公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治

胡亚东 李俊义

摘要：随着公路桥梁工程的迅猛发展，工程施工技术不断提升，施工工艺也逐渐复杂，加大了施工难度。尤其对于公路桥梁混凝土施工中，如果施工温度控制不当就极易出现裂缝，从而降低混凝土的强度，缩短公路桥梁使用寿命，也不利于公路桥梁工程的安全性和稳定性。本文分析混凝土施工中的温度应力，同时分析了混凝土裂缝的形成原因，并结合实践经验出了有效防治混凝土施工温度和裂缝的相关措施，希望能够有助提高公路桥梁混凝土施工质量，保障路桥工程的安全稳定。

关键词：公路桥梁;混凝土施工;温度与裂缝

随着我国经济的不断增长，公路桥梁建设投入力度不断加大，路桥施工规模和施工范围也不断扩大，但是，路桥施工的主体并没有发生质的改变，仍然以混凝土为主。混凝土主要以水泥、沙子、石子和水等，所以这就决定了在施工中混凝土容易受到外界温度的影响，从而发生热胀冷缩，产生裂缝，不利于混凝土结构的稳定性，对路桥工程质量和使用安全都会造成严重影响。所以，现在对混凝土施工温度和裂缝的成因进行研究，并予以防治具有重要的现实意义。

1 路桥混凝土施工中温度应力分析

混凝土结构施工时路桥施工中的重要部分，实际操作中，温度对混凝土产生的应力作用主要表现在三个阶段：首先，混凝土中的水泥散热完成，该阶段属于第一阶段，该阶段持续的时间大概是30天左右，该阶段温度应力主要是由于水泥散热之后，该热量与混凝土相互作用而导致混凝土变形时产生的应变力;其次，水泥散热完成后直至混凝土的温度处于稳定状态，该阶段为第二阶段，该应变力主要是由于混凝土冷却过程中由温差而产生的应变力，该阶段的应变力会与第一阶段中产生的温度应力残余进行叠加;最后，待混凝土的温度稳定之后，会进入运转阶段，该阶段为温度应力的第三个阶段，其主要来源为环境温差，并且会与前两个阶段中的温度应力残余进行叠加。

混凝土结构中其温度应力类型主要有两类：自生应力和约束应力。其中，自生应力产生的条件是混凝土内部温度要与非完全静止的结构呈现非线性的分布，如此一来，混凝土结构内部产生应力，从而相互约束;而约束应力的产生主要是由外部外径变化影响而产生的，由于混凝土结构稳定之后，其边界以及全部主体就不能再进行自由形变，从而产生约束应力。工程施工中，两种应力都会与混凝土干缩所产生的应力进行叠加，从而对混凝土结构产生影响。基于此，在施工中一定要对温度应力进行分析，降低其对混凝土结构的不利影响。

2 混凝土裂缝的形成原因分析

路桥工程施工，其混凝土结构容易出现裂缝，从而影响到工程主体结构的稳定，长期使用后必然会酿成更大祸患，危害行车安全。长期工作经验表明，导致路桥混凝土结构产生裂缝的主要影响因素就是施工材料和施工温度。

其中材料因素对裂缝的影响主要是由于，制作混凝土所用的主要材料的质量或者是材料配比不合理等。如果配比不合理的话，就会在混凝土浇筑完成后，其内部水分不易蒸发，如果水分过少的话，石子和水泥就不容易进行融合，从而导致混凝土结构整体稳定性较差，在受到压力冲击作用下就会产生裂缝。

温度对混凝土结构裂缝的主要影响在于，由于混凝土浇筑完成后，混凝土结构将会散发较高热量，混凝土内部温度升高会导致应力的出现，在面对较低外界温度时会形成温度差，从而导致混凝土表面的拉应力增加，导致出现裂缝。相反，如果外界温度高，而混凝土内部温度低时也会产生一定的应力，早期和晚期的应力都是导致混凝土结构产生裂缝的重要原因，应力的存在会影响到混凝土结构的整体稳定性。

3 有效防治混凝土温度与裂缝的措施

3.1 做好前期准备工作

在混凝土施工之前，一定要做好准备工作，为保证混凝土施工质量、避免裂缝产生奠定坚实基础。首先，严格按照路桥混凝土结构施工要求，严格选购质量合格的原材料，并科学控制原材料的配比，保证材料比例符合施工要求。在制作混凝土过程中要保证水质，不能采用污水;其次，施工前要清楚掌握施工区域的环境、气候以及地质条件等，并且要对水泥质量进行多次检验，可以根据实际需求融入适当的膨松剂，并注意混凝土要现用现配。

3.2 做好温度控制

做好温度控制是保证混凝土结构施工质量的重要因素。首先，必须避免低温施工，在温度较低的环境下进行混凝土施工容易会内外温差过大而导致拉应力的增加，从而影响混凝土结构的稳定;其次，也要避免在高温环境下进行混凝土施工，如果一定要在高温天气施工，则要严格控制混凝土层的厚度，加速混凝土的冷卻;最后，实际施工中要做好温度检测工作，其主要是对混凝结构的不同部位进行温度检测并进行科学控制，有效避免出现过大温差。在检测中一旦发现温差过大，要及时采取相关措施进行处理，保证温差处于合理范围内，一般情况下，内外温差不能低于25度。另外，在完成混凝土浇筑后，要选择合适时机进行模板拆除，避免外表温度骤变，防止裂缝出现。

3.3 在混凝土内部合理放置冷却管

夏季施工时需要对其进行快速冷却，从而及时降低混凝土的温度，在具体施工中可以通过在混凝土内部放置冷却管的方式来对对混凝土进行冷却，实践证明该方式效果较好。在完成混凝土浇筑后，再打开冷却管的阀门，从而通过水质的流动将混凝土散发的热量带走，从而达到降温的目的。

3.4 要科学处理施工缝

在混凝土施工中可以通过科学设置施工缝的方式来有效降低温度对混凝土结构的影响，增强工程主体强度，保证工程质量。实际操作中可以在浇筑之前利用模板和泡沫对其进行隔离，浇筑完成后在将其取出，然后用沥青对缝隙进行填充。如此一来，外界周围环境的变化都不能对混凝土结构产生严重影响，减少伸缩空间。可见，施工缝对混凝土结构裂缝的防治作用较好。

3.5 科学设计路桥工程路基坡度

在进行路桥设计时，一定要科学设计路基坡度。平整路基有利于提高其抗裂能力，相反，如果坡度过大的话就会降低路桥面的抗裂能力，混凝土的抗约束力也会相应降低，导致裂缝出现，对混凝土结构的安全稳定造成不良影响。

结束语：

综上所述，当前我国路桥事业发展迅速，路桥规模不断扩大，路桥设计也相对复杂，从而对混凝土结构也提出了更高的要求。混凝土施工质量容易受到环境温度的影响，极易产生裂缝，威胁到路桥工程的安全和稳定。在具体施工中，一定要做好施工前的准备工作、做好温度控制，可以通过在混凝土结构内部放置冷却管、设置施工缝的方式来降低温度变化对结构性能的影响，另外，在路桥设计中，一定要避免路基坡度过大，从而有效提高混凝土结构的稳定性，减少裂缝产生，促进我国路桥事业的进一步发展。

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