公路与桥梁混凝土施工的温度控制及其裂缝对策

2019-02-13周强

散装水泥 2019年3期

周强

（沐川县交通建设发展有限公司,四川沐川614500）

混凝土作为工程建设中非常重要的材料，在道路与桥梁建设中得到了广泛的应用，但是，从目前的实际情况看，对混凝土施工中的温度如果不能很好的把握，很容易对整体结构产生不好的影响，导致在使用过程中出现裂缝。

1 温度应力的形式与来源

公路与桥梁在使用混凝土建设中，可能会出现的温度应力主要有约束应力与自生应力两种，产生原因主要是由于混凝土温度的变化而造成的热胀冷缩反应。首先是约束应力。约束应力是在外界温度变化影响下，导致公路以及桥梁等方面的混凝土材料不能完成一个好的变化而受到的力。在公路与桥梁混凝土建设完成之后，混凝土结构并不是一个完全静止的结构，在这种情况下，混凝土温度会对内部结构产生一定的约束从而导致产生应力。

公路与桥梁的混凝土施工中，最主要的一部分就是运输及浇筑。这个施工过程根据时间先后可以分为以下三个阶段：首先是开始部分，这阶段是从开始作业到混凝土内部放热完成，这段时间一般情况下会保持30小时左右，在这个过程中，混凝土不断向外放出热量，导致桥梁本身温度降低，结构变得更加紧致；第二阶段是在混凝土内部温度彻底释放完成之后，整个道路结构趋于稳定，在这阶段产生应力的原因主要是混凝土内部温度与外部环境的温度不一致，可能会存在的温度差会导致应力的产生；第三阶段是在温度变化稳定之后，内部温度与外部温度逐渐一致，这个阶段公路整体结构会逐渐变得稳定。

2 公路与桥梁混凝土结构裂缝产生的原因

混凝土材料虽然具有极为优秀的耐压能力，但从其结构来看，抗拉能力并不强，这就直接导致由混凝土浇筑完成的公路或者桥梁在使用过程中受到外力的拉扯会产生裂缝。如果在浇筑过程中混凝土产生裂缝，对以后的进一步施工会产生不好的影响，如果养护不好，更会对整个公路的使用寿命造成影响。导致裂缝产生的具体原因有以下几方面：

2.1 公路与桥梁混凝土结构施工人员操作不当

桥梁道路的施工受多方面因素的影响，而混凝土作为原材料对整个工程质量产生的影响是非常大的，对于工作人员来说很容易忽视这方面。在道路工程建设中，没有严格遵守混凝土浇筑工程有关规定，在这种情况下混凝土浇筑施工的完成是很不可靠的，会给以后的使用留下比较严重的安全隐患，因施工人员操作不当导致裂缝产生的情况，目前看占有比较大的比例。

2.2 外界温度变化的作用

对于道路及桥梁工程建设，外界温度是影响桥梁使用寿命的重要因素之一，由混凝土制成的道路在外界温度影响下，会发生弹性或塑性的形变，导致混凝土道路内部结构稳定度进一步下降，这种情况下很容易产生裂缝。

3 混凝土施工温度控制方法与约束条件的改善措施

3.1 严格控制混凝土配合比

要精准控制道路混凝土施工过程中的温度，需要施工人员从多方面入手，对混凝土所选用的各种配料进一步改良，可以在当中添加引气剂塑化剂，这些混合料可有效提高混凝土材料自身的抗拉能力，这样可以针对施工环境适当地减少混凝土当中水泥的含量。原材料的配合比不符合设计要求，是导致施工阶段裂缝出现的主要原因。在公路与桥梁混凝土施工前，应加强施工材料的准备，并进行实验室配比试验，对混凝土质量加以有效控制。一方面，应明确公路与桥梁工程项目的基本特点与实际施工要求，在配合原材料时应以工程承载力标准为依据。由专业人员负责水泥的采购，对水泥等级和类型进行控制，防止由于水泥等级较低引发的混凝土强度与刚度不足问题，保障路桥工程的建设质量。另一方面，应防止由于水泥等级过高而大量产生水化热，引发混凝土裂缝问题。在选择膨胀剂时，应结合混凝土配合比的具体情况，对市场中常见膨胀剂进行对比与分析，以切实发挥其性能优势。

3.2 严格控制混凝土温度

施工现场管理人员应做好施工时间的合理安排，避免在酷暑或者极寒天气下施工，防止施工效率与施工质量受到影响。在恶劣天气下，较大温差存在于混凝土结构当中，这也是导致其拉压应力增大的主要原因，进而引发开裂问题。加强先进技术与设备的引进，实时监测混凝土结构的温度变化情况，当温度变化较大时及时采取有效应对措施，对裂缝问题进行有效预防。还应该对拆模板施工进行合理监管，防止较大的内外温度差。

3.3 养护阶段的温度控制

混凝土内部热量会随着混凝土逐渐硬化而产生，这是引发混凝土结构温度提升的关键因素。另外，为了避免混凝土在浇筑完成后温度发生较大变化，可以在混凝土拌和阶段采用加水的方式将骨料提前冷却，降低混凝土的温度，然后再完成浇筑施工。如果所使用的混凝土温度过高，可以根据实际情况，科学地降低混凝土浇筑厚度，这样能够有效提高整体散热能力，使之更好地适应外界温度。最后，对于温度的控制可以选择注入水等液体的方法，在浇筑施工完成后实现对温度的精准控制。通过这样对混凝土温度的改变，能够有效控制混凝土浇筑完成的公路与桥梁整体结构，保证在使用过程中不会出现裂缝。也可以采取将冷却管设置于混凝土结构中，完成浇筑施工后开启水流，降低混凝土结构的温度，这种方式适用于夏季高温施工情况。完成浇筑施工后，由于热量会不断释放引起温度升高的问题，为此，应该及时开启冷却管阀门，水流在经过冷却管后排出，控制混凝土的温度。在此过程中，应该重视水流温度与速度之间的关系，以增强实际降温效果。通常情况下，当水流温度在10℃以内时，应该控制水流速度在1500L/h左右；当水流温度超过10℃时，则应该根据实际施工要求，适当提升水流的速度。为了防止公路与桥梁施工受到冷却管排水的影响，应该对冷却水出口进行合理设计。为了促进混凝土整体性能的提升，应该对冷却管进行注浆或者真空压浆处理，防止混凝土强度受到影响。