摘要：抓好施工各個(gè)防開(kāi)裂施工環(huán)節(jié)措施的落實(shí)，特別是抓好施工工藝的細(xì)小環(huán)節(jié)落實(shí)，把好工程質(zhì)量關(guān)，鐵路橋梁墩身混凝土開(kāi)裂這一質(zhì)量通病是可以在施工過(guò)程中得到有效的控制。在鐵路橋梁墩身尤其是雙線橋墩施工中，墩身混凝土開(kāi)裂是比較常見(jiàn)的的質(zhì)量通病。防治橋梁墩身混凝土開(kāi)裂是保證橋梁結(jié)構(gòu)安全的一種措施。混凝土一旦出現(xiàn)裂縫，后期修補(bǔ)費(fèi)用高、難度大且影響墩身觀感。應(yīng)盡量避免在墩身出現(xiàn)裂縫后再進(jìn)行檢測(cè)和修補(bǔ)。文章對(duì)鐵路橋梁墩身混凝土常見(jiàn)的幾種裂縫形式、施工措施及原因進(jìn)行了分析研究。

　　Abstract：Grasp the construction of the implementation of the construction aspects of the measures of the various anti-cracking, in particular, to grasp a small part of the construction process to implement good quality of the project, the railway bridge pier concrete cracking the quality defects can be effectively controlled during the construction process. The railway bridge piers, especially in the construction of two-lane bridge pier, pier concrete cracking is relatively common quality defects. Prevention of bridge pier concrete cracking is to ensure a measure of the bridge is structurally safe. Concrete once the cracks, the high cost of post-repair difficult and affect the look and feel of the pier. Should try to avoid detection and repair the cracks of the pier before. Article on a railway bridge pier concrete common form of several cracks, construction measures and the reasons for the analysis.

　　中圖分類號(hào)：TU377 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

　　關(guān)鍵詞：鐵路橋梁;墩身混凝土裂縫;施工措施

　　Keywords: railway bridge; pier concrete cracks; construction measures。

　　1 墩身混凝土常見(jiàn)的幾種裂縫形式

　　1.1 縱向貫穿整個(gè)墩身的深層裂縫

　　該種裂縫常在鐵路雙線橋墩兩側(cè)對(duì)稱、墩身拆模后 1～10 d 內(nèi)即出現(xiàn)，裂縫縫寬 0.2 mm 以上，深度在10cm 以上甚至穿透整個(gè)墩身，嚴(yán)寒地區(qū)如事先不進(jìn)行控制，尤其常見(jiàn)。由于開(kāi)裂寬度大，深度深，對(duì)橋墩結(jié)構(gòu)安全影響最大。一旦出現(xiàn)開(kāi)裂，裂縫長(zhǎng)度、寬度、深度不斷增長(zhǎng)，修補(bǔ)前須進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)，待裂縫不再發(fā)展，經(jīng)專業(yè)人員驗(yàn)算不影響整體結(jié)構(gòu)受力后，方可進(jìn)行修補(bǔ)。如裂縫寬度、深度不斷擴(kuò)展，已影響到墩身整體結(jié)構(gòu)受力，則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行爆破、拆除返工處理。

　　1.2 混凝土表面出現(xiàn)的龜裂

　　有些橋墩在拆模數(shù)日后，表面常出現(xiàn)不規(guī)則的縫寬小于 0.2 mm 以下的裂縫，稱為龜裂。該種裂縫在鐵路橋梁墩身最為常見(jiàn)。裂縫長(zhǎng)度不等，深度較淺，開(kāi)裂面積大。在開(kāi)裂初期直接影響混凝土觀感，由于開(kāi)裂面積大，易進(jìn)入雨雪，在寒冷地區(qū)使混凝土產(chǎn)生凍融膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致墩身混凝土酥碎、開(kāi)裂、剝落，降低混凝土的耐久性。

　　1.3 沿墩身護(hù)面鋼筋出現(xiàn)的縱向、環(huán)向裂縫

　　該種裂縫只出現(xiàn)墩身護(hù)面鋼筋外側(cè)，縫寬 0.2mm 以上，長(zhǎng)度不等，裂縫深度與鋼筋保護(hù)層厚度有關(guān)。該種裂縫形成原因單一，容易控制，在橋梁墩身出現(xiàn)較少。而一旦出現(xiàn)，如不及時(shí)進(jìn)行處理，會(huì)造成鋼筋銹蝕，使混凝土與鋼筋失去握裹力，影響鋼筋混凝土的耐久性。

