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摘要：铁路桥梁大体积混凝土裂缝的出现严重影响着结构安全，桥梁桥墩很多都是大体积钢筋混凝土结构形式，常见的墩身裂缝形式主要包括龟裂裂缝以及沿着墩身护面钢筋的纵向和环向裂缝，比较严重的就是深层裂缝，这种裂缝危害最大。由于环境的复杂性，大体积混凝土出现裂缝的原因是多种多样的，本文只是列举了一些主要的因素，比如材料控制、施工工艺、外部气温条件等。在工程建设过程中要做好预防措施，防止裂缝的发生，坚持“事前有计划，事中有控制，事后有总结”的工作方针。本文结合一个具体铁路桥梁墩身大体积混凝土施工实例进行了分析，主要就裂缝防治相关问题进行了探讨。
关键字：措施、影响、控制、选择
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
随着国家铁路网建设的快速发展，越来越多的铁路桥梁桥墩采用大体积混凝土结构形式，对于大体积钢筋混凝土结构形式，裂缝是影响其质量的首要因素，也是常见的质量通病。混凝土裂缝不仅严重影响到混凝土结构的安全，也会对人们的人身财产安全产生不利的影响，为此工程建设者一定要在混凝土裂缝的预防以及控制方面多下力气。
一、铁路桥梁桥墩裂缝形式
1、桥墩外表面的龟裂裂纹
桥墩混凝土拆模后会发现一些宽度小于0.2mm的裂纹，深度比较浅，长度不等，但是开裂范围比较大，严重者裂纹可以遍布整个墩身。龟裂裂纹不仅影响墩身外形美观，严重者可以使混凝土内部钢筋锈蚀，影响结构耐久性，产生一定的安全隐患。
2、桥墩深层裂缝
在铁路双线或者多线桥墩对称位置容易出现深层裂缝，宽度多在0.2mm，深度可达到100mm以上，严重者可以贯穿整个桥墩。
3、沿桥墩墩身护面钢筋的纵向和环向裂缝
裂缝较少出现，外形以及走向不規则，对结构影响也很大，比如耐久性以及外形美观。
二、铁路桥梁墩身出现裂缝的原因
1、 水泥水化热对裂缝的影响
水泥在水化过程中会产生过多水化热，由于大体积混凝土外形致使水化热不能有效导出，会使结构体内的温度越升越高与外面温度形成很大的反差。当温度应力大于混凝土抗拉强度时，致使混凝土产生裂缝。
2、 外部气温对裂缝的影响
外部环境温度急剧变化产生的温度应力很容易使混凝土出现裂缝，尤其在北方地区，昼夜温差变化比较大，经常出现这种情况。
3、 混凝土施工工艺对裂缝的影响
混凝土浇筑工艺对裂缝影响较大，比如在铁路双线或者多线的桥梁墩身施工时，常采用串筒浇筑的方法。如果混凝土坍落度过大，会使混凝土中的粗骨料多分布在串筒两侧，细骨料和水泥浆等流动较远，这样会降低混凝土强度，致使混凝土容易出现裂缝。
4、 致使大体积混凝土出现裂缝的其他原因
除了以上致使大体积混凝土出现裂缝的常见因素，水泥质量不达标，掺合料以及一些添加剂使用不当，混凝土浇筑工艺不正确，浇筑后养护措施不到位，外部荷载过大，混凝土内部钢筋出现锈蚀等因素都会使混凝土出现裂缝。
三、铁路桥梁工程大体积混凝土裂缝防治措施实例分析
下面结合一个具体的实例，主要就铁路桥梁工程大体积混凝土裂缝的防治措施进行说明。
1、 工程概况
某河段铁路桥梁，桥位河段为Ⅳ级别航道，双孔通航，其中1至3号主墩位于主河床位置。墩台形状为变截面连续梁水中圆端形实心墩柱，原设计长度为22m，后结合水中承台需要水下爆破，长度变为18m，同时为节省一套模板，将3号墩柱尺寸调整为与2号桥墩一样，墩柱直径增加了40cm,墩颈处从360cm增加到了400cm，图纸上标注护面钢筋主筋为Ф16，间距为15cm至20cm之间，箍筋为Ф12，混凝土设计标号为C30,设计方量为400平米左右，本桥梁采用双壁吊箱钢围堰施工。
