摘要：近年来，高速铁路预制箱梁裂缝的控制问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了裂缝的种类及产生的原因，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面提出了预制箱梁裂缝控制措施，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：高速铁路；预制箱梁；裂缝；控制
1 概述
随着社会经济的不断发现，我国也在大量的修建客运专线铁路。据资料显示，铁路桥梁使用的普通混凝土对桥梁的耐久性和质量有一定的影响，其寿命不到50年就会发生不同程度的病害或损害，甚至因耐久性比较差造成经济损失严重。我国在进入科技信息时代的同时，也对客运线铁路桥梁结构建设提出了更高的要求。由于普通的混凝土质量不能够满足现代化桥梁建设的需要。因而，在客专桥梁建设过程中对预制箱梁的混凝土要求采用高性能混凝土保证了桥梁的使用寿命。同时对混凝土防裂也提出了更高的要求，根据多年的施工谈一下对裂缝的产生和防止探索。
2 裂缝的种类及产生的原因分析
2.1 混凝土结构型裂缝
（1）在水泥浆中出现在骨料与骨料之间的裂缝被称之为水泥石裂缝，主要原因还是在于因其选用了不合格的水泥，而出现的在刚开始阶段的没有规则的短缝；并且砂、石的含泥量很大程度上多于所规定的范围，这不只是带来了对于混凝土的强度的降低，还使混凝土在干燥的环境下进行生产，会产生不规则的网状裂缝；砂和石的相互之间的级配不合理，导致使用这种材料拌制的混凝土通常都会出现梁侧面裂缝的现象。
（2）骨料裂缝是指骨料本身所存在的裂缝，由于在骨料中往往都会含有着泥性硅物质与某些碱性物质相遇，当两者相遇之后，则在水、硅和碱所产生的化学反应，会生成膨胀的胶质，再吸收水之后会造成局部范围的大幅度膨胀和拉应力增大，那么最终会产生爆裂状的裂缝。
在这两种裂缝中，较多出现的还是前者，相对而言骨料裂缝的出现会比较少。但是所产生的微裂的原因与混凝土的构造联系还是十分的密不可分：基本上可以把混凝土看作为类似于骨料的一种材质，由水泥石、气体、水分等所组成的非均匀的材料，在变化的温度、湿度的不能够人为进行控制的条件下，混凝土慢慢的会变的硬化，随之而来的体积变形现象的出现。这种变形是不均匀的，水泥石会被大量的得到收缩，相比较而言，骨料的收缩就显得比较小，这种结果是由于水泥石的热膨胀系数大，骨料较小，它们之间的变形产生相互的抵制和约束，由此而产生的这种应力引起粘着微裂和水泥石变裂。
2.2 变形（温度收缩）裂缝
第二类是结构要求变形的变形（温度收缩）一起的裂缝其结构特征。因为温差在前后的出现差别较大引起的。在混凝土浇筑工作之后，由于水泥进行了水化的化学反应之后会放出大量的热量，造成材料的内部的温度很高，以致内外所有的温度相差甚远，表面产生裂缝现象的出现。在冬天这种寒冷的季节进行施工时，早早的让保温层被除掉，抑或是遭受到意料之外的寒潮的袭击，都会出现混凝土因前期所具有的强度不够大而产生裂缝。
2.3 干缩
干缩：由受到干燥这种因素的影响的混凝土，首先是自由活动的水分子在大空隙区域因力学之间的相互作用力的而形成的结合遭到破坏造成蒸发，以这种方式的失水不会出现收缩的情况，随之之后的是细孔及微毛细孔中的水产生毛细压力，而最终会因为承受这种压力后产生变形最终出现收缩现象的产生，也就是所谓的毛细收缩，最后是晶格向水分和分子层中的吸附水蒸发，从而产生明显的压缩，即吸附收缩。
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3 预制箱梁裂缝控制措施探讨
