公路與橋梁混凝土的施工溫度與裂縫防治研究

藺超

摘? ? 要：現階段，我國公路和橋梁在整體建設的過程當中，大多數都會應用混凝土技術，但是混凝土技術在具體施工的過程當中還存在著許多問題，這就使得公路以及橋梁混凝土在具體施工的過程當中造成了許多質量上的問題。本篇文章對混凝土施工的溫度以及裂縫所產生的原因進行了深入的分析和研究，具有針對性的制定了有效的解決措施，希望可以有效解決混凝土施工的問題。

關鍵詞：公路橋梁;混凝土;施工溫度;裂縫防治

1? 引言

我國社會經濟在快速的向前發展，帶動了公路和橋梁整體建設的發展，隨著公路和橋梁的數量越來越多，促進了城市和經濟之間的交流。人們對于公路和橋梁的質量要求越來越高，公路和橋梁的使用年限也在隨之增加，在整體使用的過程當中很容易出現裂縫問題，而裂縫問題在一定程度上會影響到公路橋梁的使用期限。通過對公路和橋梁施工進行深入研究和分析，找出導致公路和橋梁混凝土出現裂縫問題的相關主要因素，通過制定合理的措施，有效解決裂縫問題，確保公路和橋梁能夠得到更加長久的使用。

2? 混凝土施工溫度和裂縫產生原因的分析

2.1? 溫度應力的產生

混凝土在應用的過程當中，溫度應力所產生的時間是非常長的，只有通過長時間的轉換之后，溫度應力才能夠進行全面的形成，溫度應力產生主要分為早期、中期、晚期三個階段。溫度應力在早期形成階段當中，此時混凝土主要是處于澆筑放熱時期，整個放的時期大致為35天左右。混凝土處于放熱時期，此時會釋放大量的熱量，混凝土、水泥、水在這個階段當中能夠進行更加完美的融合，在這個階段也非常容易出現水化熱的問題，從而就會使得混凝土具有一定的熱量。混凝土熱量在整體釋放的過程當中，在彈性方面也會出現一定的變化，從而就會造成建筑的內部結構出現變化。當混凝土處于中期階段的時候，混凝土也會釋放一定的熱量，但是熱量的總量會逐漸的降低，這個階段的混凝土性就會越來越穩定，所釋放的熱量也會逐漸的下降，從而會對整體的公路和橋梁結構造成一定的影響。雖然這個階段的彈性模量會比較穩定，但是整體的變化并不是很明顯的，所以并不會有新的應力產生，但是在早期階段當中也會存在著應力。當混凝土處于晚期階段的時候，混凝土并不會釋放熱量，在這個過程當中，混凝土結構也會受到冷空氣的影響，從而會使得溫度迅速下降，從而會出現冷卻方面的問題。在這個階段當中，所產生的溫度應力大多數都是通過外部的環境和溫度所造成的，在三個階段當中所產生的應力也會出現重疊的現象。

2.2? 造成裂縫產生的主要因素

公路和橋梁混凝土之所以會產生裂縫，是因為多方面因素所造成的。在混凝土準備的時期，有許多的施工單位并不能按照相關的規則完成工作，也不能按照混凝土的具體比例來進行，水泥以及水的加入量也不能夠進行合理的規劃，從而就會使得混凝土的內部結構水量、水泥存在著不平衡的問題。混凝土的性能不夠穩定，以至于在澆筑施工的過程當中容易出現生水泥和水分離的問題，從而就會影響到混凝土的完整性，如果問題不加以制止就會出現裂縫問題。混凝土在進行整體設計的過程當中，通常需要對涉及的內容進行優化和調整，充分的考慮到拉力的問題，盡最大的努力去降低混凝土出現拉力的問題。現實生活中，許多施工單位在制作混凝土的過程當中，都會確保混凝土內部具有比較大的拉應力，當混凝土內部結構的拉應力在充分擴大的基礎之上，此時是高于了混凝土的承載能力，能夠避免混凝土出現裂縫問題。當混凝土的外部受到氣溫影響時，混凝土在澆筑以及養護的過程當中都會受到外部氣溫的影響，進而就會使得混凝土出現質量上的問題。混凝土澆筑以及養護工作在這里開展的過程當中，如果外部的氣溫具有比較大的差異，那么在混凝土的表面就會存在著拉應力，當混凝土所受到的外部拉應力要高于混凝土的自身承受極限時，這時候就容易出現混凝土裂縫問題。拉應力在整體提升的過程當中，會使得混凝土的表面出現相當嚴重的裂縫問題，混凝土在后期養護的過程當，中應該針對混凝土的內部結構開展適當的降溫措施。混凝土在進行澆筑的過程當中，內部的結構溫度會大幅度的升高，此時非常容易出現拉應力，進而引起混凝土裂縫問題。

