淺談公路與橋梁混凝土施工溫度裂縫的控制

鄒建輝

百年建設(shè)集團(tuán)有限公司 江西 南昌 330000

公路與橋梁混凝土施工容易受到施工溫度的影響，導(dǎo)致施工后期出現(xiàn)裂縫，破壞混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，影響公路與橋梁工程質(zhì)量及其使用壽命。以下就公路與橋梁混凝土施工溫度裂縫的控制進(jìn)行了探討分析。

1 公路與橋梁混凝土施工溫度應(yīng)力的產(chǎn)生及其影響分析

1.1 公路與橋梁混凝土施工溫度應(yīng)力的產(chǎn)生

公路與橋梁工程建設(shè)中的混凝土施工是其重要環(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(guò)程中，溫度應(yīng)力的產(chǎn)生至少要經(jīng)過(guò)三個(gè)階段，且這三個(gè)階段貫穿于混凝土的澆筑過(guò)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[1]。

1.2 公路與橋梁混凝土施工溫度應(yīng)力的影響

公路與橋梁混凝土澆筑施工過(guò)程中的混凝土實(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(guò)此階段，就開(kāi)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(guò)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。由于混凝土的邊界結(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(wú)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(xiàn)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。

2 公路與橋梁混凝土施工溫度裂縫的主要原因分析

公路與橋梁混凝土施工溫度裂縫的原因主要有：①在施工前期的準(zhǔn)備階段，由于沒(méi)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、比例不協(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(lái)預(yù)設(shè)的現(xiàn)場(chǎng)并沒(méi)有按照要求開(kāi)展施工，這樣也會(huì)導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，降低工程質(zhì)量。②在混凝土澆筑施工期間，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)的概率。在混凝土澆筑完成后，其冷卻過(guò)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概率。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)的概率，降低工程質(zhì)量[2]。

3 公路與橋梁混凝土施工溫度裂縫的控制策略分析

3.1 科學(xué)配比原料

混凝土出現(xiàn)裂縫部分原因是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(mǎi)過(guò)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。

3.2 改善公路與橋梁混凝土施工的約束條件

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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)的健康狀態(tài)。

3.3 控制施工溫度及溫差

公路與橋梁混凝土澆筑施工期間如果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(guò)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(guò)優(yōu)化混凝土配料。摻混合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(guò)程中所釋放的熱量[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

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)揮著重要作用，若想保證公路與橋梁混凝土施工的順利實(shí)施，就要控制施工環(huán)境的溫度，避免裂縫產(chǎn)生，保障公路與橋梁混凝土施工質(zhì)量。從而提高公路與橋梁施工質(zhì)量，促進(jìn)公路交通運(yùn)輸業(yè)的健康發(fā)展。