公路與橋梁混凝土的施工溫度與裂縫防治

林爍

摘 要：隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國(guó)的交通運(yùn)輸業(yè)的交通設(shè)施質(zhì)量也得到了顯著提高。在施工環(huán)節(jié)中，極易受到施工溫度的影響，導(dǎo)致施工后期出現(xiàn)裂縫，破壞混凝土機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性。影響公路與橋梁的施工質(zhì)量及使用壽命，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)威脅人們的交通出行安全。本文通過對(duì)目前混凝土施工過程中施工溫度與裂縫產(chǎn)生的之間的關(guān)系進(jìn)行分析，探究公路與橋梁施工中對(duì)裂縫的防治措施，提升公路與橋梁的施工質(zhì)量，保證人們的出行安全。

關(guān)鍵詞：公路；橋梁；混凝土；施工溫度；裂縫防治

由于公路與橋梁的工程數(shù)量越來越多，其施工規(guī)模也越來越大，作為施工主體部分的混凝土施工而言，其中包含沙子、水泥、石子與水等成分，具有熱漲冷縮的物理特性。由于施工溫度是造成混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因，在公路與橋梁的施工過程中必須對(duì)施工溫度加以控制，減小其對(duì)混凝土穩(wěn)定性的影響，保證公路與橋梁的使用安全。

一、混凝土施工過程中施工溫度與裂縫產(chǎn)生的之間的關(guān)系

（一）混凝土溫度應(yīng)力的產(chǎn)生及其影響

混凝土作為公路與橋梁施工的重要環(huán)節(jié)之一，其自身溫度與工程質(zhì)量有著密不可分的關(guān)系。在混凝土的施工過程中，溫度應(yīng)力的產(chǎn)生至少要經(jīng)過三個(gè)階段，且這三個(gè)階段貫穿于混凝土的澆筑過程始終。通常而言，混凝土的澆筑完成時(shí)間大約需要經(jīng)歷一個(gè)月的時(shí)間，在此期間內(nèi)，混凝土?xí)?jīng)歷從液態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)變，并適當(dāng)大量的水化熱量，正是由于這些熱量，使得混凝土表面發(fā)生了巨大的變化，從而產(chǎn)生了溫度應(yīng)力。

在混凝土的澆筑過程中，混凝土實(shí)現(xiàn)了自身放熱結(jié)束到性質(zhì)基本穩(wěn)定的階段性變化，在此期間內(nèi)，不會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，但是其應(yīng)力是可以進(jìn)行疊加的。即使再小的溫度應(yīng)力也會(huì)隨著積少成多而產(chǎn)生大的溫度應(yīng)力。而一旦經(jīng)過此階段，就開始進(jìn)行混凝土的澆筑環(huán)節(jié)，此期間的混凝土需要完全冷卻，由于外界溫差過大，導(dǎo)致冷卻時(shí)期的溫度應(yīng)力隨之增加。對(duì)于混凝土澆筑的三個(gè)主要階段而言，及時(shí)各階段產(chǎn)生的溫度應(yīng)力不盡相同，但是最終會(huì)形成一個(gè)應(yīng)力總值，由于應(yīng)力的疊加作用，這個(gè)總的數(shù)值就會(huì)對(duì)混凝土施工造成不小的影響。

由于混凝土的便捷結(jié)構(gòu)受到外界因素的影響與干擾，因此，溫度應(yīng)力會(huì)隨著溫度的變化為產(chǎn)生約束應(yīng)力，導(dǎo)致其無法產(chǎn)生變形應(yīng)力，而這種溫度應(yīng)力就需要施工人員清楚的了解溫度應(yīng)力，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，根據(jù)施工環(huán)境與人員配置等因素進(jìn)行綜合評(píng)估。同時(shí)，溫度應(yīng)力也是其自身所具有的天然應(yīng)力，即使混凝土結(jié)構(gòu)缺乏外界因素的制約，但是其結(jié)構(gòu)經(jīng)常處于不穩(wěn)定的狀態(tài)中。當(dāng)其內(nèi)部分子呈現(xiàn)非線性運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)力會(huì)受到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的制約，從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力。

（二）裂縫的形成原因

在施工前期的準(zhǔn)備階段，由于沒有對(duì)混凝土中的各種物料進(jìn)行合理配比，導(dǎo)致混凝土中的水與水泥材料不均勻、比列不協(xié)調(diào)，從而影響了混凝土的穩(wěn)定性。這將直接造成混凝土澆筑階段產(chǎn)生離析現(xiàn)象，引發(fā)裂縫的形成。同時(shí)，在部分施工中，由于原來預(yù)設(shè)的現(xiàn)場(chǎng)并沒有按照要求開展施工，這樣也會(huì)導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，降低工程質(zhì)量。

