公路與橋梁混凝土的施工溫度與裂縫防治簡述

馬進麗

摘 要：目前，公路橋梁建設的范圍越來越廣，主體工程仍以混凝土施工為主。混凝土是水泥、石料和水的結合體，具有熱膨脹和冷縮的特點，施工過程中易受溫度的影響，產生后期裂縫，影響混凝土的穩定性，損壞公路或橋梁的主體，它嚴重影響公路橋梁的整體質量和使用壽命。施工溫度是引起混凝土裂縫的重要因素，因此在混凝土施工中必須重視施工溫度，消除溫度對混凝土質量的影響，保證公路橋梁的穩定。

關鍵詞：公路橋梁混凝土;施工溫度;防裂;分析;研究

1路橋混凝土溫度應力的產生及其影響

是路橋施工中最重要的材料，但由于混凝土本身具有熱膨脹和冷縮的特性，因此其自身的溫度將直接影響路橋的質量。混凝土的溫度應力可分為三個階段，貫穿于公路橋梁工程的全過程。第一個是早期階段，從混凝土澆筑開始到混凝土放熱階段結束，一般持續一個月左右，在此期間混凝土逐漸由液態變為固態，在轉變過程中產生大量的水化熱，它對混凝土本身的彈性模量有很大的影響，使混凝土內部發生很大的變化，從而導致混凝土的內應力，是指混凝土從放熱結束到逐漸升溫的過程。在這個階段，混凝土的彈性模量不會有明顯的變化，但由于其內部溫度的變化，也會有一定的應力，最后階段就是最后階段，是指混凝土完全冷卻后發生的所有過程，在這一過程中，由于外界溫度的變化而產生溫度應力，隨著中期、早期應力疊加在混凝土上，一旦溫度應力的總和超過混凝土的抗剪強度，就會導致混凝土開裂。溫度應力對混凝土路面的影響可分為約束應力和自生溫度應力，兩者共同作用。

2混凝土裂縫原因

2.1準備不足。

配合比是影響混凝土質量、產生裂縫的主要原因之一。由于施工單位在施工準備階段沒有嚴格按照混凝土配合比標準施工，水泥或水的用量不合理，在這種情況下，會嚴重影響混凝土的穩定性，出現水灰相間的現象。此時，混凝土結構將不具有完整性特征，進而出現裂縫。另外，在混凝土配置階段，由于施工方沒有考慮拉力的影響因素，一旦施工人員操作失誤，混凝土內部會產生巨大的拉應力，隨著拉應力的不斷增大，當混凝土達到極限強度時，開裂的概率急劇增加。

2.2影響環境溫度的因素。

當混凝土外部溫度與內部結構溫差較大時，混凝土表面會形成巨大的拉應力，當拉應力值超過混凝土的承載能力時，混凝土表面會出現大面積的裂縫。另外，由于水與水泥發生物理水熱反應，在這個過程中，混凝土本身會釋放大量熱量，使內部結構溫度迅速升高，混凝土出現裂縫。另外，在混凝土養護階段，施工方需要對混凝土進行冷卻處理，但是，由于混凝土內部溫度總是很高，當冷水遇到高溫時，會產生很大的溫差，混凝土產生巨大的拉應力，加速了開裂過程。

3混凝土施工中溫度和裂縫的防治措施

3.1混凝土原材料和配合比在配制階段的完善措施。

在整個混凝土施工過程中，裂縫的發生頻率較高。裂縫產生的原因是原材料與混凝土的配合比不匹配。因此，必須做好施工前的準備工作。在確定混凝土配合比的過程中，需要充分了解整個混凝土工程，并對內容進行相應的優化調整，充分考慮混凝土的承載力。工作人員應根據有關資料優化選擇混凝土配合比，并根據工程的具體需要選擇水泥的種類和標號。如果水泥標號過低，會影響混凝土的剛度和強度，不能保證公路橋梁的整體施工質量。如果水泥標號過高，混凝土本身會釋放更多的水化熱，從而促進混凝土開裂。在選擇膨脹劑的過程中，要充分結合公路橋梁混凝土工程的具體情況，選擇合理的混凝土配合比，保證膨脹劑的種類能滿足工程的施工要求。

