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摘要：近年来铁路桥梁建设规模持续扩大，尽管在此过程中施工质量逐步提升，但也不可避免地存在一些问题，主要体现在墩身砼的开裂方面，进而难以实现车辆的安全通行，并且会影响墩身的外部美观性，因此当前需要把握好温度、湿度、结构设计等引发裂缝的因素，然后在此基础上进行针对性处理。
关键词：铁路桥梁;墩身混凝土;裂缝成因;控制措施
铁路桥梁的建设是一项工期长、规模大且极其复杂的工程，需要充分考虑材料、工艺、地质条件等多项因素。而墩身混凝土作为一个重要的施工环节，更应该引起关注。结合当前的情况来看，墩身裂缝现象较为普遍，在程度及形式上也存在一定的差异，而其成因也包含多个方面，最终不仅会降低铁路桥梁的安全性能，同时还会增加经济损失，因此必须严加控制。
一、裂缝成因
导致墩身混凝土裂缝的原因较多，主要包括以下几点。第一是温度，混凝土在硬化过程中水化热释放量会持续增加，导致内部核心温度升高，形成表面拉应力，冷却之后又会形成内部拉应力，如果这些力高于砼的抗裂能力，则会引发裂缝现象。第二是湿度，混凝土表面与内部的湿度变化情况差异较大，表面湿度始终处于变化状态，并且某些时期变化十分剧烈，而内部湿度则处于较为平稳的状态，升高或降低幅度较小且变化速度十分缓慢。基于此种原理，如果养护不当，导致砼表面湿度不够均匀，则会导致砼外部干缩形变，引发裂缝问题。第三是冻胀，气温处于0℃以下时，饱和状态的混凝土易冰冻，体积会直接增大，内部则会不可避免地产生膨胀应力[1]，从而引发裂缝现象。但如果墩身施工处于夏季，则无需考虑这一因素。第四是钢筋锈蚀，锈蚀后钢筋体积会增大许多，进而导致同处混凝土承受内压力，裂缝后还会直接剥落。此种现象在腐蚀环境下最为常见，因此应统一做好墩身钢筋的运送及安装工作，避免长时间堆放在露天环境中。第五是结构设计问题，如果假设与检验结果偏差过大，则会选择刚度不达标的墩身，进而影响墩身的合理布置，遗留许多安全隐患，增大了混凝土裂缝的可能性。第六是混凝土质量问题，包括砂石粒径过小、水泥强度较低、级配方案与施工要求不符等。第七是施工因素。包括振捣棒插入位置有误、振捣速度过快、漏振、振捣过度等，都会直接影响砼的密实度与均匀度;养护环节未能处理到位容易使砼在早期脱水，进而导致砼因收缩而产生裂缝。
二、防控措施
针对墩身混凝土裂缝，关键在于预防和控制，从根本上减少其所造成的危害。
（一）原材料质量
混凝土质量的控制要点在于以下几个方面，第一是水泥，选择水化热较低的硅酸盐水泥，并且应在混凝土强度达标的情况下尽可能减少水泥用量。第二是骨料，是一种直接影响砼抗拉强度的材料，因此需要选择粒径、洁净度、含泥量与施工要求相符的骨料。细骨料可采用中粗砂，并添加适量粉煤灰，有效控制砼内部的拉应力[2]。第三是外加剂，主要包括减水剂、缓凝剂等，目的在于促使砼的和易性能够有所提高，并确保水灰比不超过0.55，这对于延长砼的初凝时间具有重要作用，最长可延长至五小时左右。第四是配合比，重点在于合理控制水灰比，缓解收缩现象，最大程度地降低水化热。但在施工现场水泥添加过量的现象较为常见，这尽管能够在一定程度上提高砼的强度，但会导致收缩现象更加明显，容易使得砼开裂，因此需要严加监管。
（二）温度控制
在浇筑过程中加入水冷却碎石，从而降低混凝土浇注温度;环境温度较高时将浇筑厚度控制在500毫米以内即可，不宜过厚，目的在于促使材料表面散熱速度更快;控制好不同层面混凝土的浇筑时间与速度，确保在前一层即将初凝时完成后层的浇筑;将测温管布设于砼内部，测定砼内外部的温度，计算温差，确保不超过25℃。如果偏离该值，则应对原本所制定好的养护方案加以改进。
