公路與橋梁混凝土的施工溫度與裂縫防治

李林義

摘 要：當前公路與橋梁行業發展迅速，混凝土施工成為公路與橋梁施工的重要組成部分；而在混凝土施工中施工溫度等因素會對混凝土材料造成影響，并且會因為施工溫度等因素而導致裂縫的出現，嚴重影響到公路和橋梁主體結構性能，進而會威脅到公路與橋梁的安全性與穩定性。因此，必須要加強對公路與橋梁混凝土施工的質量控制，重點是從施工溫度方面入手分析其影響因素，避免混凝土裂縫的出現，從而提高公路與橋梁的質量。文章探討了公路橋梁混凝土溫度裂縫的防治措施。

關鍵詞：公路橋梁 混凝土施工 溫度 裂縫

混凝土是一種復合型材料，其中含有水泥與凝膠材料，加入等量的水后，通過攪拌設備進行混合即可。其特點是生產工藝相對簡單，可以滿足工地的大量使用，并且價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費支出。混凝土雖然具備許多施工中的優點，但也存在著一個容易出現裂縫的嚴重問題。混凝土裂縫問題不僅出現在我國，目前世界各國施工中的混凝土裂縫問題都較為嚴重。這種裂縫嚴重影響建筑的使用質量和使用壽命，一旦遇到較為嚴重的自然危害，后果不堪設想。

一、混凝土施工溫度應力

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力作用主要分為3個階段：第1階段是施工開始時到混凝土中水泥放熱完成后的階段，時段持續30d左右，溫度應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變力；第2個階段則是混凝土中水泥放熱完畢后到混凝土溫度穩定，溫度應力來自于混凝土冷卻與溫差的作用，并與第1階段的溫度應力殘余疊加；第3階段則為混凝土溫度穩定后到運轉階段，溫度應力來自周圍環境的溫差和前兩階段的溫度應力殘余的疊加。

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

二、混凝土裂縫產生的原因

混凝土一旦出現裂縫問題，會影響后期施工以及建筑的整體質量。因為混凝土的材料特殊，出現裂縫的原因也有很多種，主要原因有：①質量上的原因。在施工過程中，施工人員沒有嚴格遵循混凝土的材料配比率，導致混凝土在使用過程中承重性能變差，材質變脆，從而出現裂縫；②在建筑整體在設計時沒有將混凝土的承重能力計算進去，導致混凝土無法承受上層帶來的壓力，造成裂縫；③排除質量問題和材料配比的問題，那么就是因為混凝土的溫度對外界帶來的溫度不能適應，經過巨大的溫差后，出現裂縫，現今大部分混凝土出現裂縫的原因都和溫度有關。

三、混凝土溫度裂縫產生的危害

我國的城市基礎建設正隨著經濟發展不斷的進步，在城市中逐步建設了更多為人民生活服務的橋梁與高層建筑。在建設的過程中，混凝土的使用率極高。如果在施工過程中出現大體積混凝土開裂會直接影響到建筑使用著的安全。混凝土在施工結構中起到的是凝結整體堅固性的作用，優良的混凝土結構可以保證建筑的穩定性，在突發地理危害中可以很大程度減少居民的人身財產損失。在已經建成的混凝土結構建筑中，輕微的裂開可能會對建筑的外側美觀產生影響，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。

四、混凝土施工溫度與裂縫防治

1、做好施工前的準備工作

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的準備工作，工作人員需要根據施工標準合理配置混凝土。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準、工程所處的地理位置、施工時的氣溫等。其次需要檢測水泥的質量和了解水泥的品質與等級，根據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，并根據實際要求配置合適的劑量。工作人員要提前做好準備工作，待工程施工開始后，根據比例配置混凝土。

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行混凝土施工，避免混凝土內部溫度與周圍外界氣溫的差異性過大，而產生極大的拉應力，進而對混凝土產生影響。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，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行溫度檢測和控制，避免上下等溫度差異性過大。發現溫度差異較大時需要采取措施及時進行處理，保證內外溫度差小于25℃。并且澆筑完畢后，要選擇合適的時間拆除模板，避免混凝土外表溫度出現驟變，進而出現裂縫。

3、外加劑的使用

外加劑的使用是避免混凝土出現裂縫的主要方法，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裂縫，防裂劑能夠有效的防止大體積混凝土出現裂縫。

4、降低水泥導熱性

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量有著重要的影響。所以在選擇水泥時，要選擇導熱性不強的水泥，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。

5、在混凝土內部安裝冷卻管

如果在夏季進行混凝土澆筑，實現快速降低混凝土內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，實現降溫的目的。一般而言，當水溫在10度以下時，水流的速度應當控制在1500L月1，這樣可以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。當水溫高于10度，水流的速度也可以適當提升。當混凝土的溫度冷卻后，需要通過注漿的方式將冷卻管填滿。

五、結語

公路和橋梁建設中會涉及很多復雜的施工技術和施工理念，施工質量受施工技術的影響，尤其是混凝土施工技術的影響。混凝土是當前公路和橋梁施工中主要材料，也是主體部分，其施工質量的好壞直接會影響到橋梁和公路的質量和使用壽命。公路和橋梁施工中的混凝土部分容易出現裂縫，嚴重影響公路與橋梁的結構穩定性，并且會引發安全事故，對人們的生命和財產安全等造成威脅。故需要加強對公路與橋梁混凝土施工中的影響因素進行分析，并及時對混凝土的裂縫問題進行防治，提高公路與橋梁的施工質量。

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