公路與橋梁混凝土的施工溫度和裂縫防治解析

■劉志強(qiáng)，陳文蔚 ■興國(guó)縣縣鄉(xiāng)公路管理站，江西 興國(guó) 342400

公路和橋梁在實(shí)際施工的過(guò)程，因?yàn)榛炷恋氖┕囟群土芽p問(wèn)題會(huì)造成對(duì)公路和橋梁整體結(jié)構(gòu)和質(zhì)量方面的影響，更會(huì)對(duì)其性能、使用壽命等多方面問(wèn)題造成制約，所以工作人員需要從根本上發(fā)現(xiàn)施工中的問(wèn)題，解決施工溫度進(jìn)而裂縫的問(wèn)題。

1 公路和橋梁施工溫度和裂縫的問(wèn)題

公路和橋梁混凝土的施工溫度和裂縫產(chǎn)生的原因是非常多的，一般為溫、濕度變化所影響，因?yàn)榛炷潦欠浅４嗟?，而且并不是非常的均勻。同時(shí)結(jié)構(gòu)方面的設(shè)置不合理、原材料方面不能達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以及模板變形的問(wèn)題和基礎(chǔ)方面設(shè)置不均衡造成沉降的問(wèn)題。公路和橋梁混凝土硬化的過(guò)程，水泥中會(huì)產(chǎn)生很多的水化熱，進(jìn)而使內(nèi)部的溫度不斷的增加，表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。在后期降溫的過(guò)程，因?yàn)闀?huì)受基礎(chǔ)、原有混凝土的制約，混凝土的內(nèi)部也會(huì)產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。若果環(huán)境的溫度突然降低，很大程度上葉會(huì)造成公路、橋梁混凝土的表面形成一定拉應(yīng)力。公路和橋梁混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力，且高于抗裂所能承受時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。日常生活公路和橋梁混凝土內(nèi)部的濕度一般來(lái)講，變化是非常小且慢的，但是表面的濕度非常容易出現(xiàn)很大的變化。若養(yǎng)護(hù)工作沒(méi)有做到位，出現(xiàn)驟干驟濕的現(xiàn)象，就會(huì)出現(xiàn)混凝土因干縮形變發(fā)生裂縫的現(xiàn)象。鋼筋混凝土一般會(huì)通過(guò)鋼筋來(lái)承受出現(xiàn)的拉應(yīng)力，而混凝土僅承受壓應(yīng)力和較小能力的拉應(yīng)力。鋼筋混凝土邊緣、素混凝土若出現(xiàn)結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成一定拉應(yīng)力，就需要混凝土來(lái)承受拉應(yīng)力。

2 公路和橋梁混凝土的施工溫度分析

公路和橋梁混凝土的施工溫度應(yīng)力一般為三個(gè)階段所產(chǎn)生。第一階段:施工前至水泥放熱完成，大概為30天左右。這一階段溫度的應(yīng)力通常為水泥所釋放，出現(xiàn)很多的水化熱、混凝土彈性的形變致使的應(yīng)力。第二階段:水泥放熱完成至混凝土的溫度基本穩(wěn)定，這階段溫度的應(yīng)力一般因?yàn)榛炷恋睦鋮s或是環(huán)境氣溫變化所導(dǎo)致，會(huì)和第一階段產(chǎn)生的應(yīng)力形成疊加。第三階段:混凝土溫度穩(wěn)定至后期運(yùn)轉(zhuǎn)，這階段溫度的應(yīng)力通常因?yàn)橥饨绲臍鉁囟a(chǎn)生變化，這階段的應(yīng)力會(huì)和第一、第二階段的應(yīng)力形成疊加。

3 施工溫度及裂縫防治策略

公路和橋梁混凝土施工、養(yǎng)護(hù)的過(guò)程，因?yàn)榛炷磷陨頃?huì)釋放很多的水化熱，進(jìn)而就會(huì)造成混凝土其內(nèi)部溫度不斷的提升，促使混凝土的表面驟然出現(xiàn)拉應(yīng)力。公路和橋梁混凝土在后期進(jìn)行降溫時(shí)，因?yàn)闀?huì)受到結(jié)構(gòu)、構(gòu)件方面的制約，以至于出現(xiàn)公路、橋梁混凝土出現(xiàn)更大的拉應(yīng)力。而上述這些問(wèn)題均能造成公路和橋梁混凝土的施工溫度和裂縫問(wèn)題。現(xiàn)將公路和橋梁混凝土的施工溫度和裂縫問(wèn)題的防治策略進(jìn)行具體的分析。

3.1 原材料和配合比的完善

結(jié)合結(jié)構(gòu)的具體標(biāo)準(zhǔn)，選取適宜的公路橋梁混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，和水泥的品種，盡最大可能防止使用強(qiáng)度過(guò)高的水泥。同時(shí)需要注意的是應(yīng)選用質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)的原材料，嚴(yán)格遵循相關(guān)的要求添加摻合料和外加劑等。還應(yīng)該準(zhǔn)確的了解并掌握公路和橋梁混凝土的收縮技術(shù)。使用膨脹劑應(yīng)充分的衡量其膨脹的效果和種類、摻料等問(wèn)題。以試驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)的配置，以達(dá)到最好的效果。實(shí)際施工的過(guò)程，需要有效的對(duì)公路和橋梁混凝土坍落問(wèn)題進(jìn)行控制，第一時(shí)間結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)原材料問(wèn)題調(diào)整，確保養(yǎng)護(hù)工作的可以順利的實(shí)行。