混凝土硬化时内部温度会升高，因此需要铺设冷却管路，在浇筑结束后做好循环冷却工作;合理控制管道的出水排放位置，以防对正常施工造成影响;初凝后可将已排出的水用来保温及养护砼;养护结束后及时注浆和压浆，以防处于中空状态下的冷却管影响砼的强度。
（三）施工监测
墩身施工能否顺利开展取决于是否对施工现场进行了实时监测与问题反馈，只有这样，才能了解砼温度的变化与收缩状态，并及时对已出现的问题加以调整，改善混凝土性能，提升其自身的抗裂性，进而从根本上减少裂缝。
（四）利用砼后期强度
墩身施工耗时较长，荷载施加难度高，因此可推迟砼强度的龄期，从原本的28d延长至50d以上，甚至90d[3]，这样就能够充分利用砼后期强度这一有利因素，最大程度地减少水泥用量，这时砼内部的温度也会降低。此外，温度阶梯容易造成深度不同的裂缝，因此如果在施工期间温度骤降，必然会对施工质量造成严重影响，从而使得砼产生表面裂缝。此种问题需要通过对混凝土进行保温加以解决。
（五）结构设计
桥梁结构设计是一项重点，关键在于把握好构件抗与放之间的关系，避免因结构断面在短时间内急剧变化而导致应力过于集中。配置构造钢筋也是一项要点，需要合理选择钢筋直径和数量，并配置尺寸合理、质量达标的桥面板等构件。同时，这也对施工人员提出了更高的要求，其必须熟知与构造钢筋相关的知识及技术，这样才能确保图纸中的不合理之处及时被发现，并尽快告知设计人员，确保问题尽快得到解决。如果施工人员基本知识不过关，则会将设计上的误差转变为施工现实，从而造成不可估量的损失。
（六）浇筑技术
根据混凝土的特点选择合适的浇筑方法;尽量在春秋季施工，以防环境因素影响施工质量，并且温度较为适宜的季节也有利于精确化控制砼的入模温度;插入振捣棒前确定好插入位置，以防插偏;振捣时控制好速度，确保振捣的均匀性，以防出现过振或漏振的现象;浇筑后应用土回填，能够起到养护混凝土的作用;浇注时应分配专人进行监管，及时纠正施工偏差。
三、裂缝处理
预防措施的实施有利于减少裂缝，但如果因控制不当或不可控的因素导致裂缝已经形成，则应尽快进行修补，可采取以下几种方法。第一是表面修补，能够有效处理表面及深度型的裂缝，同时也不会对砼结构造成过于严重的影响，因此在裂缝修补中应用较为普遍。在具体操作的过程中需要将水泥浆涂抹于裂缝表面，在涂抹后还应考虑防腐问题，因此必须刷漆。第二是灌浆法。需要将浆料压入裂缝中，促使其逐渐硬化，最终与原本的混凝土结构成为一体，形成稳固的砼结构，这种处理措施的优势在于密封性能较好。第三是嵌缝法，作用十分显著，具体操作方式是在裂缝处开槽，然后加入止水材料，在封堵裂缝的同时又可确保混凝土外观的完整性[4]。第四是结构加固法，主要处理的是裂缝出现后影响混凝土性能的情况。结构与锚固补强均可，应根据实际情况合理选择。
四、结语：
总而言之，墩身砼裂缝与环境、施工技术、工艺、材料质量都有一定的关系，因此在预防裂缝时应从多方面入手，并做好混凝土的养护工作。同时，裂缝出现时还应在最佳时间内进行修补，选择合适的修补方法，避免因处理不及时导致裂缝范围不断扩大。
参考文献：
[1]甘小江.高速铁路桥梁墩身混凝土裂缝控制技术探讨[J].山西建筑，2017，43（4）：186-188.
[2]张华，李海峰.公路桥梁墩身混凝土的开裂与防治[J].筑路机械与施工机械化，2014，29（4）：79-80.
[3]张广伟.混凝土桥墩非结构裂纹成因及受力特性分析[J].科技资讯，2013，（16）：64-66.