　　2 裂縫形成的原因分析

　　2.1 縱向貫穿整個(gè)墩身的深層裂縫形成原因主要有三種：

　　(1)大體積混凝土的內(nèi)部溫度應(yīng)力。混凝土中膠凝材料與水反應(yīng)產(chǎn)生水化熱，大體積混凝土由于水化熱作用核心溫度可高達(dá) 50℃ 以上，在混凝土內(nèi)部形成較大的溫度拉應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土形成開(kāi)裂。鐵路橋梁墩身一般均為大體積混凝土。因此這是鐵路橋梁墩身混凝土形成縱向貫穿整個(gè)墩身的深層裂縫的最主要原因。

　　(2)墩身混凝土強(qiáng)度不夠過(guò)早承受荷載。在墩身施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，施工單位將墩身混凝土與托盤(pán)、頂帽混凝土分兩次澆筑，兩次澆筑時(shí)間間隔不到 72 h 的墩身均出現(xiàn)了上述裂縫，而兩次澆筑時(shí)間間隔超過(guò) 72 h 或更長(zhǎng)時(shí)間的，則未出現(xiàn)。經(jīng)計(jì)算，托盤(pán)、頂帽混凝土質(zhì)量高達(dá) 100 多 t，同時(shí)試驗(yàn)監(jiān)理對(duì)墩身混凝土 3 d 的同條件養(yǎng)護(hù)試件進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，C30 混凝土抗壓強(qiáng)度為 8.3 MPa，不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 30%，混凝土劈裂強(qiáng)度為 0.77 MPa。墩身混凝土在強(qiáng)度較低時(shí)過(guò)早承受荷載，雖不能直接導(dǎo)致墩身混凝土受壓開(kāi)裂，但加上混凝土內(nèi)部溫度應(yīng)力作用，使得大體積混凝土更易出現(xiàn)上述裂縫。

　　(3)混凝土坍落度大，施工操作不當(dāng)。在鐵路雙線橋梁墩身施工過(guò)程中，施工單位采用串桶澆筑混凝土，串桶位置通常在橋墩距中心軸線三米處兩側(cè)各一個(gè)。當(dāng)混凝土坍落度較大時(shí)，澆筑時(shí)粗骨料堆積在串桶附近兩側(cè)，細(xì)骨料、水泥漿則流動(dòng)到較遠(yuǎn)地方，這樣加上施工人員振搗不到位的話，就在墩身中心軸線附近形成粗骨料小，水泥漿多的情況，該處混凝土強(qiáng)度勢(shì)必受到影響，成為墩身混凝土的最薄弱環(huán)節(jié)。而該處恰為混凝土核心部位，溫度最高，溫度應(yīng)力作用下在此處形成縱向貫穿整個(gè)橋墩的裂縫。

　　2.2 混凝土表面龜裂主要形成原因

　　混凝土表面主要形成原因?yàn)榛炷敛鹉：笫彝猸h(huán)境溫差大，混凝土表面不斷形成熱脹冷縮，導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)細(xì)微拉裂。加上空氣干燥，后期養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)、養(yǎng)護(hù)不到位使得細(xì)微裂縫不斷增多。

　　2.3 沿墩身護(hù)面鋼筋出現(xiàn)的縱向、環(huán)向裂縫主要原因形成的主要原因有兩種：

　　(1)墩身護(hù)面筋保護(hù)層厚度不夠。施工中護(hù)面筋保護(hù)層厚度未按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求留置或在澆筑混凝土過(guò)程中護(hù)面筋定位不牢固、保護(hù)層墊塊脫落，鋼筋向模板方向移位，導(dǎo)致鋼筋保護(hù)層厚度不夠，混凝土表面開(kāi)裂，甚至漏筋。

