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哈羅鐵路混凝土橋涵裂縫防治

文檔作者：宋玉新文檔來源：新疆鐵道勘察設計院有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年10月13日
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渡，促使工程施工的質(zhì)量得到保障。
參考文獻
［１ ］肖鵬，曹忠露．高速公路瀝青路面銑刨處治適應性分析［Ｊ］．中外公
路．２０１０（０２）．
［２］畢文節(jié)．瀝青混凝土路面大修中的銑刨技術［Ｊ］．公路．２００９（０８）．
哈羅鐵路混凝土橋涵裂縫防治
■宋玉新　■新疆鐵道勘察設計院有限公司，新疆　烏魯木齊　８３００１１
摘　要：新建哈密至羅布泊鐵路地處新疆維吾爾自治區(qū)，氣候干燥炎熱，該地區(qū)
混凝土結(jié)構物裂縫的產(chǎn)生和防治有其顯著特征。本文主要對混凝土裂
縫產(chǎn)生的原因及危害進行分析，并對探討其防護措施。
關鍵詞：哈羅鐵路　混凝土　裂縫　高溫　干燥　收縮
新建哈密至羅布泊鐵路位于新疆維吾爾自治區(qū)哈密地區(qū)、吐魯番
地區(qū)和巴音郭楞蒙古自治州境內(nèi)。該區(qū)域?qū)贉貛Т箨懶愿珊禋夂驇А?
氣候特征：干燥少雨，光照豐富，年、日溫差大，降水分布不均；春季多
風、冷暖多變，夏季酷熱、蒸發(fā)強，秋季晴朗、降溫迅速，冬季寒冷。該項
目橋涵建筑物均為混凝土結(jié)構，因其所處的特殊地域，混凝土結(jié)構裂縫
成因亦有其自身特點。本文概述混凝土裂縫成因及危害，并結(jié)合哈羅
鐵路氣候特征，從設計、施工、材料等方面采取措施，避免出現(xiàn)影響結(jié)構
適用性和耐久性的各類裂縫。
１ 　裂縫成因綜述
１ １ 　混凝土裂縫成因概述
混凝土的抗拉強度很低，在低拉應力作用下就可能出現(xiàn)裂縫。裂
縫按其成因可分為由于荷載效應和非荷載效應引起的裂縫兩大類。
１ １ １ 　非荷載效應引起的裂縫
（１ ）此類裂縫中，常見的就是溫度收縮裂縫。它是混凝土收縮和冷
卻的共同結(jié)果。當混凝土的收縮受到內(nèi)部或外部約束時，就會在混凝
土內(nèi)產(chǎn)生約束拉應力，進而產(chǎn)生裂縫。
（２）由于基礎的不均勻沉降，也會使結(jié)構的某些部位產(chǎn)生裂縫。
（３）由于混凝土的碳化引起鋼筋銹蝕膨脹，將混凝土脹破，形成沿
鋼筋長度方向的縱向裂縫。其特點是“先銹后裂”。
（４）混凝土的堿－骨料反應也會使混凝土開裂、剝落。
（５）大體積混凝土硬結(jié)時，其水化熱使構件內(nèi)、外表面產(chǎn)生較大的
溫差，從而導致外表層出現(xiàn)垂直構件表面的裂縫。
此外，由于混凝土不合理的配合比、不合格材料及施工原因也會導
致產(chǎn)生裂縫。
１ １ ２　荷載效應引起的裂縫
如前所述，當荷載效應使截面上的拉應力超過混凝土的抗拉強度
時，就會產(chǎn)生裂縫。裂縫的位置、方向、寬度等與結(jié)構的受力狀態(tài)有直
接關系。調(diào)查表明：工程建設中結(jié)構物的裂縫，由荷載效應產(chǎn)生的、影
響正常使用的裂縫僅占一小部分，大部分裂縫是由非荷載效應產(chǎn)生的。
１ ２　本項目裂縫成因特征
項目所在地施工期主要集中在夏、秋兩季。高溫、干燥為此季節(jié)的
主要特點，該氣候條件下極易出現(xiàn)混凝土抗壓強度的負效應，即：高溫
養(yǎng)護的混凝土其后期抗壓強度較常溫養(yǎng)護條件下要有較大幅度的下
降，鋼筋與混凝土粘結(jié)力亦隨之下降。項目高溫施工環(huán)境接近于高溫
養(yǎng)護，混凝土抗拉強度負效應明顯。同時，由于氣候干燥炎熱，混凝土