結構性裂縫產生的原因比較復雜，在道路橋梁整體施工的過程中，施工材料的合理安排以及施工設備的有序使用，對于橋梁施工的整體質量來說是非常重要的。隨意起吊以及運輸，嚴重時一些施工人員會隨意的變動施工順序，這些不良現象都會導致橋梁的荷載增加，最終的結果就是，導致道路橋梁產生結構性裂縫[2]。在道路橋梁施工的過程中，對于混凝土的施工技術要求非常嚴格，因為混凝土施工步驟一旦出現問題，就會產生種類繁多的裂縫，其中最常出現的就是細長臂結構的裂縫。對于混凝土結構的保護層設置不宜過厚，如果保護層設置的過厚，就會直接導致受力筋保護層也變厚。受力筋保護層變厚，間接就會導致構件無法達到最初設置的有效高度，進而就會導致橋梁施工中出現垂直裂縫。對于混凝土的振搗要密實，如果不夠密實，就會促進結構表面產生裂縫。對于橋體的澆筑速度也應該保持在一定范圍之內，速度過快就降低了整體結構的流動性，也會造成不同程度的裂縫。

道路橋梁之所以產生非結構性的裂縫，是因為受到溫度的影響，當溫度的變化幅度超過一定范圍時，混凝土的結構非常容易發生變形。在此時如果混凝土沒有進行變形控制，就會導致應力增大，當應力的范圍超出混凝土抗拉強度時，就會導致橋梁整體出現裂縫問題。溫度過低也會對橋梁產生影響，在溫度達到0℃時，混凝土的結構會產生冰凍，其中一些游離的水就會結成冰。由此可知，混凝土結構的體積必然會增大，當體積增大時，橋梁的內部結構就會出現膨脹應力。混凝土結構中的凝膠孔，其中含有一定量的水分，這些水分在溫度達到時就會變成冰。當所有條件達到時就會形成滲透壓，內部的膨脹力就會大幅度增加，進而導致裂縫的產生，在混凝土初步凝結的階段，非常容易出現凍脹裂縫。在對混凝土進行配置時，原材料必須要經過嚴格的篩選，如果原材料的質量不達標，就會引起橋梁出現裂縫問題。混凝土的砂石直徑過小時，應該在原材料中增加一些水泥和水，這樣在一定程度上就會降低強度結構的偏差。同時還會增加收縮力，當砂石的直徑小到超出范圍時，其他的補救措施已經沒有成效了，這種情況下非常容易出現裂縫。在混凝土原材料配制過程中，如果其中云母含量過高，就要通過降低水泥和骨料的粘合度來進行調節，這樣會降低混凝土的強度。

3? 混凝土施工溫度和裂縫問的防治措施

公路和橋梁混凝土在進行施工以及養護的過程當中，由于混凝土會釋放較多的水化熱，故此混凝土的內部結構溫度就會大幅度的升高，從而會產生表面拉應力。公路以及橋梁混凝土工程，在整體開展的過程當中，進入到后期降溫工作室，混凝土的內部結構和相關的構件都會受到比較大的制約，此時混凝土的內部結構就會出現比較大的差異。為了可以有效解決上述所提出的問題，需要深入的分析公路和橋梁施工影響因素，針對溫度和裂縫問題制定有效的防治措施。

