公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治研究

蔺超

摘    要：现阶段，我国公路和桥梁在整体建设的过程当中，大多数都会应用混凝土技术，但是混凝土技术在具体施工的过程当中还存在着许多问题，这就使得公路以及桥梁混凝土在具体施工的过程当中造成了许多质量上的问题。本篇文章对混凝土施工的温度以及裂缝所产生的原因进行了深入的分析和研究，具有针对性的制定了有效的解决措施，希望可以有效解决混凝土施工的问题。

关键词：公路桥梁;混凝土;施工温度;裂缝防治

1  引言

我国社会经济在快速的向前发展，带动了公路和桥梁整体建设的发展，随着公路和桥梁的数量越来越多，促进了城市和经济之间的交流。人们对于公路和桥梁的质量要求越来越高，公路和桥梁的使用年限也在随之增加，在整体使用的过程当中很容易出现裂缝问题，而裂缝问题在一定程度上会影响到公路桥梁的使用期限。通过对公路和桥梁施工进行深入研究和分析，找出导致公路和桥梁混凝土出现裂缝问题的相关主要因素，通过制定合理的措施，有效解决裂缝问题，确保公路和桥梁能够得到更加长久的使用。

2  混凝土施工温度和裂缝产生原因的分析

2.1  温度应力的产生

混凝土在应用的过程当中，温度应力所产生的时间是非常长的，只有通过长时间的转换之后，温度应力才能够进行全面的形成，温度应力产生主要分为早期、中期、晚期三个阶段。温度应力在早期形成阶段当中，此时混凝土主要是处于浇筑放热时期，整个放的时期大致为35天左右。混凝土处于放热时期，此时会释放大量的热量，混凝土、水泥、水在这个阶段当中能够进行更加完美的融合，在这个阶段也非常容易出现水化热的问题，从而就会使得混凝土具有一定的热量。混凝土热量在整体释放的过程当中，在弹性方面也会出现一定的变化，从而就会造成建筑的内部结构出现变化。当混凝土处于中期阶段的时候，混凝土也会释放一定的热量，但是热量的总量会逐渐的降低，这个阶段的混凝土性就会越来越稳定，所释放的热量也会逐渐的下降，从而会对整体的公路和桥梁結构造成一定的影响。虽然这个阶段的弹性模量会比较稳定，但是整体的变化并不是很明显的，所以并不会有新的应力产生，但是在早期阶段当中也会存在着应力。当混凝土处于晚期阶段的时候，混凝土并不会释放热量，在这个过程当中，混凝土结构也会受到冷空气的影响，从而会使得温度迅速下降，从而会出现冷却方面的问题。在这个阶段当中，所产生的温度应力大多数都是通过外部的环境和温度所造成的，在三个阶段当中所产生的应力也会出现重叠的现象。

2.2  造成裂缝产生的主要因素

公路和桥梁混凝土之所以会产生裂缝，是因为多方面因素所造成的。在混凝土准备的时期，有许多的施工单位并不能按照相关的规则完成工作，也不能按照混凝土的具体比例来进行，水泥以及水的加入量也不能够进行合理的规划，从而就会使得混凝土的内部结构水量、水泥存在着不平衡的问题。混凝土的性能不够稳定，以至于在浇筑施工的过程当中容易出现生水泥和水分离的问题，从而就会影响到混凝土的完整性，如果问题不加以制止就会出现裂缝问题。混凝土在进行整体设计的过程当中，通常需要对涉及的内容进行优化和调整，充分的考虑到拉力的问题，尽最大的努力去降低混凝土出现拉力的问题。现实生活中，许多施工单位在制作混凝土的过程当中，都会确保混凝土内部具有比较大的拉应力，当混凝土内部结构的拉应力在充分扩大的基础之上，此时是高于了混凝土的承载能力，能够避免混凝土出现裂缝问题。当混凝土的外部受到气温影响时，混凝土在浇筑以及养护的过程当中都会受到外部气温的影响，进而就会使得混凝土出现质量上的问题。混凝土浇筑以及养护工作在这里开展的过程当中，如果外部的气温具有比较大的差异，那么在混凝土的表面就会存在着拉应力，当混凝土所受到的外部拉应力要高于混凝土的自身承受极限时，这时候就容易出现混凝土裂缝问题。拉应力在整体提升的过程当中，会使得混凝土的表面出现相当严重的裂缝问题，混凝土在后期养护的过程当，中应该针对混凝土的内部结构开展适当的降温措施。混凝土在进行浇筑的过程当中，内部的结构温度会大幅度的升高，此时非常容易出现拉应力，进而引起混凝土裂缝问题。

结构性裂缝产生的原因比较复杂，在道路桥梁整体施工的过程中，施工材料的合理安排以及施工设备的有序使用，对于桥梁施工的整体质量来说是非常重要的。随意起吊以及运输，严重时一些施工人员会随意的变动施工顺序，这些不良现象都会导致桥梁的荷载增加，最终的结果就是，导致道路桥梁产生结构性裂缝[2]。在道路桥梁施工的过程中，对于混凝土的施工技术要求非常严格，因为混凝土施工步骤一旦出现问题，就会产生种类繁多的裂缝，其中最常出现的就是细长臂结构的裂缝。对于混凝土结构的保护层设置不宜过厚，如果保护层设置的过厚，就会直接导致受力筋保护层也变厚。受力筋保护层变厚，间接就会导致构件无法达到最初设置的有效高度，进而就会导致桥梁施工中出现垂直裂缝。对于混凝土的振捣要密实，如果不够密实，就会促进结构表面产生裂缝。对于桥体的浇筑速度也应该保持在一定范围之内，速度过快就降低了整体结构的流动性，也会造成不同程度的裂缝。