[4]董旭明.关于桥梁混凝土墩身裂缝成因分析及其控制方法技术探究[J].黑龙江交通科技，2014，37（2）：95-97.
关键词：铁路桥梁;墩身混凝土;裂缝成因;控制措施
铁路桥梁的建设是一项工期长、规模大且极其复杂的工程，需要充分考虑材料、工艺、地质条件等多项因素。而墩身混凝土作为一个重要的施工环节，更应该引起关注。结合当前的情况来看，墩身裂缝现象较为普遍，在程度及形式上也存在一定的差异，而其成因也包含多个方面，最终不仅会降低铁路桥梁的安全性能，同时还会增加经济损失，因此必须严加控制。
一、裂缝成因
导致墩身混凝土裂缝的原因较多，主要包括以下几点。第一是温度，混凝土在硬化过程中水化热释放量会持续增加，导致内部核心温度升高，形成表面拉应力，冷却之后又会形成内部拉应力，如果这些力高于砼的抗裂能力，则会引发裂缝现象。第二是湿度，混凝土表面与内部的湿度变化情况差异较大，表面湿度始终处于变化状态，并且某些时期变化十分剧烈，而内部湿度则处于较为平稳的状态，升高或降低幅度较小且变化速度十分缓慢。基于此种原理，如果养护不当，导致砼表面湿度不够均匀，则会导致砼外部干缩形变，引发裂缝问题。第三是冻胀，气温处于0℃以下时，饱和状态的混凝土易冰冻，体积会直接增大，内部则会不可避免地产生膨胀应力[1]，从而引发裂缝现象。但如果墩身施工处于夏季，则无需考虑这一因素。第四是钢筋锈蚀，锈蚀后钢筋体积会增大许多，进而导致同处混凝土承受内压力，裂缝后还会直接剥落。此种现象在腐蚀环境下最为常见，因此应统一做好墩身钢筋的运送及安装工作，避免长时间堆放在露天环境中。第五是结构设计问题，如果假设与检验结果偏差过大，则会选择刚度不达标的墩身，进而影响墩身的合理布置，遗留许多安全隐患，增大了混凝土裂缝的可能性。第六是混凝土质量问题，包括砂石粒径过小、水泥强度较低、级配方案与施工要求不符等。第七是施工因素。包括振捣棒插入位置有误、振捣速度过快、漏振、振捣过度等，都会直接影响砼的密实度与均匀度;养护环节未能处理到位容易使砼在早期脱水，进而导致砼因收缩而产生裂缝。
二、防控措施
针对墩身混凝土裂缝，关键在于预防和控制，从根本上减少其所造成的危害。
（一）原材料质量
混凝土质量的控制要点在于以下几个方面，第一是水泥，选择水化热较低的硅酸盐水泥，并且应在混凝土强度达标的情况下尽可能减少水泥用量。第二是骨料，是一种直接影响砼抗拉强度的材料，因此需要选择粒径、洁净度、含泥量与施工要求相符的骨料。细骨料可采用中粗砂，并添加适量粉煤灰，有效控制砼内部的拉应力[2]。第三是外加剂，主要包括减水剂、缓凝剂等，目的在于促使砼的和易性能够有所提高，并确保水灰比不超过0.55，这对于延长砼的初凝时间具有重要作用，最长可延长至五小时左右。第四是配合比，重点在于合理控制水灰比，缓解收缩现象，最大程度地降低水化热。但在施工现场水泥添加过量的现象较为常见，这尽管能够在一定程度上提高砼的强度，但会导致收缩现象更加明显，容易使得砼开裂，因此需要严加监管。
（二）温度控制
在浇筑过程中加入水冷却碎石，从而降低混凝土浇注温度;环境温度较高时将浇筑厚度控制在500毫米以内即可，不宜过厚，目的在于促使材料表面散熱速度更快;控制好不同层面混凝土的浇筑时间与速度，确保在前一层即将初凝时完成后层的浇筑;将测温管布设于砼内部，测定砼内外部的温度，计算温差，确保不超过25℃。如果偏离该值，则应对原本所制定好的养护方案加以改进。