3.1? 準備階段的混凝土原材料和配合比的完善措施

混凝土在整體施工的過程當中，裂縫問題出現的頻率是比較高的，裂縫問題出現的原因是因為，原材料和具體的配合比例不相符合。故此，在施工之前需要做好準備工作，在確定混凝土配合比的過程當中，需要對整個混凝土工程進行充分的了解，具有針對性的對內容進行優化和調整，充分的考慮到混凝土自身的承載能力。工作人員要針對相關的資料以及混凝土的配合比信息進行優化和選擇，結合工程的具體需要選擇水泥的類型和等級。如果選擇的水泥等級過低，就會影響到混凝土的剛性和強度，無法保障公路和橋梁施工整體的質量。如果選擇的水泥等級過高，混凝土自身就會釋放比較多的水化熱，從而就會促使混凝土出現裂縫問題。在選擇膨脹劑的過程當中，一定要充分的結合公路和橋梁混凝土工程的具體情況，合理的選擇混凝土配合比，保證所選擇的膨脹劑類型能夠符合工程的施工需求。

3.2? 施工階段的溫度控制完善措施

在控制溫度的過程當中，需要合理的調整施工的具體溫度級別，溫度是導致工程出現混凝土裂縫的主要因素。為了防止公路和橋梁在施工階段出現裂縫問題，需要制定具有針對性的解決措施對問題進行有效的解決。當溫度過高的時候，公路和橋梁混凝土工程在整體開展的過程當中需要進行澆筑作業，此時需要對澆筑的具體厚度進行合理的控制，確保混凝土所散發的熱量能夠在短時間內進行發散。定期對混凝土結構的內部和外部溫度進行檢測，針對溫度方面的工作，進行更加詳細和精準的記錄，與此同時，需要將內外溫差控制在合理的范圍之內。在施工的過程當中，如果溫度一直呈現著上升的趨勢，就需要對養護和施工的內容進行優化和調整，從而確保可以達到降低溫差的目的。

3.3? 養護階段的冷卻管降溫完善措施

當混凝土處于硬化的過程時，內部結構會釋放比較多的熱量，從而就會提高整個工程的溫度。為了有效解決這個問題，需要在結構的內部預先設置一些冷卻的管路，當澆筑工作完成之后，需要通過水流沖洗來達到降低溫度的目的。當進水溫度過高時，水流的速度也會逐漸加快，故此，需要對冷卻水的出口速度進行合理的設計，確保冷卻管的排水速度能夠滿足施工的具體需求。養護工作在完成之后，為了保障混凝土整體的性能，可以應用真空壓漿和注漿的策略，這樣就能夠把空管進行填滿。

4? 總結

綜上所述，為了有效提高公路和橋梁混凝土施工的質量，可以有效降低混凝土裂縫問題的出現幾率，也能夠緩解混凝土施工當中所出現的其他問題。當混凝土出現裂縫時，會嚴重的影響到公路和橋梁工程整體的質量，也會縮短公路和橋梁的使用期限。通過對裂縫問題進行深入的分析和研究，制定具有針對性的解決措施，能夠有效確保橋梁工程可以得到穩定可持續的發展，通過制定完善的措施，有效解決混凝土施工當中所存在的作風問題。

參考文獻：

[1] 宋瑞方，趙向麗.針對混凝土施工溫度與裂縫的探討[J].科技致富向導，2012（23）：196.

[2] 宋瑞方，趙向麗.針對混凝土施工溫度與裂縫的探討[J].科技致富向導，2012（23）：196.

[3] 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.

[4] 甘霖.談混凝土的施工溫度與裂縫[J].企業科技與發展，2013（13）：107～109.