高原地区超长混凝土结构裂缝控制
冯泽龙 1 池海龙 1 辛军 1 王广齐 1 张思磊 1
（ 1.中建交通铁路 分 公司， 北京市 ， 100166 ）
摘要： 超长混凝土作为一种新型的建筑施工技术，在公路交通、房屋结构等方面取得了广泛地应用，但 由于各种因
素导致的温度变化、收缩变形引起应力， 以及自身存在一些缺陷等使得 超长混凝土结构 出现 裂缝 ，对经济和工程质
量的影响是非常大 。本文主要针对 高原地区超长混凝土结构裂缝控制方面进行研究，通过理论分析，技术要求等提
出裂缝控制策略。
关键词： 高原地区 ，超长混凝土 ，结构裂缝 ，控制 策略
1 基本理论 研究
1.1 裂缝的成因
超长混凝土的裂缝主要是由温度变化引起的，因温差较大，使水泥水化反应导致出现了表面干
缩和泛油现象。在大气温作用下产生大量热量而造成内部冷却不畅 ， 当外部环境湿度较低时就会形
成一个冷缝。内外部散热差异比较大且内部存在很多微小冰晶或雪结晶球层等性质的热传导通道 ，
温差越大越容易出现冻胀裂缝 。 这种情况称为热学作用机理导致的结果 ， 在凝结之前被冷却到一定
程度之后 ， 才开始扩展到整个混凝土结构中去，所以温度变化引起的裂缝也成为一种特殊形式存在
着 。另外 由混凝土中水泥石粉体材料组成的普通钢筋裂缝 ， 由于水灰比较大而产生大体积应力导致
的非均质受拉区、网状裂隙等区域 等。
1.2 裂缝的 类型
混凝土的裂缝主要有：
（ 1）横向裂纹 。当温度变化较大，而在相同材料之间相互流通时，应力会产生相应地下降。这
种现象称为热胀冷缩效应或收缩拉伸变形膨胀反应形式是由两种不同因素交互作用引起的一种结
果；如表面温差过大、表面张力和结构张力等物理化学性质改变 ，而导致的裂缝表现为热反射形貌、
形状不规则等应力降低状态 。
（ 2）纵向裂纹。当温度变化较大时，就会产生温度应力裂缝。超长混凝土具有较高的抗拉强度、
极限延伸率和耐久性，因 此 ，在冷凝条件下可通过合理选择材料来控制结构开裂问题。
1.3 裂缝的控制
混凝土的裂缝控制是指通过采取一些措施将其从内部向外部传递能量 ，进而减少或避免结构产
生位移、变形，以满足建筑施工要求 。通常将控制过程分为两个部分：首先是要进行施工材料选择；
其次则为合理设计、配比。采用科学合理地方法来确定混凝土原材料以及骨料级配比例等相关参数 ，
以达到最优化配置目的，这样能够最大限度减少因温度变化产生裂缝问题出现概率 [1]。
2 超长混凝土结构裂缝的 分析
2.1 参数选取
超长混凝土结构裂缝控制 ，首先要确定出合理的控制参数，包括材料用量、施工时间等。不同
类型和尺寸的原材料对工程质量及成本有很大程度上地影响；如普通钢筋水泥含量越低、高强度等
级钢筋越多其耐久性越高 （ 屈服强度 /抗拉伸能力 ）也就越大；而混凝土中水化热较快，因此掺入量
要根据施工温度来确定。混凝土的抗压强度和抗拉性受温度变化影响，在冻融循环作用中，水泥水
化热传导速率与混凝土硬化后表面温度呈正比 ， 随着温差减小、入模量增加以及保温时间延长 ， 热
量传递速率也会相应增大。
2.2 荷载组合
超长混凝土在实际施工过程中 ，通常会产生不同类型的荷载组合。根据加载方式、位移方向以?н???ͨ?????칤?̼??????´?Ч??̳?????봴Ч?????? 317
及加载速率等条件来确定其使用状态。对于普通钢筋而言，当达到临界点以上时就可考虑采用特殊
工艺进行加固处理；而对较大体积混凝土来说 ， 则需要采取加厚或减薄措施以满足抗裂要求和结构
耐 久性需求。通常情况下采用三种不同方式进行加力处理： ① 结构面筋与基础之间锚固间距； ② 梁
端横向肋、柱间主钢筋加固距离； ③ 混凝土表
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