題不斷加劇惡化[4]。

2.3 施工設(shè)計(jì)不規(guī)范

設(shè)計(jì)施工是整個工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，也是建設(shè)的初始環(huán)節(jié)，同樣也是造成裂縫裂痕原因的重要影響環(huán)節(jié)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員沒有將該原料在后期使用過程中可能會受到的外界因素影響的變化加以考慮，對該原料所能承受的強(qiáng)度、收縮等反應(yīng)變化的設(shè)計(jì)考慮不足。當(dāng)建筑在后期的使用過程中，隨著時間的變化，該原料會由于長時間的過度負(fù)荷以及溫度變化等各種影響產(chǎn)生裂縫。此外，混凝土的壓實(shí)施工質(zhì)量較差也會造成混凝土在后期的使用中出現(xiàn)裂痕問題。

2.4 溫度因素影響

由于混凝土內(nèi)外會存在一定的溫度差異，再加上該原料的本身的因素，該溫度差異會對整個原料的質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。當(dāng)施工環(huán)境溫度過低時，其表面就會出現(xiàn)收縮狀態(tài)，且該收縮的力度超出原料本身的約束力時，就會產(chǎn)生裂縫問題。反之，其就會出現(xiàn)拉力，且該拉力超出原料本身的抗壓性能時，也會出現(xiàn)裂縫問題。

2.5 施工操作影響

由于鐵路工程所涉及的內(nèi)容相對廣泛，其施工過程也是十分的復(fù)雜繁瑣，再加上施工規(guī)模面積比較大，施工時間十分長的特點(diǎn)，該工程裂縫問題控制相比較其他工程難度會更大。若是在該工程施工的過程中，部分施工人員的操作不夠標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，或者單位缺乏管理意識，質(zhì)量管控不達(dá)標(biāo)、施工現(xiàn)場的技術(shù)管控松散、原料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)以及沒有做好相應(yīng)的原料把關(guān)工作、施工成品保護(hù)不到位等，都會造成裂縫的產(chǎn)生[5]。

3 針對混凝土裂縫的優(yōu)化辦法

3.1 保障混凝土原料質(zhì)量

要保障混凝土原料的質(zhì)量，首先就要強(qiáng)化該原料中其他配料的質(zhì)量。要從購料的供貨商信譽(yù)度開始入手，不能一味的只在乎原料的價格。在進(jìn)行配料的采購過程中，還需要專業(yè)人員對其進(jìn)行檢測驗(yàn)收，強(qiáng)化原料的前期檢查，避免不合格原料出現(xiàn)在施工場所。在保障原料質(zhì)量的同時，還需對其進(jìn)行科學(xué)的保護(hù)管理，確保溫度和濕度適宜，才能更好地避免混凝土裂痕問題發(fā)生。

3.1.1 砂石原料

該原料一般要選擇級配較好的中砂，其粒徑要求是＜0.315mm，且顆粒的含量比例也要在15%左右，整個細(xì)度也要控制在2mm范圍內(nèi)，含泥量要低于3%左右，才能更好地促進(jìn)混凝土原料進(jìn)行輸送澆筑施工[6]。

3.1.2 水泥原料

在該工程施工的過程中，要盡可能地控制該配料的使用量，并且選用普通的硅酸鹽。除此之外，整個工程施工的水泥原料必須是統(tǒng)一品牌、批次以及規(guī)格，避免出現(xiàn)原料質(zhì)量參差問題。

3.1.3 碎石原料

在該配料的選擇中，要考慮泵送管道的內(nèi)徑以及該原料的質(zhì)量。最好選用級配較高的碎石原料或者卵石原料，且含泥量也要低于1%，其他雜質(zhì)的含量低于12%，其粒徑大小不可大于40mm，一般都是10-20mm左右。

3.1.4 添加劑

混凝土原料配比的過程中，還需要控制添加劑的使用。只有合理地控制攪拌施工中的水量，降低其熱度的釋放，才能避免溫度裂縫的產(chǎn)生。但是若使用的水量過大，就會造成原料膨脹過度，因此在進(jìn)行施工過程中還需強(qiáng)化對添加劑用量的使用。

