公路與橋梁混凝土的施工溫度與裂縫防治分析

荊甘泉

摘 要：隨著公路與橋梁行業(yè)的發(fā)展，混凝土施工質(zhì)量成為公路與橋梁施工的重要組成部分，混凝土施工中的溫度等一些因素對施工材料產(chǎn)生一定的影響，并且會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，對公路與橋梁的主體結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生一定的影響，因此必須加強(qiáng)公路與橋梁混凝土施工質(zhì)量控制措施，避免混凝土的出現(xiàn)，從根本上提高公路橋梁的施工質(zhì)量。本文主要分析了公路橋梁混凝土的施工裂縫以及防治措施。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；混凝土施工；溫度；裂縫

混凝土是一種復(fù)合型材料，其中含有水泥與凝膠材料，加入等量的水后，通過攪拌設(shè)備進(jìn)行混合即可。其特點(diǎn)是生產(chǎn)工藝相對簡單，可以滿足工地的大量使用，并且價(jià)格較其他材料更加低廉，可以很大程度的減少施工過程始終的經(jīng)費(fèi)支出。混凝土雖然具備許多施工中的優(yōu)點(diǎn)，但也存在著一個(gè)容易出現(xiàn)裂縫的嚴(yán)重問題。混凝土裂縫問題不僅出現(xiàn)在我國，目前世界各國施工中的混凝土裂縫問題都較為嚴(yán)重。這種裂縫嚴(yán)重影響建筑的使用質(zhì)量和使用壽命，一旦遇到較為嚴(yán)重的自然危害，后果不堪設(shè)想。

公路與橋梁工程，又可簡稱為路橋工程。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)全球化，路橋工程在促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮的作用也逐漸為人們所意識到，尤其是工程質(zhì)量更是成為人們鑒定路橋是否合格的一項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn)。一方面，路橋質(zhì)量代表著我國路橋工程的施工水平；另一方面，只有高質(zhì)量路橋才能承載我國日益龐大的交通通行量；然而，目前路橋工程普遍在施工期間存在各種裂縫問題，盡管施工人員對此采取了諸多措施，效果仍不甚理想，究其原因，主要是由于對混凝土溫度應(yīng)力形成原因認(rèn)識不足，以及裂縫防治工作未做到位所致。

1 混凝土施工溫度應(yīng)力

公路與橋梁施工中混凝土是施工的主體部分，而混凝土受溫度的應(yīng)力作用主要分為3個(gè)階段：第1階段是施工開始時(shí)到混凝土中水泥放熱完成后的階段，時(shí)段持續(xù)30d左右，溫度應(yīng)力來自于水泥釋放的熱量與混凝土劇烈彈性形變所形成的應(yīng)變力；第2個(gè)階段則是混凝土中水泥放熱完畢后到混凝土溫度穩(wěn)定，溫度應(yīng)力來自于混凝土冷卻與溫差的作用，并與第1階段的溫度應(yīng)力殘余疊加；第3階段則為混凝土溫度穩(wěn)定后到運(yùn)轉(zhuǎn)階段，溫度應(yīng)力來自周圍環(huán)境的溫差和前兩階段的溫度應(yīng)力殘余的疊加。

混凝土中溫度應(yīng)力可以概括分為2類，其中包括自生應(yīng)力與約束應(yīng)力。自生應(yīng)力是指當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度與非完全靜止的結(jié)構(gòu)呈非線性分布時(shí)，結(jié)構(gòu)本身內(nèi)部會產(chǎn)生相互約束的應(yīng)力；而對于約束應(yīng)力則為外界環(huán)境的影響，混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后其邊界部分或者全部主體不能自由形變，而導(dǎo)致的應(yīng)力。約束應(yīng)力與自生應(yīng)力都會跟混凝土干縮產(chǎn)生的應(yīng)力相互作用并疊加。因此，需要充分分析溫度應(yīng)力對混凝土的影響，并探究溫度因素的來源。

2 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

混凝土一旦出現(xiàn)裂縫問題，會影響后期施工以及建筑的整體質(zhì)量。因?yàn)榛炷恋牟牧咸厥猓霈F(xiàn)裂縫的原因也有很多種，主要原因有：1）質(zhì)量上的原因。在施工過程中，施工人員沒有嚴(yán)格遵循混凝土的材料配比率，導(dǎo)致混凝土在使用過程中承重性能變差，材質(zhì)變脆，從而出現(xiàn)裂縫；2）在建筑整體在設(shè)計(jì)時(shí)沒有將混凝土的承重能力計(jì)算進(jìn)去，導(dǎo)致混凝土無法承受上層帶來的壓力，造成裂縫；3）排除質(zhì)量問題和材料配比的問題，那么就是因?yàn)榛炷恋臏囟葘ν饨鐜淼臏囟炔荒苓m應(yīng)，經(jīng)過巨大的溫差后，出現(xiàn)裂縫，現(xiàn)今大部分混凝土出現(xiàn)裂縫的原因都和溫度有關(guān)。