3.2 制定合理的溫控防裂策略

為避免溫度裂縫的產(chǎn)生，需要針對(duì)混凝土實(shí)際的施工情況通過(guò)相關(guān)的措施進(jìn)行處理:改進(jìn)骨料級(jí)的配比，通過(guò)干硬性的混凝土進(jìn)行摻混合料，同時(shí)可添加引氣劑、塑化劑，以降低公路和橋梁混凝土水泥實(shí)際使用的容量。攪拌混凝土的過(guò)程需要適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行加水，用水進(jìn)行對(duì)碎石的冷卻工作，減少公路和橋梁混凝土澆注的溫度，溫度比較高時(shí)進(jìn)行澆筑工作。公路、橋梁混凝土需要盡可能降低澆筑的厚度，控制在40cm左右即可，利于其表面沖的散熱。第二層進(jìn)行澆筑的過(guò)程，需在第一段混凝土初凝之前進(jìn)行澆筑工作，結(jié)合公路和橋梁混凝土澆注面積的具體要求進(jìn)行。在混凝土各個(gè)位置進(jìn)行測(cè)溫管的配置，并保證實(shí)時(shí)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，以便掌握其各時(shí)間段內(nèi)外的具體溫度。前3天可1.5h進(jìn)行觀察一次，4～8天可3h進(jìn)行觀察一次，9～15天可每日進(jìn)行觀察，同時(shí)需要做好相關(guān)的記錄工作。以保證公路和橋梁混凝土的內(nèi)外部分的溫差沒(méi)有過(guò)大的變化，盡量控制在23°C左右即可，保證能夠做好觀察工作，避免出現(xiàn)過(guò)大的溫度偏差。采用調(diào)整養(yǎng)護(hù)的方法進(jìn)行對(duì)溫差的控制，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行拆模工作，防止出現(xiàn)混凝土表面出現(xiàn)溫度過(guò)大的變化。同時(shí)需要提高保溫養(yǎng)護(hù)工作，公路和橋梁混凝土澆注完成，應(yīng)覆蓋塑料薄膜，麻袋的厚度控制在7～9cm左右對(duì)中層進(jìn)行覆蓋工作，最后一層可覆蓋2～3層10～11cm左右厚度的巖棉被。此外在夏季施工的過(guò)程，長(zhǎng)期暴露在外的混凝土需要通過(guò)撒水的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，防止由于公路橋梁混凝土的內(nèi)部出現(xiàn)水分蒸發(fā)問(wèn)題造成裂縫現(xiàn)象。

3.3 做好降溫工作

為防止公路和橋梁混凝土硬化時(shí)，產(chǎn)生內(nèi)部溫差變化，應(yīng)設(shè)施混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部相關(guān)的冷卻管路，同時(shí)混凝土在澆注后及時(shí)采用水循環(huán)進(jìn)行冷卻工作。管內(nèi)水流量一般保證在1350L/h，進(jìn)水溫度的低于9°C時(shí)。如果進(jìn)水的溫度太高就會(huì)促使水流量的速度提高，冷卻管出水可適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行排放。公路和橋梁混凝土初凝完成，根據(jù)實(shí)際情況采用出水的方式進(jìn)行蓄水的保溫和養(yǎng)護(hù)工作。公路和橋梁混凝土完成養(yǎng)護(hù)工作，為保證冷卻管不會(huì)受到不良的影響，需要對(duì)其進(jìn)行注漿和壓漿，一般情況下回通過(guò)真空壓漿的方式。

3.4 優(yōu)化約束要求內(nèi)容

(1)公路和橋梁混凝土應(yīng)有效的進(jìn)行分塊，若環(huán)境氣溫出現(xiàn)大幅度的變化，公路和橋梁混凝土?xí)S之而變化，從而出現(xiàn)形變問(wèn)題。這時(shí)候應(yīng)合理的進(jìn)行分塊和設(shè)計(jì)，以保證混凝土可以有充分的空間進(jìn)行熱脹冷縮，并降低應(yīng)力大小和裂縫現(xiàn)象。

(2)平整度較好的路基，可以促使公路和橋梁混凝土具備一定抗裂的能力，來(lái)抵抗溫度變化和裂縫的問(wèn)題。

(3)有效的設(shè)置施工的工序，防止長(zhǎng)期暴露在外面的部位出現(xiàn)過(guò)大的溫差和偏差。同時(shí)確保公路和橋梁施工的質(zhì)量，并加強(qiáng)公路和橋梁混凝土的作用，需要從根本上提高其抗裂方面的能力。保證后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作做好，避免其表面因干縮出現(xiàn)裂變問(wèn)題。

4 總結(jié)

由此可見，致使公路、橋梁混凝土出現(xiàn)溫度和裂縫的因素是非常多的，所以在實(shí)際施工的過(guò)程相關(guān)人員需要全面進(jìn)行考慮，結(jié)合實(shí)際施工中的問(wèn)題，制定相關(guān)的措施去解決這些問(wèn)題，防止公路和橋梁混凝土的溫度和裂縫問(wèn)題影響整個(gè)工程的建設(shè)。

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