公路與橋梁混凝土施工的溫度控制及其裂縫對策

周 強

（沐川縣交通建設發展有限公司,四川沐川614500）

混凝土作為工程建設中非常重要的材料，在道路與橋梁建設中得到了廣泛的應用，但是，從目前的實際情況看，對混凝土施工中的溫度如果不能很好的把握，很容易對整體結構產生不好的影響，導致在使用過程中出現裂縫。

1 溫度應力的形式與來源

公路與橋梁在使用混凝土建設中，可能會出現的溫度應力主要有約束應力與自生應力兩種，產生原因主要是由于混凝土溫度的變化而造成的熱脹冷縮反應。首先是約束應力。約束應力是在外界溫度變化影響下，導致公路以及橋梁等方面的混凝土材料不能完成一個好的變化而受到的力。在公路與橋梁混凝土建設完成之后，混凝土結構并不是一個完全靜止的結構，在這種情況下，混凝土溫度會對內部結構產生一定的約束從而導致產生應力。

公路與橋梁的混凝土施工中，最主要的一部分就是運輸及澆筑。這個施工過程根據時間先后可以分為以下三個階段：首先是開始部分，這階段是從開始作業到混凝土內部放熱完成，這段時間一般情況下會保持30小時左右，在這個過程中，混凝土不斷向外放出熱量，導致橋梁本身溫度降低，結構變得更加緊致；第二階段是在混凝土內部溫度徹底釋放完成之后，整個道路結構趨于穩定，在這階段產生應力的原因主要是混凝土內部溫度與外部環境的溫度不一致，可能會存在的溫度差會導致應力的產生；第三階段是在溫度變化穩定之后，內部溫度與外部溫度逐漸一致，這個階段公路整體結構會逐漸變得穩定。

2 公路與橋梁混凝土結構裂縫產生的原因

混凝土材料雖然具有極為優秀的耐壓能力，但從其結構來看，抗拉能力并不強，這就直接導致由混凝土澆筑完成的公路或者橋梁在使用過程中受到外力的拉扯會產生裂縫。如果在澆筑過程中混凝土產生裂縫，對以后的進一步施工會產生不好的影響，如果養護不好，更會對整個公路的使用壽命造成影響。導致裂縫產生的具體原因有以下幾方面：

2.1 公路與橋梁混凝土結構施工人員操作不當

橋梁道路的施工受多方面因素的影響，而混凝土作為原材料對整個工程質量產生的影響是非常大的，對于工作人員來說很容易忽視這方面。在道路工程建設中，沒有嚴格遵守混凝土澆筑工程有關規定，在這種情況下混凝土澆筑施工的完成是很不可靠的，會給以后的使用留下比較嚴重的安全隱患，因施工人員操作不當導致裂縫產生的情況，目前看占有比較大的比例。

2.2 外界溫度變化的作用

對于道路及橋梁工程建設，外界溫度是影響橋梁使用壽命的重要因素之一，由混凝土制成的道路在外界溫度影響下，會發生彈性或塑性的形變，導致混凝土道路內部結構穩定度進一步下降，這種情況下很容易產生裂縫。

3 混凝土施工溫度控制方法與約束條件的改善措施

3.1 嚴格控制混凝土配合比

要精準控制道路混凝土施工過程中的溫度，需要施工人員從多方面入手，對混凝土所選用的各種配料進一步改良，可以在當中添加引氣劑塑化劑，這些混合料可有效提高混凝土材料自身的抗拉能力，這樣可以針對施工環境適當地減少混凝土當中水泥的含量。原材料的配合比不符合設計要求，是導致施工階段裂縫出現的主要原因。在公路與橋梁混凝土施工前，應加強施工材料的準備，并進行實驗室配比試驗，對混凝土質量加以有效控制。一方面，應明確公路與橋梁工程項目的基本特點與實際施工要求，在配合原材料時應以工程承載力標準為依據。由專業人員負責水泥的采購，對水泥等級和類型進行控制，防止由于水泥等級較低引發的混凝土強度與剛度不足問題，保障路橋工程的建設質量。另一方面，應防止由于水泥等級過高而大量產生水化熱，引發混凝土裂縫問題。在選擇膨脹劑時，應結合混凝土配合比的具體情況，對市場中常見膨脹劑進行對比與分析，以切實發揮其性能優勢。

3.2 嚴格控制混凝土溫度

施工現場管理人員應做好施工時間的合理安排，避免在酷暑或者極寒天氣下施工，防止施工效率與施工質量受到影響。在惡劣天氣下，較大溫差存在于混凝土結構當中，這也是導致其拉壓應力增大的主要原因，進而引發開裂問題。加強先進技術與設備的引進，實時監測混凝土結構的溫度變化情況，當溫度變化較大時及時采取有效應對措施，對裂縫問題進行有效預防。還應該對拆模板施工進行合理監管，防止較大的內外溫度差。

3.3 養護階段的溫度控制

混凝土內部熱量會隨著混凝土逐漸硬化而產生，這是引發混凝土結構溫度提升的關鍵因素。另外，為了避免混凝土在澆筑完成后溫度發生較大變化，可以在混凝土拌和階段采用加水的方式將骨料提前冷卻，降低混凝土的溫度，然后再完成澆筑施工。如果所使用的混凝土溫度過高，可以根據實際情況，科學地降低混凝土澆筑厚度，這樣能夠有效提高整體散熱能力，使之更好地適應外界溫度。最后，對于溫度的控制可以選擇注入水等液體的方法，在澆筑施工完成后實現對溫度的精準控制。通過這樣對混凝土溫度的改變，能夠有效控制混凝土澆筑完成的公路與橋梁整體結構，保證在使用過程中不會出現裂縫。也可以采取將冷卻管設置于混凝土結構中，完成澆筑施工后開啟水流，降低混凝土結構的溫度，這種方式適用于夏季高溫施工情況。完成澆筑施工后，由于熱量會不斷釋放引起溫度升高的問題，為此，應該及時開啟冷卻管閥門，水流在經過冷卻管后排出，控制混凝土的溫度。在此過程中，應該重視水流溫度與速度之間的關系，以增強實際降溫效果。通常情況下，當水流溫度在10℃以內時，應該控制水流速度在1500L/h左右；當水流溫度超過10℃時，則應該根據實際施工要求，適當提升水流的速度。為了防止公路與橋梁施工受到冷卻管排水的影響，應該對冷卻水出口進行合理設計。為了促進混凝土整體性能的提升，應該對冷卻管進行注漿或者真空壓漿處理，防止混凝土強度受到影響。

4 結語

由混凝土制成的公路與橋梁等建筑受到溫度的影響，很容易產生一系列結構性的變化，導致出現裂縫，這對公路與橋梁安全會產生嚴重的影響，威脅到人們的生命財產安全，因此，建筑施工團隊要高度重視，尋找改進施工溫度的精準控制辦法，這樣才能保證公路橋梁混凝土建設過程中有較好的技術保證，確保公路與橋梁建設質量。