3.2 規(guī)范施工工藝

3.2.1 混凝土攪拌施工

除了對原料的配比加以重視，還需要在其使用的過程中及時的校正相關(guān)的計(jì)量器具，確保原料含水量的合理性。除此之外，還需合理控制混凝土的溫度，結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際環(huán)境來控制其適宜的溫度，從而保障澆筑的質(zhì)量。例如，溫度過高的時候可以設(shè)立相應(yīng)遮陽設(shè)備控制溫度，或者用冷水來對其進(jìn)行降溫控制等。

3.2.2 脫模養(yǎng)護(hù)施工

當(dāng)澆筑施工結(jié)束之后，還需要嚴(yán)格地按照規(guī)定和要求進(jìn)行脫模，不得過早脫模。在對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的過程中，可以通過選擇覆蓋等方式，避免混凝土受到外界環(huán)境因素的影響。

3.2.3 強(qiáng)化現(xiàn)場監(jiān)管工作

由于該工程施工人員數(shù)量較多，對其的監(jiān)管工作也十分重要。在該工程的施工過程中，還需加強(qiáng)人員的監(jiān)管工作，強(qiáng)化人員的責(zé)任意識，提高其專業(yè)能力以及使其能夠更加重視該工程的施工。在進(jìn)行施工的過程中，現(xiàn)場的秩序?qū)τ诠こ痰馁|(zhì)量也有一定的影響，而且對于混凝土裂痕問題也有著一定的聯(lián)系[7]。

3.3 強(qiáng)化施工技術(shù)管理

鐵路工程的施工技術(shù)對工程有著決定性的影響，對混凝土原料的裂縫問題也有著一定的影響，具體施工技術(shù)管理如下。

首先，要建立優(yōu)秀的施工團(tuán)隊(duì)，強(qiáng)化隊(duì)伍能力水平，深入加強(qiáng)對該施工技術(shù)的了解，從而保證在強(qiáng)化效率的同時，對工作質(zhì)量也有相應(yīng)的保障。其次，不要過度重視進(jìn)度管理工作，尤其是針對大型的施工工程，保證質(zhì)量才是工程建設(shè)的關(guān)鍵。最后，強(qiáng)化對施工流程和技術(shù)的管理，在進(jìn)行隊(duì)伍的選擇時，要對每一位人員資質(zhì)進(jìn)行審核，并確保每一位人員的技術(shù)能力達(dá)標(biāo)，建立好相應(yīng)的審核制度，加強(qiáng)人員對原料的審核，確?；炷临|(zhì)量以及施工方案的合理可行性。

3.4 加強(qiáng)后期的養(yǎng)護(hù)工作

首先，在進(jìn)行澆筑養(yǎng)護(hù)施工中，原料不可直接暴曬或者放置在溫度過高的地方，為了更好地避免收縮型裂痕的產(chǎn)生，還需對其進(jìn)行相應(yīng)的覆蓋工作，確保原料的溫度和濕度控制在合理范圍中。其次，完成澆筑施工之后，若是在高溫季節(jié)，還需保證該原料的水分不會過度地流失、蒸發(fā)，還需對其進(jìn)行灑水施工。若是在該種情況下，還是發(fā)生了混凝土表面開裂的問題，就需要及時進(jìn)行處理，否則會導(dǎo)致裂痕問題加劇[8]。

4 結(jié)語

綜上所述，針對鐵路施工中的混凝土裂痕問題，需要及時地做好解決防護(hù)對策，才能避免該類問題發(fā)生。裂痕問題不僅對鐵路的美觀性有著極大的影響，對其強(qiáng)度質(zhì)量也會有著巨大的威脅，會減少工程的使用期限。只有有效的控制施工中的混凝土裂痕問題，才能更好地保障該工程質(zhì)量。因此，相關(guān)的施工單位還需加強(qiáng)重視，只有不斷地創(chuàng)新和強(qiáng)化其施工技術(shù)，才能更好地推動建筑行業(yè)和交通行業(yè)的共同進(jìn)步。