公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治策略

王海龙

【摘要】当前，公路与桥梁的建设对国家经济的发展发挥着越来越重要的作用。虽然人们采取了各种防治措施，但是公路与桥梁混凝土出现裂缝一直是公路与桥梁建设过程中出现较普遍却难以解决的问题。其主要原因是施工人员甚至设计人员没有充分重视公路与桥梁建设过程中温度应力的变化。对公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治进行了阐述，希望为今后的公路与桥梁建设过程中提供指导作用。

【关键词】公路与桥梁；混凝土；施工温度；裂缝；防治策略

公路与桥梁是我国经济建设的重要支撑，另外公路与桥梁的建设需要大量的人力與物力，混凝土裂缝不仅减少了它们的使用年限，而且也为人民的生命安全带来了严重的威胁，所以减少混凝土裂缝的出现是具有重要意义的。裂缝的形成是多种因素造成的，所以对于裂缝的控制首先需要明确其产生的原因。

一、混凝土施工温度与裂缝因素探析

（一）温度的应力的形成与影响

在混凝土当中，温度应力的形成需要经历三个过程，分别是早期，从混凝土浇筑完成到放热结束为止，一般需要30d，在此期间，水泥将释放大量水化热，致使混凝土弹性模量发生剧烈变化，进而于内部生成应力；中期，从放热结束到混凝土性质稳定为止，该时期混凝土弹性模量无明显变化，但早期余下应力与受温差变化而产生的应力将相互重叠；晚期，从混凝土完全冷却下来后开始，此阶段出现的温度应力一般是因外界温度变化过大所导致，且会与早期、中期应力共同重叠。

温度应力对混凝土造成的影响主要有两个方面：一是约束应力，是由于结构的个别边界或全部边界受到外界因素的抑制，导致其不能任意变形而引发的应力，该种温度应力常与干缩应力相互结合而产生共同作用。施工人员要预测混凝土温度应力，只有全方位掌握施工现场的具体情况、温度及混凝土配合比等种种信息才可实现。二是自生应力，即结构边界缺乏任何制约力量，使得结构处于不稳固状态，在该种情况下，其内部发生的任何非线性分布都会由于结构自身力量相互制约而形成温度应力。

（二）裂缝的发生原因

混凝土发生裂缝主要是由三个因素所引起，一是施工前准备阶段由于未重视混凝土配合比，使得混凝土不仅水灰比稳定性不足，材质不均匀，且还在浇筑期间发生离析现象，进而导致混凝土裂缝的发生；此外，在通常情况下，设计均会要求不出现或只能出现一点拉力，但在个别施工现场，混凝土内部往往存在较大拉应力，甚至超过其外部荷截的应力，而混凝土一旦受到较长时间的拉应力，就不可避免会产生裂缝现象。二是混凝土可受气温影响，若在浇筑与养护期间出现气温温差过大情况，则极易在混凝土表面形成拉应力，增加裂缝发生率；同时，混凝土在浇筑后会持续释放水化热，致内部温度升高，于表面形成拉应力，而在后期降温阶段，则会在内部形成拉应力，可见，若不做好浇筑后的养护工作，同样会加大混凝土裂缝风险。三是没有对混凝土材料质量进行严格要求，不仅材质呈脆性、不均匀性，且整体结构也不合理，这种混凝土极易受内外温度与湿度的影响而产生裂缝。

二、混凝土的施工温度与裂缝防治策略

（一）施工前准备阶段混凝土原材料与配合比优化对策

由上可知，混凝土在施工期间发生裂缝的常见因素是由原材料与配合比不合标准所致，因此，在施工前准备阶段应采取以下措施以保证混凝土质量。首先，在选用混凝土配合比材料前应对工程的整体概况有大致了解，能掌握工程基本的设计要求及工程对承载力的标准，而后再以这些信息为依据选择适宜的混凝土配合比材料，其中特别要注意的是水泥品种与等级的选择，若水泥等级过低，将会对混凝土的刚性与强度造成影响，进而降低路桥工程质量，而若水泥等级过高，则会由于在混凝土中释放过量水化热而令混凝土产生裂缝。其三，相关施工人员在施工前必须对补偿收缩技术有一定程度的了解，以保证该技术在施工期间中得到正确合理的运用。

（二）施工阶段温度控制对策

温度控制不善是导致混凝土发生裂缝的重要原因，为了避免施工阶段形成温度裂缝，需要实行下述措施。首先，在气候炎热的条件下实行路桥工程混凝土浇筑作业时，应严格控制浇筑厚度，以不超过50cm厚度为宜，以确保混凝土热度能在短时间内经由表面散去，同时，在浇筑第二层时必须注意浇筑速度，尽可能保证在第一段混凝土初凝前完成浇筑。其次，参考路桥工程混凝土浇筑面积，取一定数目测温管分别置入混凝土上、中、下等3个部位，并规定混凝土内外温度检测时间，通常情况下，1-4d时，每2h 检测一次，5-7d时，每4h检测一次，8-15d时，每24h检测一次，在对温度做好观察记录的同时，要将路桥混凝土内外温差控制在25℃以内。其三，混凝土拆模不可任意实施，否则混凝土将因温度骤变而受刺激，于表面形成拉应力，为此，应根据施工现场情况明确科学的拆模时间。其四，优化保温养护措施，浇筑完成后，取塑料薄膜先覆盖一层，而后取厚度8-10cm 左右、以锯末填充的麻袋进行中层覆盖，最后取岩棉覆盖1-2层，每层厚度10cm。

（三）养护阶段冷却管降温对策

由于混凝土硬化期间其内部将释放大量热量致温度升高，为此，可通过预先在其结构内部布置冷却管路，于浇筑完成后立刻开启水流来达到降温目的。通常情况下，进水温度为10℃以下时，水流时速应为1500L/h，如进水温度偏高，则水流时速也应适当调快；同时，还应合理设置冷却水出口，确保冷却管排水不会对施工部位产生不良影响，另外，为提高水利用率，在混凝土全部完成初凝后可根据情况对混凝土实施蓄水保温养护措施。养护结束后，由于冷却管为中空，若不采取任何措施将会对混凝土整体结构的强度造成影响，为此，可实施真空压浆或注浆措施将空管填满，从而使混凝土性能得到保证。

总之，随着生产生活活动及车辆地不断增加，公路与桥梁所需要承受的荷载也越来越高。混凝土裂缝的出现不仅会减少工程的使用年限也会给人民的安全带来威胁，有效地对裂缝进行控制是保证我国继续向前发展的重要举措。相关部门要加强对于混凝土生产工艺的引进与研发，另外还要加强对于施工单位的监督力度，避免在混凝土的制作过程中出现偷工减料或者以次充好现象的发生。

参考文献：

[1]卢新兵.浅析公路桥梁混凝土裂缝成因及处理方法[J].混凝土，2013（09）：116-118

[2]高凡.浅析公路桥梁混凝土裂缝[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2013（09）：108