路橋混凝土的施工溫度與裂縫防范

王舜練

廣東晶通公路工程建設集團有限公司 廣東廣州 510000

摘要：隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，雖然關(guān)于橋梁和公路的混凝土溫度裂縫的裂縫寬度的計算方法以及裂縫的形成原因還存在著互不相同的理論派系，具體的裂縫的防治措施和施工溫度的意見基本上保持一致，經(jīng)過大量的工程實踐證明，這些防范措施都是有效可行的。所以，路橋工程的施工管理人員要在根本上對混凝土工程進行施工管理工作，有效的防止裂縫和施工溫度等問題的產(chǎn)生。本文簡單分析討論了路橋混凝土溫度裂縫的形成原因以及裂縫和施工溫度的防治措施。把混凝土裂縫和施工溫度因素當作切入點，探討混凝土溫度應力的影響作用和路橋裂縫發(fā)生的原因，然后針對原因提出養(yǎng)護階段、施工階段、施工前準備階段如何做好混凝土裂縫和施工溫度防治工作，從而有效的解決路橋工程的混凝土裂縫問題，提升路橋工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：路橋；混凝土；施工；溫度與裂縫；防范

0 引言

近幾年來，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，路橋工程在促進我國經(jīng)濟發(fā)展方面也在不斷的發(fā)揮著重要的作用，特別是工程質(zhì)量儼然成為鑒定路橋合格標準的重要指標。我國路橋工程的施工水平的一個重要體現(xiàn)就是路橋工程的質(zhì)量，我國日益增長的交通通行量需要由高質(zhì)量的路橋來承載。但是，當前路橋工程施工期間經(jīng)常會出現(xiàn)裂縫問題，其原因一般是人們沒有正確認識混凝土溫度應力的形成原因，沒有做好混凝土裂縫防治工作。所以在路橋工程施工中一定要合理選擇混凝土施工溫度，并做好裂縫的防范工作，使得整個路橋工程質(zhì)量得到保障，促進我國路橋行業(yè)的發(fā)展。

1 路橋混凝土施工溫度與裂縫因素

1.1 路橋混凝土的溫度應力

在混凝土溫度應力的形成一般要歷經(jīng)三個過程：早期、中期和晚期。從混凝土澆筑完成一直到放熱結(jié)束為止是早期，持續(xù)時間一般是三十天，這個期間水泥會放出大量的水化熱，導致混凝土的彈性模量產(chǎn)生很大的變化，然后在內(nèi)部生成了溫度應力；放熱結(jié)束一直到混凝土性質(zhì)穩(wěn)定期間是中期，中期的混凝土彈性模量沒有特別明顯的變化，受溫差變化而產(chǎn)生的應力和早期余下應力將相互重疊；混凝土全部冷卻下來后開始就進入晚期，因外界溫度變化過大晚期會出現(xiàn)溫度應力，并且會與中期和早期應力一塊重疊。

混凝土受溫度應力的影響主要有以下兩個方面：

（1）自生應力，結(jié)構(gòu)邊界沒有制約，致使結(jié)構(gòu)處在一個不穩(wěn)固的狀態(tài)，由于結(jié)構(gòu)自身力量相互制約，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)生的任何非線性分布都會導致出現(xiàn)溫度應力。

（2）約束應力，由于結(jié)構(gòu)的全部邊界或者個別邊界受到了外界因素的抑制，致使結(jié)構(gòu)不能隨意變形而引發(fā)的應力，這種溫度應力一般和干縮應力一塊結(jié)合產(chǎn)生共同作用。路橋施工人員要全方位掌握施工混凝土配合比、溫度以及現(xiàn)場的具體情況等種種信息才可以正確預測混凝土的這種溫度應力。

圖1 橋梁混凝土溫度裂縫

1.2 路橋混凝土裂縫的產(chǎn)生原因

路橋混凝土出現(xiàn)裂縫一般是由三個因素所引起：

（1）沒有嚴格要求混凝土的材料質(zhì)量，導致了材質(zhì)的不均勻性和脆性，此外混凝土的整體結(jié)構(gòu)也不夠合理，導致了混凝土特別容易受內(nèi)外濕度和溫度的影響而出現(xiàn)裂縫。

（2）混凝土受到氣溫的影響，如果在養(yǎng)護期和澆筑期間有氣溫溫差較大情況，在混凝土表面就極易形成一種拉應力，使得裂縫發(fā)生率明顯增加；另一方面，在澆筑后混凝土會持續(xù)的釋放出水化熱，使得混凝土內(nèi)部的溫度升高，在表面形成了拉應力，隨后在后期的降溫階段就會在內(nèi)部形成了拉應力。綜上所述，如果做不好混凝土澆筑之后的養(yǎng)護工作，也會使混凝土裂縫風險加大。

（3）沒有在施工前準備階段對混凝土配合比加以重視，導致了混凝土材質(zhì)不均勻、水灰比穩(wěn)定性不足，在澆筑期間還容易發(fā)生離析現(xiàn)象，導致混凝土出現(xiàn)裂縫；另一方面，路橋設計會要求不出現(xiàn)拉力，在施工現(xiàn)場，混凝土內(nèi)部一般會存在較大拉應力，有的已經(jīng)超過混凝土外部荷截的應力，由于受到長時間的拉應力，混凝土不可避免的會出現(xiàn)裂縫。