2、桥墩混凝土浇筑前的准备工作
（1）材料准备与控制
3号墩柱分两段进行浇筑，已施工完的第一段为10.5m，混凝土方量为210m3，为减少水泥水化热，可以选用42.5级矿山渣水泥并适量加入粉煤灰，水泥用量为430kg/m3，水灰比可以控制在0.3左右，含砂率控制在40%以内，压碎值控制在15%以内，外加剂选用UNF-3A缓凝高效减水剂，用量为0.8%。采用外渗法进行配合比设计时，应减掉粉煤灰在砂料中的使用量。本墩身混凝土配合比设计还应该满足强度等级、抗渗性、耐久性以及体积稳定性等要求。工程设计人员应该按照相关规定检查设计好的混凝土配合比是否满足要求。对碎石进行低温处理，用遮阳布进行遮挡，具体浇筑前用地下水浇灌碎石进行降温处理。
（2 温控措施
在混凝土内部埋设冷却水管，便于后期导水降温。并在混凝土内部埋设十个测温点，每个测温点放两根测温管，一根管底部放于混凝土中心位置便于测量混凝土内部中心温度升高值，另一根测温管底部距离表面100mm，主要用来测量混凝土外表面的温度。测温管需要露出混凝土表面100mm，在混凝土浇筑后的第1至5天内，每隔两个小时测量温度一次，从第6天开始每隔四个小时测温一次，一直测到混凝土温度趋于稳定为止。
（3）施工时间的选择
根据当地气候条件，当天混凝土浇筑时，最高气温为22℃，最低气温为8℃，较为适合大体积混凝土浇筑施工。
（4）施工时注意事项
检测模板拼接质量，严禁有不严密、露缝现象的出现。混凝土采用泵送传输方式，串筒距离浇筑面在1.5m以内。为了增加混凝土密实性、快速释放水化热量以及内部气体，混凝土浇筑应该分层浇筑，每层厚度控制在500mm。同时为了减少混凝土裂缝发生，还应该留置变形缝控制结构不出现有害裂缝。为减少混凝土表面裂缝产生，需采用二次振捣的工艺，浇筑面应及时进行二次抹压处理。根据工程需要，在墩柱混凝土浇筑2至6小时后，为避免泵送混凝土浇筑的厚度过厚，需要用长刮尺按照标高标识刮平，然后用水抹子反复搓压数遍使混凝土表面更加均匀饱满。这样可以适当的加强混凝土密实度，减少混凝土表面由于温度收缩产生的表面龟裂现象发生，同时可以有效控制混凝土表面的水分蒸发，做到比较好的保持水分的效果。
在混凝土入模、浇筑后、拆模时要进行混凝土温度测量，按照计划及时测量混凝土温度，内外温差不宜大于25℃，其3d的水化热不宜大于240KJ/kg，7d的水化热不宜大于270KJ/kg。及时反馈温度检测的结果，根据测量结果数据判断温度控制的效果，并加以改进。混凝土收水后，外露表面可选用塑料薄膜、养护纸、喷涂养护液等保温保湿材料。塑料薄膜与浸湿的吸水纸搭配使用，可以取得良好的效果，可以使混凝土中的水分保持住，并使表面水分分布均匀，以免流淌使混凝土表面产生水纹影响美观。
四、大体积混凝土裂缝的治理
即使再好的施工组织，大体积混凝土也会出现轻微的裂缝，对于裂缝的处理应该参考如下方法。
（1）压力注浆法，此方法针对于0.2至0.5mm宽度的裂缝。将灌浆材料用压力压入到混凝土内部，等灌浆材料硬化嵌缝后会与混凝土形成整体，起到闭合裂缝的目的。
（2）碳纤维黏贴法，此方法针对于大于0.5mm的裂缝，用结构胶把碳纤维布粘贴到裂缝上起到了封闭裂缝的效果，并能有效控制裂缝的扩展。
（3）置换法，剔除裂缝处混凝土，将新混凝土置换上，但是此方法不适用于较寒冷地带。