1）建场原材料调查时必须对砂石料进行严格的检验，施工配合比中不得采用碱-碳酸反应的骨料，优先采用非活性骨料。若粗骨料含有碱—硅酸反应活性矿物，其砂浆棒膨胀率应小于0.10%，当膨胀率在0.1到不大于0.2%时应进行掺合料和复合外加剂抑制混凝土碱骨料反应的有效性评价，且混凝土的总碱含量不超3.0kg/m3。碱骨料的反应造成桥梁混凝土开裂在我国已出现，而且对桥梁的使用寿命有很大的影响。必须让权威检验机构进行检验合格方可使用；
2）要求使用碱含量不大于0.6%得低碱水泥，严格控制混凝土的总碱含量不超3.0kg/m3；
3）水化热的控制，大体积混凝土水化热的控制一般是大体积混凝土控制表面裂缝的问题，其中最为主要的影响因素是水泥水化热，水泥水化热一般在水化过程中会散发出大量的热，然后就会聚集在混凝土的外部结构上造成内部温度急剧增加，应力增大。水泥水化热所引起的温度变化与混凝土的配比有着直接的关系，混凝土的导热性能比较差会引起水泥水化热温度上升，温度应力也就会相对的减小。到那时随着时间的延长，混凝土内部降温就会急剧下降，应力增加造成裂缝。
目前针对水化热和温差防治裂缝的措施。
（1）降低水泥的用量，尽量减少胶凝材料的总量及水的用量
（2）严格控制混凝土的养护在静、升、恒、降温四个阶段，静停时间不宜少于4h，生、降温的速度不宜大于10℃/h，混凝土的芯部温度不宜超过60℃。温差约束，一般在施工过程中要尽量避免受外界气温的影响。混凝土会在内外温差比较明显的情况下，外界气温的突然下降会增加温度的应力，混凝土结构产生的变形就会越大，容易变形产生裂缝；
4）水泥进场后达到环境温度方可试验、合格、使用；
5）锚具进场要严格检验有无裂缝，锚板厚度是否满足设计要求且有无裂缝。锚圈直径圈检验合格；
6）由于32m箱梁外形尺寸的特点，需要进行制梁场的设计，布置形式要合理，台位要满足铺架和总工期的要求等因素进行综合考虑。
梁场布置的要紧凑合理，交通便利，环保。如果受到隧道影响的同时应该建立比较合理的方案，减少工程造价。合理安排制梁场的施工工期，建设要符合制梁的工序要求和工艺要求。
建场制梁台座及存梁台座的设计，要有足够的刚度和稳定性，要实测所处地域的详细地质情况，按照经济、合理、安全、可靠的原则设计并在施工中严格控制。对桥梁的预留反拱要根据当地的地材质量及混凝土的强度、弹模强度及参考历年的上拱度的统计资料统筹考虑，否则会造成梁上部开裂；
7）模板的设计加工验收也是控制裂缝发生的一个因素，设计是要考虑拆立的便捷，角度、坡度尽量放大防止拆模时硬拉硬敲，造成裂缝；
8）箱梁底部端头钢筋密集防止混凝土灌注不密实，同时也要注意钢筋的保护层，安装芯模时注意保护层两边的均匀，保护层超限也容易造成裂缝；
9）拆模时环境温度、混凝土芯部温度、混凝土表面温度严格控制。环境温混凝土芯部温度与混凝土表面、混凝土表面温度与环境之间、箱梁腹板内外侧混凝土之间的温度均不大于15度的要求。现场要有电显温度计要有总控专人负责。大风及恶劣天气时不许拆模，混凝土对温度的敏感性很大，西北地区和南方地区同样的工艺但混凝土的外观质量有区别。特别在西藏地区就更明显了。在拆模过程中要下拉上撬，不得硬砸；
4 结束语
综上所述，加强对高速铁路预制箱梁裂缝控制问题的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的预制箱梁裂缝控制工作过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
[1]原新星.客运专线铁路双线整孔箱梁现浇施工工艺[J].山西建筑.2017（11）：60-62.
[2]唐可.合武铁路组合箱梁预制施工工艺[J].桥梁建设.2017（01）：115-116.
论文作者:李星翰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/12
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 骨料论文; 水化论文; 温度论文; 水泥论文; 桥梁论文; 《建筑学研究前沿》2018年第4期论文;