公路与桥梁施工中混凝土温度应力控制与裂缝处理

科学论坛　公路与桥梁施工中混凝土温度应力控制与裂缝处理　郭益民　（青海省收费公路管理处）　摘要：我国的公路桥梁工程在不断的发展过程中，实现了工程规模的扩大和工程质量的提升，这种情况下要想实现对公路桥梁工程尤其是高速公　路工程的施工质量的进一步控制，就必须要对混凝土材料的常见病害进行预防和治理，就目前来看，公路桥梁工程中的混凝土材料的主要病害都是由于　温度和应力控制不当引起的。　关键词：公路与桥梁；混凝土；施工温度；裂缝处理　・　混凝土材料作为一种重要的建筑材料，被广泛的应用于各类建筑工程　之中，对于建筑工程的最终质量的形成也有着非常重要的影响，这种情况　下，要想实现对在公路、桥梁工程的质量管理和控制，就必须要加强对其混　凝土材料的施工管理和控制，对于各种温度以及应力下的裂缝的产生进行　预防和治理，才能够实现对混凝土材料的质量保证，进而完善工程质量。　一、混凝土裂缝主要原因分析　混凝土材料的裂缝是一种常见的混凝土病害，要想实现对这个问题的　预防和控制，就必须要实现对其产生原因的分析。就目前来看，在公路桥梁　工程的施工过程中，混凝土材料的裂缝的产生原因是多方面的，有的时候　是由于施工人员的施工工艺问题，有的是由于混凝土材料的配合比导致　的，但是最常见的和最重要的原因是在混凝土施工的过程中，对于其自身　温度的控制不当导致的。因为混凝土材料的在其硬化即其自身凝结和成型　的过程中，会释放大量的水化热，这种情况下，其内部材料的热量无法及时　的释放，就会导致材料内部的温度急剧的升高，而外部材料以及周围环境　的温度则相对较低，所以在材料的后期降温的过程中，其自身应力就会发　生较大的变化，从而产生材料的裂缝。所以，对于这种情况，要想实现对混　凝土材料的裂缝的预防和控制，就必须要做好材料的散热，以及在浇筑的　过程中，注意对混凝土材料的分层施工，避免由于材料体积过大导致的热　量的累积。　除了温度和施工工艺会导致混凝土材料的裂缝外，混凝土材料在施工　过程中承受的压力也是导致其出现裂缝的一个非常重要的原因，因为混凝　土材料自身具有一定的脆性，所以在施工过程中，如果其硬度没有完全的　形成，再受到一一定的作用力，也会导致其材料的离析，从而导致裂缝。　二、公路与桥梁混凝土的施工温度因素分析　在对公路桥梁工程进行混凝土材料的施工过程中，温度的管理是有规　律可循的，因为温度产生的因素是可以控制的，所以也就能够据此实现对　混凝土材料的裂缝的预防。　１温度应力的产生　所谓温度应力，就是在混凝土材料的温度升高的过程中，其内部的应　力会不断的增大，导致其材料的体积和性能发生变化，一般来说这个过程　中可以分为三个阶段，即应力变化的早期、中期与晚期。首先，在应力变化　的早期，主要指的是混凝土材料从施工到其成型的第一个月，在这个过程　中混凝土材料的最主要的变化就是自身的放热现象，以及弹性模量变化的　过程，在这两个过程中，其内部结构会随着两种作用的变化而产生应力。其　次，应力变化的中期。在这个过程中，混凝土材料会受到外部环境的影响，　而出现自身材料的温度的下降，也即使得自身的应力同外部的温度形成了　一种共同作用，加速了自身的形变以及裂缝的产生。最后，混凝土材料的应　力变化的晚期，指的是混凝土材料完全稳定之后的应力变化，在这个过程　中混凝土材料会受到天气和气候的温度影响，出现自身结构的脆性变化，　即裂缝的产生。　２温度应力成因分析　要想实现对温度应力的有效控制和预防，就必须要明确其产生的原　因，一般来说，主要有以下几种：首先，混凝土自身产生的应力，即混凝土材　料的自应力，这种应力是由于其在自身的水化热的过程中出现的，所以同　材料的自身性能有关。其次，混凝土约束应力。约束应力主要是指“结构的　全部或者部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。”就比如　桥梁施工中的护栏，就会由于外界受到约束而产生温度应力。通常情况下，　温度应力同混凝土自身的干缩应力是共同作用的，要想通过准确的分析来　判断这种应力的存在位置是存在一定难度的，因此，在施工过程中需要施　工人员对施工现场的实际状况进行分析，环境温度、混凝土的配合比等等　都需要进行全面的掌握，这样才能预测出混凝土温度应力的状况。　三、公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝处理方式研究　混凝土温度应力的存在导致混凝土筑体出现裂缝的现象时常存在，这　种问题的存在对公路桥梁施工单位的形象以及工程的旋工质量都存在着　不良影响，所以，在实际施工中要尽量采取有效措施，避免温度应力的产　生，杜绝出现裂缝。　１控制混凝土的配合比　不同的公路与桥梁对混凝土配合比的要求是不同的，因此，在施工之　前一定要对工程概况有一个整体上的了解，掌握公路桥梁承载力的要求，　以及基本设计标准，这样就可以根据这些标准来选择混凝土配合比的材　料，尤其是其中水泥等级的选择，如果等级过高会引起大量的水化热释放，　而如果等级过低会影响到公路桥梁的质量。同时，砂石等原材料的选择也　要慎重，最基本的是要符合我国相关规定对其的要求。在施工之前也要适　当了解一下相关的“补偿收缩技术”，从而确保在施工过程中能够科学合理　的运用。优化选择膨胀剂的等级与标准，根据混凝土配合比以及公路桥梁　施工的实际情况进行选择，一定要通过试验，在不同等级与品种当中选择　最合适的膨胀剂。　２合理控制温度应力　为了切实防止温度裂缝的产生，在施工过程中可以对混凝土骨料的级　配进行更改，用“干硬性混凝土产混合料，加引气剂或塑化剂等”方式，还可　以选择减少水泥用量，或者在进行混凝土搅拌之前，对混凝土中的石料进　行冷却处理，降低混凝土内部的温度。如果是在夏天温度较高时进行施工　要尽量降低施工厚度，充分利用混凝土表面进行散热，分层浇筑时，要控制　好第二层浇筑与第一・层浇筑之间的时间。在浇筑完成之后还要做好后期的　养生工作，这是防止干缩性裂缝产生的主要原因，通常选用的方式为对混　凝土筑体进行洒水养生：选用合适的覆盖物进行覆盖避免太阳光的直接照　射等等，根据工程的实际情况，还可以有针对性的选择更适合的方式进行　养生处理。　结语　综上所述，公路工程的混凝土裂缝严重的影响了工程的质量，所以有　关部门应该认真分析其裂缝病害的产生原因，并制定有针对性的措施予以　预防和治理，才能规避由此导致的公路桥梁质量问题。■　参考文献　ｆ１１５Ｅ蔚，陈灯旺．桥梁混凝土施工裂缝原因分析及预防措施【Ｊ］．中国高　新技术企业，２００８（１６）．　『２１王兴山．，Ｊ、议公路桥梁混凝土施工裂缝与质量控制Ｕ】．科技创新导　报，２００９（２８）．　【３】唐涛．混凝土裂缝的成因、预防措施及处理【『１．科技创新导报，２００９　（２７）　４４