根据现场具体情况选择合适的混凝土修补方法，大体积混凝土裂缝产生机理很多，主要是由于温度收缩产生的温度裂缝，在施工阶段应该额外注意。为了减少混凝土裂缝产生，施工人员应该强化技术能力，加强自身职业素养的提高，把大体积混凝土裂缝控制在可接受的范围之内。
参考文献：
【1】曾润忠 铁路钢筋混凝土桥梁裂缝原因分析【J】华东交通大学学报，2006,02
【2】徐慧纯 铁路桥梁施工技术研究 【J】铁道建筑技术，2008,12
关键字：措施、影响、控制、选择
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
随着国家铁路网建设的快速发展，越来越多的铁路桥梁桥墩采用大体积混凝土结构形式，对于大体积钢筋混凝土结构形式，裂缝是影响其质量的首要因素，也是常见的质量通病。混凝土裂缝不仅严重影响到混凝土结构的安全，也会对人们的人身财产安全产生不利的影响，为此工程建设者一定要在混凝土裂缝的预防以及控制方面多下力气。
一、铁路桥梁桥墩裂缝形式
1、桥墩外表面的龟裂裂纹
桥墩混凝土拆模后会发现一些宽度小于0.2mm的裂纹，深度比较浅，长度不等，但是开裂范围比较大，严重者裂纹可以遍布整个墩身。龟裂裂纹不仅影响墩身外形美观，严重者可以使混凝土内部钢筋锈蚀，影响结构耐久性，产生一定的安全隐患。
2、桥墩深层裂缝
在铁路双线或者多线桥墩对称位置容易出现深层裂缝，宽度多在0.2mm，深度可达到100mm以上，严重者可以贯穿整个桥墩。
3、沿桥墩墩身护面钢筋的纵向和环向裂缝
裂缝较少出现，外形以及走向不規则，对结构影响也很大，比如耐久性以及外形美观。
二、铁路桥梁墩身出现裂缝的原因
1、 水泥水化热对裂缝的影响
水泥在水化过程中会产生过多水化热，由于大体积混凝土外形致使水化热不能有效导出，会使结构体内的温度越升越高与外面温度形成很大的反差。当温度应力大于混凝土抗拉强度时，致使混凝土产生裂缝。
2、 外部气温对裂缝的影响
外部环境温度急剧变化产生的温度应力很容易使混凝土出现裂缝，尤其在北方地区，昼夜温差变化比较大，经常出现这种情况。
3、 混凝土施工工艺对裂缝的影响
混凝土浇筑工艺对裂缝影响较大，比如在铁路双线或者多线的桥梁墩身施工时，常采用串筒浇筑的方法。如果混凝土坍落度过大，会使混凝土中的粗骨料多分布在串筒两侧，细骨料和水泥浆等流动较远，这样会降低混凝土强度，致使混凝土容易出现裂缝。
4、 致使大体积混凝土出现裂缝的其他原因
除了以上致使大体积混凝土出现裂缝的常见因素，水泥质量不达标，掺合料以及一些添加剂使用不当，混凝土浇筑工艺不正确，浇筑后养护措施不到位，外部荷载过大，混凝土内部钢筋出现锈蚀等因素都会使混凝土出现裂缝。
三、铁路桥梁工程大体积混凝土裂缝防治措施实例分析
下面结合一个具体的实例，主要就铁路桥梁工程大体积混凝土裂缝的防治措施进行说明。
1、 工程概况
某河段铁路桥梁，桥位河段为Ⅳ级别航道，双孔通航，其中1至3号主墩位于主河床位置。墩台形状为变截面连续梁水中圆端形实心墩柱，原设计长度为22m，后结合水中承台需要水下爆破，长度变为18m，同时为节省一套模板，将3号墩柱尺寸调整为与2号桥墩一样，墩柱直径增加了40cm,墩颈处从360cm增加到了400cm，图纸上标注护面钢筋主筋为Ф16，间距为15cm至20cm之间，箍筋为Ф12，混凝土设计标号为C30,设计方量为400平米左右，本桥梁采用双壁吊箱钢围堰施工。
2、桥墩混凝土浇筑前的准备工作
（1）材料准备与控制