　　(2)混凝土在澆筑完成后、終凝前護(hù)面鋼筋受到人為或自然的較大擾動(dòng)，導(dǎo)致鋼筋與混凝土脫離，形成裂縫。

　　3 墩身混凝土預(yù)防開(kāi)裂的施工措施

　　3.1 縱向貫穿整個(gè)墩身的深層裂縫的預(yù)防

　　(1)施工單位共同抽調(diào)試驗(yàn)人員，在墩身混凝土中埋設(shè)溫度傳感器、溫度應(yīng)力測(cè)試元件。對(duì)混凝土核心溫度、開(kāi)盤(pán)后原材料溫度(包括粗骨料、細(xì)骨料、水泥、水、大氣、拌合站、外加劑)澆筑溫度、入模溫度(澆筑完成測(cè)試混凝土模內(nèi)混凝土溫度)、室外溫度，溫度應(yīng)力進(jìn)行定時(shí)測(cè)試并記錄。留置混凝土同條件養(yǎng)護(hù)試件。根據(jù)測(cè)試記錄總結(jié)混凝土核心溫度在澆筑完成后 72 h 后不再升高，趨于穩(wěn)定;120 h 左右開(kāi)始下降，溫度應(yīng)力也開(kāi)始下降。同條件養(yǎng)護(hù)試件 5 d 抗壓強(qiáng)度為 16 MPa，混凝土劈裂強(qiáng)度為 1.62 MPa，經(jīng)過(guò)計(jì)算以上壓強(qiáng)已遠(yuǎn)大于上部荷載對(duì)墩身產(chǎn)生的壓強(qiáng)。考慮到施工合理安排，將兩次混凝土澆筑間隔時(shí)間確定為不得少于 120 h，墩身混凝土拆模時(shí)間不得少于 120 h。

　　(2)嚴(yán)格控制混凝土坍落度，要求旁站監(jiān)理與施工單位試驗(yàn)人員共同對(duì)每罐混凝土進(jìn)行坍落度測(cè)試，并進(jìn)行記錄。對(duì)大于施工配合比坍落度要求的混凝土直接按報(bào)廢處理;要求施工單位改進(jìn)施工工藝，在墩身軸心處加設(shè)串桶;檢查、核實(shí)振搗人員的上崗證，登記在冊(cè)，保證操作人員為合格、熟練工;施工過(guò)程中實(shí)施全程旁站監(jiān)理，監(jiān)督、要求施工操作人員將混凝土振搗到位，杜絕在混凝土內(nèi)部形成強(qiáng)度不夠的薄弱環(huán)節(jié)。

　　3.2 混凝土表面龜裂的預(yù)防措施

　　要求施工單位事先做好拆模準(zhǔn)備工作，盡量縮短拆模時(shí)間。墩身混凝土拆模后即進(jìn)行三層包裹養(yǎng)護(hù)：塑料薄膜─棉布─厚塑料布按內(nèi)向外次序包裹。這樣做起到了讓混凝土表面與室外隔離的作用，表面溫度變化不會(huì)太大，從而降低熱脹冷縮對(duì)混凝土表面的影響。托盤(pán)、頂帽混凝土采用棉布覆蓋，定時(shí)進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于 28 d。這樣既保證了托盤(pán)、墩身混凝土內(nèi)部水分不易流失，又能及時(shí)對(duì)混凝土表面進(jìn)行澆水濕潤(rùn)。

　　3.3 沿墩身護(hù)面鋼筋出現(xiàn)的縱向、環(huán)向裂縫的預(yù)防措施

　　(1)要求施工單位完善自檢程序。施工單位質(zhì)檢人員與監(jiān)理工程師在混凝土開(kāi)盤(pán)前對(duì)護(hù)面筋綁扎、模板安裝等工序進(jìn)行認(rèn)真檢查合格并簽字確認(rèn)，保證鋼筋保護(hù)層厚度等上道工序達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后，方可進(jìn)行開(kāi)盤(pán)。澆注過(guò)程中施工質(zhì)檢人員、監(jiān)理進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)墊塊脫落、鋼筋移位要求操作人員及時(shí)進(jìn)行糾正，整改。

　　(2)混凝土分段澆筑完成后、終凝前，施工人員不得攀爬、晃動(dòng)護(hù)面鋼筋，并采取覆蓋、看守等保護(hù)措施，防止人為破壞或自然因素對(duì)其的擾動(dòng)。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　鐵路橋梁墩身混凝土的開(kāi)裂是比較常見(jiàn)的質(zhì)量通病。混凝土的開(kāi)裂一方面影響橋梁墩身的觀感質(zhì)量，嚴(yán)重的直接影響到橋梁使用壽命和鐵路運(yùn)營(yíng)安全。文章對(duì)橋梁墩身混凝土常見(jiàn)開(kāi)裂形式及原因進(jìn)行了分析并提出了具體的施工措施。通過(guò)實(shí)踐證明對(duì)于墩身混凝土防開(kāi)裂具有良好的效果。