在混凝土的澆筑期間，由于施工當(dāng)?shù)貢円箿夭钶^大，導(dǎo)致混凝土的表面冷卻不均勻，從而產(chǎn)生拉應(yīng)力，這就在極大程度上增加了裂縫出現(xiàn)的幾率。在混凝土澆筑完成后，其冷卻過程會(huì)釋放大量的水化熱，因此，會(huì)造成結(jié)構(gòu)外部的溫差增加，導(dǎo)致后期降溫階段形成拉應(yīng)力，從而增加了裂縫的形成幾率。還有部分公路與橋梁施工，由于其并未按照混凝土的材料配比進(jìn)行調(diào)配，導(dǎo)致材料的選擇不符合要求。這種質(zhì)量的不達(dá)標(biāo)極大程度上增加了裂縫出現(xiàn)的幾率，降低工程質(zhì)量。

二、公路與橋梁混凝土施工溫度與裂縫的防治

（一）科學(xué)配比原料

混凝土出現(xiàn)裂縫部分原因是由于材料配比的不均衡導(dǎo)致的，因此，在施工前期的準(zhǔn)備階段，施工人員要對(duì)原材料進(jìn)行認(rèn)真的篩選，保證原材料的質(zhì)量。在購(gòu)買過程中，要對(duì)原材料進(jìn)行綜合考量，科學(xué)配比水和水泥的比例。同時(shí)，還要考慮沙石的質(zhì)量是否符合規(guī)定，參考施工工程的具體需求，選擇合適的材料添加劑，確保原料配比的科學(xué)合理。

（二）改善現(xiàn)有公路與橋梁的混凝土的約束條件

結(jié)合公路與橋梁建造的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將路基大致分為幾塊大面積的平整路基，避免由于路基起伏過大對(duì)施工造成的影響。路基的平整性越好，由于受力的均衡分布，路面混凝土的抗裂能力就越強(qiáng)。若路基的平整性不佳，且起伏較大，就會(huì)極易發(fā)生混凝土裂縫的出現(xiàn)，降低工程質(zhì)量，影響出行安全。

在施工過程中，要在混凝土施工環(huán)節(jié)對(duì)公路及橋梁進(jìn)行統(tǒng)一的劃塊處理。隨著季節(jié)與天氣的變化，混凝土?xí)鶕?jù)施工環(huán)境溫度的變化產(chǎn)生熱脹冷縮的物理反應(yīng)。因此，科學(xué)的規(guī)劃格外重要。對(duì)橋梁與公路進(jìn)行合理的分塊處理，可以在一定程度上減輕溫度應(yīng)力對(duì)混凝土造成的影響，最大化的防治裂縫的產(chǎn)生。

同時(shí)，在施工中，施工單位應(yīng)合理安排施工步驟，避免混凝土長(zhǎng)期暴露于室外環(huán)境中，減少由于晝夜溫差的過大對(duì)其造成的質(zhì)量影響。除此之外，還要加強(qiáng)混凝土施工后期的養(yǎng)護(hù)工作，多數(shù)公路與橋梁的裂縫工作應(yīng)以預(yù)防為主，若后期養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、不到位，都會(huì)導(dǎo)致混凝土難以恢復(fù)原來的健康狀態(tài)。

（三）控制施工溫度及溫差

若混凝土的澆筑工期是在較炎熱的天氣中，則應(yīng)盡量分次進(jìn)行施工，減小澆筑的厚度，便于混凝土散熱。若天氣溫差過大，可以在混凝土表面覆蓋一層薄膜，采取定時(shí)灑水的方式幫助其散熱。在寒冷季節(jié)施工時(shí)，要做好混凝土的保溫工作，減少內(nèi)外結(jié)構(gòu)的溫度差，避免裂縫的產(chǎn)生。同時(shí)，可以通過優(yōu)化混凝土配料。摻混和料以及加引氣劑等方式減少水泥的使用量，這就在一定程度上減少了水泥硬化過程中所釋放的熱量。

總結(jié)

綜上所述，公路與橋梁作為基礎(chǔ)交通設(shè)施的重要組成部分之一，混凝土在其施工中發(fā)揮著巨大作用，若想保證公路與橋梁混凝土施工環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行，就要控制施工環(huán)境的溫度，避免裂縫的產(chǎn)生造成施工工程質(zhì)量的低下。施工企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)混凝土的施工質(zhì)量控制，盡量消除其影響因素，減少裂縫的出現(xiàn)幾率，提高公路與橋梁的施工質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

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（作者單位：深圳市中建基業(yè)建筑工程有限公司）