道路桥梁之所以产生非结构性的裂缝，是因为受到温度的影响，当温度的变化幅度超过一定范围时，混凝土的结构非常容易发生变形。在此时如果混凝土没有进行变形控制，就会导致应力增大，当应力的范围超出混凝土抗拉强度时，就会导致桥梁整体出现裂缝问题。温度过低也会对桥梁产生影响，在温度达到0℃时，混凝土的结构会产生冰冻，其中一些游离的水就会结成冰。由此可知，混凝土结构的体积必然会增大，当体积增大时，桥梁的内部结构就会出现膨胀应力。混凝土结构中的凝胶孔，其中含有一定量的水分，这些水分在温度达到时就会变成冰。当所有条件达到时就会形成渗透压，内部的膨胀力就会大幅度增加，进而导致裂缝的产生，在混凝土初步凝结的阶段，非常容易出现冻胀裂缝。在对混凝土进行配置时，原材料必须要经过严格的筛选，如果原材料的质量不达标，就会引起桥梁出现裂缝问题。混凝土的砂石直径过小时，应该在原材料中增加一些水泥和水，这样在一定程度上就会降低强度结构的偏差。同时还会增加收缩力，当砂石的直径小到超出范围时，其他的补救措施已经没有成效了，这种情况下非常容易出现裂缝。在混凝土原材料配制过程中，如果其中云母含量过高，就要通过降低水泥和骨料的粘合度来进行调节，这样会降低混凝土的强度。

3  混凝土施工温度和裂缝问的防治措施

公路和桥梁混凝土在进行施工以及养护的过程当中，由于混凝土会释放较多的水化热，故此混凝土的内部结构温度就会大幅度的升高，从而会产生表面拉应力。公路以及桥梁混凝土工程，在整体开展的过程当中，进入到后期降温工作室，混凝土的内部结构和相关的构件都会受到比较大的制约，此时混凝土的内部结构就会出现比较大的差异。为了可以有效解决上述所提出的问题，需要深入的分析公路和桥梁施工影响因素，针对温度和裂缝问题制定有效的防治措施。

3.1  准备阶段的混凝土原材料和配合比的完善措施

混凝土在整体施工的过程当中，裂缝问题出现的频率是比较高的，裂缝问题出现的原因是因为，原材料和具体的配合比例不相符合。故此，在施工之前需要做好准备工作，在确定混凝土配合比的过程当中，需要对整个混凝土工程进行充分的了解，具有针对性的对内容进行优化和调整，充分的考虑到混凝土自身的承载能力。工作人员要针对相关的资料以及混凝土的配合比信息进行优化和选择，结合工程的具体需要选择水泥的类型和等级。如果选择的水泥等级过低，就会影响到混凝土的刚性和强度，无法保障公路和桥梁施工整体的质量。如果选择的水泥等级过高，混凝土自身就会释放比较多的水化热，从而就會促使混凝土出现裂缝问题。在选择膨胀剂的过程当中，一定要充分的结合公路和桥梁混凝土工程的具体情况，合理的选择混凝土配合比，保证所选择的膨胀剂类型能够符合工程的施工需求。

3.2  施工阶段的温度控制完善措施

在控制温度的过程当中，需要合理的调整施工的具体温度级别，温度是导致工程出现混凝土裂缝的主要因素。为了防止公路和桥梁在施工阶段出现裂缝问题，需要制定具有针对性的解决措施对问题进行有效的解决。当温度过高的时候，公路和桥梁混凝土工程在整体开展的过程当中需要进行浇筑作业，此时需要对浇筑的具体厚度进行合理的控制，确保混凝土所散发的热量能够在短时间内进行发散。定期对混凝土结构的内部和外部温度进行检测，针对温度方面的工作，进行更加详细和精准的记录，与此同时，需要将内外温差控制在合理的范围之内。在施工的过程当中，如果温度一直呈现着上升的趋势，就需要对养护和施工的内容进行优化和调整，从而确保可以达到降低温差的目的。

3.3  养护阶段的冷却管降温完善措施

当混凝土处于硬化的过程时，内部结构会释放比较多的热量，从而就会提高整个工程的温度。为了有效解决这个问题，需要在结构的内部预先设置一些冷却的管路，当浇筑工作完成之后，需要通过水流冲洗来达到降低温度的目的。当进水温度过高时，水流的速度也会逐渐加快，故此，需要对冷却水的出口速度进行合理的设计，确保冷却管的排水速度能够满足施工的具体需求。养护工作在完成之后，为了保障混凝土整体的性能，可以应用真空压浆和注浆的策略，这样就能够把空管进行填满。

4  总结

综上所述，为了有效提高公路和桥梁混凝土施工的质量，可以有效降低混凝土裂缝问题的出现几率，也能够缓解混凝土施工当中所出现的其他问题。当混凝土出现裂缝时，会严重的影响到公路和桥梁工程整体的质量，也会缩短公路和桥梁的使用期限。通过对裂缝问题进行深入的分析和研究，制定具有针对性的解决措施，能够有效确保桥梁工程可以得到稳定可持续的发展，通过制定完善的措施，有效解决混凝土施工当中所存在的作风问题。

参考文献：

[1] 宋瑞方，赵向丽.针对混凝土施工温度与裂缝的探讨[J].科技致富向导，2012（23）：196.

[2] 宋瑞方，赵向丽.针对混凝土施工温度与裂缝的探讨[J].科技致富向导，2012（23）：196.

[3] 严伏华.桥梁混凝土的施工温度与裂缝控制[J].科技信息，2011（10）：329.

[4] 甘霖.谈混凝土的施工温度与裂缝[J].企业科技与发展，2013（13）：107～109.