3 混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的危害

隨著我國的城市基礎(chǔ)建設(shè)的不斷發(fā)展，在城市中逐步建立起來了更多的公路橋梁建設(shè)，但是由于混凝土施工使用的施工材料應(yīng)用中會出現(xiàn)裂縫問題，遇到混凝土開裂會直接影響到建筑使用著的安全。混凝土在施工結(jié)構(gòu)中起到的是凝結(jié)整體堅(jiān)固性的作用，優(yōu)良的混凝土結(jié)構(gòu)可以保證建筑的穩(wěn)定性，在突發(fā)地理危害中可以很大程度減少居民的人身財(cái)產(chǎn)損失。在已經(jīng)建成的混凝土結(jié)構(gòu)建筑中，輕微的裂開可能會對建筑的外側(cè)美觀產(chǎn)生影響，重則不斷的裂縫積累會直接影響到建筑的使用壽命，威脅到社會安定。

4 混凝土施工溫度與裂縫防治

4.1 做好施工前的準(zhǔn)備工作

混凝土裂縫成因之一，便是混凝土中的沙子、水泥與水的比例存在問題。因此，在施工前必須做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作，工作人員需要根據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)合理配置混凝土。首先，工作人員需要對工程概況有基本的了解，尤其是工程的施工標(biāo)準(zhǔn)、工程所處的地理位置、施工時(shí)的氣溫等。其次需要檢測水泥的質(zhì)量和了解水泥的品質(zhì)與等級，根據(jù)水泥的情況合理配置混凝土，避免水量過多或過少。最后需要選擇適合的膨脹劑，并根據(jù)實(shí)際要求配置合適的劑量。工作人員要提前做好準(zhǔn)備工作，待工程施工開始后，根據(jù)比例配置混凝土。

4.2 控制施工中混凝土的溫度

首先，要避免在極寒的天氣中進(jìn)行混凝土施工，避免混凝土內(nèi)部溫度與周圍外界氣溫的差異性過大，而產(chǎn)生極大的拉應(yīng)力，進(jìn)而對混凝土產(chǎn)生影響。其次，要避免在極為炎熱的天氣中施工，即便在溫度較高的氣候中施工，也需要將混凝土的厚度控制在一定的范圍內(nèi)，并且要讓混凝土快速冷卻。最后，要做好混凝土施工的溫度檢測，在施工過程中必須對混凝土主體部分的上中下等部分進(jìn)行溫度檢測和控制，避免上下等溫度差異性過大。發(fā)現(xiàn)溫度差異較大時(shí)需要采取措施及時(shí)進(jìn)行處理，保證內(nèi)外溫度差小于25℃。并且澆筑完畢后，要選擇合適的時(shí)間拆除模板，避免混凝土外表溫度出現(xiàn)驟變，進(jìn)而出現(xiàn)

裂縫。

4.3 外加劑的使用

外加劑的使用是避免混凝土出現(xiàn)裂縫的主要方法，外加劑的合理使用能夠使混凝土裂縫減少。水泥用量也是控制混凝土出現(xiàn)裂縫最主要的原因，防裂劑能夠有效的減輕和對水泥漿的稠度有所改變，能夠在很大的程度上提高抗裂性。混凝土在收縮的過程中會受到外界的拉力，在拉力較大的情況下就會出現(xiàn)裂縫，防裂劑能夠有效的防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫。

4.4 降低水泥導(dǎo)熱性

混凝土是一種混合型材料，其中占有最大比例的材料就是水泥，水泥對于混凝土的整體質(zhì)量有著重要的影響。所以在選擇水泥時(shí)，要選擇導(dǎo)熱性不強(qiáng)的水泥，減少混凝土對外界溫度的敏感。從而降低混凝土裂縫的問題情況。

4.5 在混凝土內(nèi)部安裝冷卻管

如果在夏季進(jìn)行混凝土澆筑，實(shí)現(xiàn)快速降低混凝土內(nèi)部溫度有一定的困難。因此，在混凝土澆筑的過程中，可以在模板內(nèi)提前安裝冷卻管。這種方式也適用于需要快速降溫的工程中。混凝土澆筑完成后，會不斷的釋放熱量，使混凝土的溫度迅速升高。此時(shí)工作人員可以打開冷卻管閥門，讓水流通過冷卻管，并從出口排出，實(shí)現(xiàn)降溫的目的。防止水流對混凝土的過度刺激，并且也能夠讓水流帶走混凝土中的熱量。當(dāng)水溫高于10度，水流的速度也可以適當(dāng)提升。當(dāng)混凝土的溫度冷卻后，需要通過注漿的方式將冷卻管填滿。

5 結(jié)語

公路和橋梁建設(shè)中會涉及很多復(fù)雜的施工技術(shù)和施工理念，施工質(zhì)量受施工技術(shù)的影響，尤其是混凝土施工技術(shù)的影響。混凝土是當(dāng)前公路和橋梁施工中主要材料，也是主體部分，其施工質(zhì)量的好壞直接會影響到橋梁和公路的質(zhì)量和使用壽命。公路和橋梁施工中的混凝土部分容易出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重影響公路與橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并且會引發(fā)安全事故，對人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全等造成威脅。故需要加強(qiáng)對公路與橋梁混凝土施工中的影響因素進(jìn)行分析，并及時(shí)對混凝土的裂縫問題進(jìn)行防治，提高公路與橋梁的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]李林義.公路與橋梁混凝土的施工溫度與裂縫防治[J].魅力中國，2016，（28）.

[2]許潞.公路與橋梁混凝土的施工溫度與裂縫防治[J].城市建筑，2014，（23）.