3.2嚴格控制混凝土溫度。

施工現場管理人員應合理安排施工時間，避免在熱天或冷天施工，防止影響施工效率和施工質量。在惡劣的氣候條件下，混凝土結構存在較大的溫差，這也是拉壓應力增大導致開裂的主要原因。加強引進先進技術和設備，實時監測混凝土結構的溫度變化，當溫度變化時及時采取有效措施，有效防止裂縫問題的發生。另外，拆模施工要進行合理的監理，防止內外溫差過大。

3.3標準結構。

為減少裂縫，控制澆筑溫度，應規范混凝土施工，合理使用工藝。公路橋梁混凝土施工面積大，混凝土施工宜采用分段施工，分層澆筑。這種施工方法最大的優點是允許有足夠的時間來保證它能得到較好的反應和固化，同時也有助于散熱、控制裂縫的作用。夏季氣溫一般較高，澆筑混凝土時可在模板上安裝冷卻管，在其發熱時打開閥門，這樣可以把溫度降下來。這里要注意的是，根據水溫，控制水的流速。在水溫降到10度以下時，流量需要為1500升/月1。這樣既不會因為流量過快而對混凝土結構造成影響和損壞，也會帶走內部產生的熱量。水溫在10度以上，根據需要合理提高水流量。混凝土冷卻后，冷卻管應填滿。采用灌漿。

3.4約束力把控。

一般來說，如果水平方向或豎向方向上的地基有一定程度的沉降，就會影響路橋區工程的施工質量。因此，有必要采取相關措施，科學有效地控制粘結力：（1）要在一定程度上削弱混凝土的內約束力，溫度影響產生的應力會直接作用于粘結力，有必要合理有效地控制溫度，必要時采取保溫措施。這樣可以引起混凝土結構的內應力，從而起到抑制內約束力的作用（2） 有效控制外基礎的粘結力，可通過減小澆筑層厚度來實現。此外，還可以設置運動層，但需要確保設置合理。這兩種方法都能在一定程度上削弱結合力。

3.5混凝土工程的早期維護。

混凝土裂縫最常見的原因是早期結構溫差，而混凝土工程的早期養護也是避免混凝土裂縫的重要解決方法之一，控制溫度條件，可以充分體現在兩個方面：第一方面，有效降低溫差可以改善因溫差對混凝土原材料的影響，避免熱膨脹和冷縮現象;水泥的水化作用可以使混凝土的強度達到預期的水平。理論上，混凝土澆筑后的含水量可以滿足水泥水化的要求，但由于外界因素，部分水分會蒸發，水泥水化不能充分發揮作用，因此早期養護非常重要。

4結論

目前，我國公路橋梁混凝土施工技術相對成熟，積累了大量的實踐經驗。人們應進一步加強研究，深入分析混凝土構件裂縫與施工溫度的關系，明確施工溫度控制的意義。公路橋梁工程施工單位應充分了解工程所在地區的氣候特點、氣溫變化等因素，提高混凝土配合比設計的合理性，按設計標準控制混凝土配合比的性能和用量。在施工過程中，要嚴格遵守操作規范，科學選擇混凝土澆筑工藝，加強施工溫度監測。同時，要做好混凝土構件的養護工作，避免裂縫的產生，保證公路橋梁結構的安全穩定。

參考文獻：

[1]王君.公路與橋梁混凝土的施工溫度控制與裂縫防治[J].北方交通，2017（11）：37-39.

[2]任今偉.試析公路與橋梁混凝土的施工溫度與裂縫防治[J].綠色環保建材，2017（10）：117.

[3]朱蘭霞.公路橋梁混凝土施工溫度及裂縫的防治措施淺析[J].建材與裝飾，2017（36）：273-274.