混凝土硬化时内部温度会升高，因此需要铺设冷却管路，在浇筑结束后做好循环冷却工作;合理控制管道的出水排放位置，以防对正常施工造成影响;初凝后可将已排出的水用来保温及养护砼;养护结束后及时注浆和压浆，以防处于中空状态下的冷却管影响砼的强度。
（三）施工监测
墩身施工能否顺利开展取决于是否对施工现场进行了实时监测与问题反馈，只有这样，才能了解砼温度的变化与收缩状态，并及时对已出现的问题加以调整，改善混凝土性能，提升其自身的抗裂性，进而从根本上减少裂缝。
（四）利用砼后期强度
墩身施工耗时较长，荷载施加难度高，因此可推迟砼强度的龄期，从原本的28d延长至50d以上，甚至90d[3]，这样就能够充分利用砼后期强度这一有利因素，最大程度地减少水泥用量，这时砼内部的温度也会降低。此外，温度阶梯容易造成深度不同的裂缝，因此如果在施工期间温度骤降，必然会对施工质量造成严重影响，从而使得砼产生表面裂缝。此种问题需要通过对混凝土进行保温加以解决。
（五）结构设计
桥梁结构设计是一项重点，关键在于把握好构件抗与放之间的关系，避免因结构断面在短时间内急剧变化而导致应力过于集中。配置构造钢筋也是一项要点，需要合理选择钢筋直径和数量，并配置尺寸合理、质量达标的桥面板等构件。同时，这也对施工人员提出了更高的要求，其必须熟知与构造钢筋相关的知识及技术，这样才能确保图纸中的不合理之处及时被发现，并尽快告知设计人员，确保问题尽快得到解决。如果施工人员基本知识不过关，则会将设计上的误差转变为施工现实，从而造成不可估量的损失。
（六）浇筑技术
根据混凝土的特点选择合适的浇筑方法;尽量在春秋季施工，以防环境因素影响施工质量，并且温度较为适宜的季节也有利于精确化控制砼的入模温度;插入振捣棒前确定好插入位置，以防插偏;振捣时控制好速度，确保振捣的均匀性，以防出现过振或漏振的现象;浇筑后应用土回填，能够起到养护混凝土的作用;浇注时应分配专人进行监管，及时纠正施工偏差。
三、裂缝处理
预防措施的实施有利于减少裂缝，但如果因控制不当或不可控的因素导致裂缝已经形成，则应尽快进行修补，可采取以下几种方法。第一是表面修补，能够有效处理表面及深度型的裂缝，同时也不会对砼结构造成过于严重的影响，因此在裂缝修补中应用较为普遍。在具体操作的过程中需要将水泥浆涂抹于裂缝表面，在涂抹后还应考虑防腐问题，因此必须刷漆。第二是灌浆法。需要将浆料压入裂缝中，促使其逐渐硬化，最终与原本的混凝土结构成为一体，形成稳固的砼结构，这种处理措施的优势在于密封性能较好。第三是嵌缝法，作用十分显著，具体操作方式是在裂缝处开槽，然后加入止水材料，在封堵裂缝的同时又可确保混凝土外观的完整性[4]。第四是结构加固法，主要处理的是裂缝出现后影响混凝土性能的情况。结构与锚固补强均可，应根据实际情况合理选择。
四、结语：
总而言之，墩身砼裂缝与环境、施工技术、工艺、材料质量都有一定的关系，因此在预防裂缝时应从多方面入手，并做好混凝土的养护工作。同时，裂缝出现时还应在最佳时间内进行修补，选择合适的修补方法，避免因处理不及时导致裂缝范围不断扩大。
参考文献：
[1]甘小江.高速铁路桥梁墩身混凝土裂缝控制技术探讨[J].山西建筑，2017，43（4）：186-188.
[2]张华，李海峰.公路桥梁墩身混凝土的开裂与防治[J].筑路机械与施工机械化，2014，29（4）：79-80.
[3]张广伟.混凝土桥墩非结构裂纹成因及受力特性分析[J].科技资讯，2013，（16）：64-66.
[4]董旭明.关于桥梁混凝土墩身裂缝成因分析及其控制方法技术探究[J].黑龙江交通科技，2014，37（2）：95-97.