2 混凝土的施工溫度與裂縫防范措施

2.1 施工準備階段對混凝土配合比和原材料進行優(yōu)化

一般情況下，在施工期間混凝土產(chǎn)生裂縫的主要因素是由沒有達到合格標準的配合比和原材料引起的，所以為了保證混凝土質(zhì)量在施工的準備階段要采取相應的措施。

（1）選用材料以及混凝土配合比之前要大致了解工程的整體概況，準確掌握工程對承載力的標準和工程基本的設計要求，在這些信息的基礎上再進行混凝土配合比和材料的選擇，選擇水泥等級和品種時要特別注意，如果水泥等級低，就會影響混凝土的強度和剛性，致使路橋工程質(zhì)量降低；如果水泥等級高，由于混凝土釋放大量的水化熱而導致混凝土產(chǎn)生裂縫。另一方面，還得科學合理的選擇砂石等原材料，保證入場的材料都達到合格要求。

（2）要根據(jù)混凝土配合比以及路橋工程的實際情況來進行膨脹劑的選擇，對比各個膨脹劑的摻料以及產(chǎn)生的膨脹效果，然后選出適于工程的最優(yōu)的膨脹劑。

（3）施工前有關(guān)的施工人員要了解一定的補償收縮技術(shù)，保證在施工期間可以正確合理運用該技術(shù)。

2.2 路橋施工階段的混凝土溫度控制

混凝土產(chǎn)生裂縫的重要原因就是沒有合理控制溫度，因此為了避免施工階段的溫度裂縫，要采取以下措施。

（1）路橋工程混凝土澆筑如果在氣候炎熱的條件下進行，要對澆筑厚度進行嚴格控制，為了確保混凝土表面能在短時間內(nèi)散去熱度，厚度不超過五十厘米為宜。此外，第二層澆筑時要注意控制澆筑速度，在第一段混凝土初凝前完成澆筑。

（2）對比路橋工程混凝土的澆筑面積，在混凝土上、中、下等三個部位放入一定數(shù)目的測溫管，并定期檢測的混凝土內(nèi)外溫度，一般情況下，一至四天時，每隔兩小時進行一次檢測；五到七天時，每隔四小時進行一次檢測；八到十五天時，每隔二十四小時進行一次檢測，并做好溫度檢測記錄。此外還要控制路橋混凝土的內(nèi)外溫差在25攝氏度以內(nèi)，要是出現(xiàn)溫度上升，及時采取相應的調(diào)整養(yǎng)護措施來降低溫差。

（3）要正確進行混凝土拆模，不然因溫度驟變混凝土表面會形成拉應力而產(chǎn)生裂縫。因此要依據(jù)現(xiàn)場的施工情況來確定適宜的拆模時間。

（4）澆筑完成后要采取保溫養(yǎng)護措施，先覆蓋一層塑料薄膜，之后在中層覆蓋厚度八到十厘米的由鋸末填充的麻袋，然后用巖棉覆蓋一到二層（每層的厚度保持十厘米）。

（5）為防止路橋工程的混凝土內(nèi)部的水分在炎熱氣候下由于蒸發(fā)過快而導致混凝土出現(xiàn)裂縫，對長時間暴露于日光下的混凝土要采取灑水養(yǎng)護措施。另外，還可以減少水泥比例、添加塑化劑或引氣劑、使用干硬性混凝土摻混合料或是在混凝土攪拌時加水冷卻碎石來降低澆筑溫度，從而可以有效地減少裂縫風險，保證施工階段路橋工程混凝土的質(zhì)量。

2.3 養(yǎng)護階段的降溫

混凝土硬化期間，由于內(nèi)部釋放熱量較多導致了溫度升高。所以可以預先布置冷卻管路在混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，待澆筑完成后可以開啟水流進行降溫。此外，對冷卻水出口進行合理設置，保證冷卻管排水不會影響施工部位。待到養(yǎng)護結(jié)束后，混凝土整體結(jié)構(gòu)的強度會受到中空冷卻管的影響，所以，可進行注漿措施或者真空壓漿填滿空管，保證混凝土的整體性能。

3 結(jié)束語

在路橋工程的施工過程中，一般混凝土會受到太多因素的影響而出現(xiàn)裂縫。所以，路橋工程施工人員得采取相應的防范措施。在路橋工程施工中對混凝土的各個環(huán)節(jié)進行密切關(guān)注，對配合比和原材料進行優(yōu)化、對施工溫度進行嚴格控制、在養(yǎng)護期間采取相應的降溫措施，把可能引發(fā)混凝土裂縫的因素消除在萌芽階段，保證路橋工程的質(zhì)量，實現(xiàn)工程達到最大的社會效益和經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]魏卓洋.公路與橋梁混凝土的施工溫度與裂縫研究[J].建筑科學科技風.2017（07）：169

[2]鄭 彬.公路與橋梁混凝土的施工溫度與裂縫防治探析[J].中華民居.2014（04）：205

[3]馮理文.淺談公路與橋梁混凝土的施工溫度與裂縫防治[J].科技與企業(yè).2012（09）：244

[4]嚴伏華.橋梁混凝土的施工溫度與裂縫控制[J].科技信息.2011（10）：329

[5]時培良，盧正佐.淺談混凝土的施工溫度與裂縫[J].黑龍江科技信息.2010（09）：249