內(nèi)部游離水大量蒸發(fā)出現(xiàn)急劇收縮而產(chǎn)生裂縫。此為該項目混凝土裂
縫成因的主要特征。
２　裂縫危害性
混凝土結(jié)構裂縫的出現(xiàn)和一定限度上的開展并不意味著構件的破
壞，當構件的裂縫寬度小而淺時，對構件的強度和耐久性影響甚微。如
裂縫開展過大，大氣中的水汽和侵蝕性氣體進入裂縫，引起鋼筋銹蝕，
使鋼筋有效面積減少，導致構件強度降低。此外，裂縫寬度開展過大，
由于冰凍和風化作用，日久也會影響結(jié)構的耐久性，縮短結(jié)構的使用壽
命，這是裂縫問題的危害本質(zhì)。
３　裂縫防治措施
３．１ 　克服高溫、干燥條件
高溫天氣施工時，選擇一天中氣溫最低時作業(yè)，澆筑混凝土前涼水
對骨料冷卻降溫；搭設隔熱屏，降低結(jié)構物兩側(cè)溫差的不利影響；盡可
能采用低水化熱的水泥，降低水灰比；保持較高濕度；混凝土攪拌后薄
層入模。
３．２　降低附加溫度應力
此類防治主要針對梁體預制而言，支模時保證底座鋼板表面干凈
（無銹跡、雜質(zhì)），安裝側(cè)模前，底板鋼板和側(cè)模再刷一次脫模劑，梁體端
模根據(jù)該部位混凝土硬化程度逐漸松開，保證梁體的自由伸縮。
３．３　加強科學養(yǎng)護，合理選擇配合比及材料，減少收縮裂縫
養(yǎng)護時保持高濕度，低氣溫，長時間養(yǎng)護，混凝土收縮顯著降低，盡
可能采用蒸汽養(yǎng)護；采用收縮性弱，水泥標號較高，粉磨細度小的水泥，
降低水灰比，減少水泥引起的混凝土收縮；使用吸水率小，收縮性較弱
的骨料；選用水灰比小和保水性好的外加劑；按規(guī)范規(guī)程控制振搗時間
和振搗方法。
３．４　重視耐久性設計，保證結(jié)構物良好的抗裂性
設計中，根據(jù)結(jié)構物環(huán)境等級保證混凝土保護層最小厚度，選擇裂
縫寬度限值；選擇小直徑，小間距的防裂鋼筋網(wǎng)布設于易出現(xiàn)裂縫的部
位；加強節(jié)點，結(jié)構物端部構造鋼筋的設計。
３．５　杜絕不合格施工材料
不合格水泥體現(xiàn)在：水泥安定性不合格，水泥中游離的氧化鈣含量
超標；水泥強度不足，水泥受潮或過期；水泥含堿量超標；水泥品種（礦
渣水泥、快硬水泥等為收縮性高的水泥），標號及用量（低標號水泥用量
大，導致混凝土收縮大）。不合格砂和骨料為：砂石料徑太小、級配不
良，空隙率大（導致水泥和拌合水用量加大，使混凝土收縮加大）；砂石
中云母含量（云母會削弱其與水泥的粘結(jié)力，降低混凝土強度）及含泥
量；砂石中有機質(zhì)和輕物質(zhì)過多（延緩水泥硬化過程，降低混凝土強
度）；砂石中硫化物含量超標（硫化物與水泥中的鋁酸三鈣反應，體積膨
脹２５ 倍）。不合格外加劑主要體現(xiàn)在含堿量超標。
４　結(jié)語
混凝土產(chǎn)生裂縫是工程建設中存在的質(zhì)量通病，必須于細節(jié)處采
取有效的技術措施控制裂縫，保證結(jié)構的耐久性，使混凝土結(jié)構在設計
使用年限內(nèi)保持其適用性和安全性。細節(jié)的控制往往是最易被忽略和
輕視的，而細節(jié)卻一直主導質(zhì)量的成敗。哈羅鐵路建設項目實施全程
中通過依照本文所述對其橋涵結(jié)構物的裂縫進行控制，取得良好成效，
證明本文所闡述的裂縫預防措施是科學合理的，可為類似工程建設提
供參考
參考文獻
［１ ］袁錦根，余志武．混凝土結(jié)構設計基本原理．北京，２０１０．
［２］鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結(jié)構設計規(guī)范ＴＢ１０００２３ －
２００５ ／Ｊ４６２ －２００５．
［３］徐有鄰，顧祥林．混凝土結(jié)構工程裂縫的判斷與處理．北，２０１０．
·１４３·

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