3号墩柱分两段进行浇筑，已施工完的第一段为10.5m，混凝土方量为210m3，为减少水泥水化热，可以选用42.5级矿山渣水泥并适量加入粉煤灰，水泥用量为430kg/m3，水灰比可以控制在0.3左右，含砂率控制在40%以内，压碎值控制在15%以内，外加剂选用UNF-3A缓凝高效减水剂，用量为0.8%。采用外渗法进行配合比设计时，应减掉粉煤灰在砂料中的使用量。本墩身混凝土配合比设计还应该满足强度等级、抗渗性、耐久性以及体积稳定性等要求。工程设计人员应该按照相关规定检查设计好的混凝土配合比是否满足要求。对碎石进行低温处理，用遮阳布进行遮挡，具体浇筑前用地下水浇灌碎石进行降温处理。
（2 温控措施
在混凝土内部埋设冷却水管，便于后期导水降温。并在混凝土内部埋设十个测温点，每个测温点放两根测温管，一根管底部放于混凝土中心位置便于测量混凝土内部中心温度升高值，另一根测温管底部距离表面100mm，主要用来测量混凝土外表面的温度。测温管需要露出混凝土表面100mm，在混凝土浇筑后的第1至5天内，每隔两个小时测量温度一次，从第6天开始每隔四个小时测温一次，一直测到混凝土温度趋于稳定为止。
（3）施工时间的选择
根据当地气候条件，当天混凝土浇筑时，最高气温为22℃，最低气温为8℃，较为适合大体积混凝土浇筑施工。
（4）施工时注意事项
检测模板拼接质量，严禁有不严密、露缝现象的出现。混凝土采用泵送传输方式，串筒距离浇筑面在1.5m以内。为了增加混凝土密实性、快速释放水化热量以及内部气体，混凝土浇筑应该分层浇筑，每层厚度控制在500mm。同时为了减少混凝土裂缝发生，还应该留置变形缝控制结构不出现有害裂缝。为减少混凝土表面裂缝产生，需采用二次振捣的工艺，浇筑面应及时进行二次抹压处理。根据工程需要，在墩柱混凝土浇筑2至6小时后，为避免泵送混凝土浇筑的厚度过厚，需要用长刮尺按照标高标识刮平，然后用水抹子反复搓压数遍使混凝土表面更加均匀饱满。这样可以适当的加强混凝土密实度，减少混凝土表面由于温度收缩产生的表面龟裂现象发生，同时可以有效控制混凝土表面的水分蒸发，做到比较好的保持水分的效果。
在混凝土入模、浇筑后、拆模时要进行混凝土温度测量，按照计划及时测量混凝土温度，内外温差不宜大于25℃，其3d的水化热不宜大于240KJ/kg，7d的水化热不宜大于270KJ/kg。及时反馈温度检测的结果，根据测量结果数据判断温度控制的效果，并加以改进。混凝土收水后，外露表面可选用塑料薄膜、养护纸、喷涂养护液等保温保湿材料。塑料薄膜与浸湿的吸水纸搭配使用，可以取得良好的效果，可以使混凝土中的水分保持住，并使表面水分分布均匀，以免流淌使混凝土表面产生水纹影响美观。
四、大体积混凝土裂缝的治理
即使再好的施工组织，大体积混凝土也会出现轻微的裂缝，对于裂缝的处理应该参考如下方法。
（1）压力注浆法，此方法针对于0.2至0.5mm宽度的裂缝。将灌浆材料用压力压入到混凝土内部，等灌浆材料硬化嵌缝后会与混凝土形成整体，起到闭合裂缝的目的。
（2）碳纤维黏贴法，此方法针对于大于0.5mm的裂缝，用结构胶把碳纤维布粘贴到裂缝上起到了封闭裂缝的效果，并能有效控制裂缝的扩展。
（3）置换法，剔除裂缝处混凝土，将新混凝土置换上，但是此方法不适用于较寒冷地带。
根据现场具体情况选择合适的混凝土修补方法，大体积混凝土裂缝产生机理很多，主要是由于温度收缩产生的温度裂缝，在施工阶段应该额外注意。为了减少混凝土裂缝产生，施工人员应该强化技术能力，加强自身职业素养的提高，把大体积混凝土裂缝控制在可接受的范围之内。
参考文献：
【1】曾润忠 铁路钢筋混凝土桥梁裂缝原因分析【J】华东交通大学学报，2006,02
【2】徐慧纯 铁路桥梁施工技术研究 【J】铁道建筑技术，2008,12