公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治探析

公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治探析

陈茜

泰州市公路管理站，江苏 ·泰州 225300

【摘要】公路与桥梁施工过程中,混凝土是一种常见的材料类型，在具体施工中受到各方面影响容易存在裂缝问题，这严重威胁公路桥梁的结构安全。鉴于此，论文对混凝土施工温度与裂缝防治对策展开探讨。

During the construction of highways and bridges, concrete is a common type of material. It is susceptible to cracks in various aspects of construction, which seriously threatens the structural safety of highway bridges. In view of this, this paper discusses the concrete construction temperature and crack prevention countermeasures.

【关键词】公路桥梁；混凝土；施工温度；裂缝防治

highway bridge; concrete; construction temperature; crack prevention

1 引言

在社会经济的快速发展中，社会事业的顺利开展有助于社会各界落实建设小康社会的目标。在新时期的发展中，我国公路工程项目建设规模在不断扩大，这就对工程建设的整体质量提出了更加严格的要求，但是公路工程建设中仍存在很多混凝土裂缝问题，使得公路工程项目建设效率和质量受到了很大影响，减少了公路工程的使用年限。为了有效地改善这些问题，相关部门需要深入分析产生混凝土裂缝的原因，采取合理的优化措施。

2 公路建设混凝土裂缝概述

混凝土是公路工程建设中的主要原材料，需要在加水搅拌后才能够使用。混凝土材料中有很多材料，如水泥、砂子、碎石等是其中的主要原材料，这就需要相关人员重视混凝土混合搅拌工作。但是，在实际的公路工程项目建设中，很多人员操作不当，使得混凝土材料使用过程中存在很多空隙，引发了公路裂缝现象。公路裂缝主要有两种类型，分别是早期裂缝和晚期裂缝。其中，早期裂缝指的是公路完成浇筑工作后产生的裂缝，晚期裂缝指的是后期使用过程汇总出现的裂缝。为了减少裂缝问题，相关部门往往会在公路中设置诱导缝，但这种方式无法完全发挥出自身的作用。除此之外，公路工程建设中的常见裂缝有塌陷型裂缝、错位型裂缝、拱起型裂缝等，严重影响着公路的正常使用。因此，加强公路桥梁混凝土裂缝控制具有重要的意义

3 公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝问题

3.1 温度应力的形成与影响

混凝土中温度应力的形成主要包含三个阶段：早期阶段，即从浇筑混凝土开始至混凝土放热结束期间。一般情况下这一阶段的持续时间在30d左右。在这一阶段，水泥会释放大量的水化热，对混凝土的弹性模量产生较大程度的影响并使其发生剧烈变化，进而促使混凝土的内部生成应力；中期阶段指的是混凝土放热结束至混凝土性质趋于稳定的阶段。在这一期间，混凝土的弹性模量虽然不会发生十分明显的变化，但温度的变化会产生一定的应力，这一应力与早期阶段余下的应力相互重叠而产生作用；晚期阶段从混凝土完全冷却开始，这一阶段温度应力的产生主要是由于外界温度变化所以引起的，且晚期产生的应力会与早期、中期产生的应力发生重叠，共同作用于混凝土。温度应力对于混凝土的影响主要表现在两个方面：一方面为约束应力。外界因素会对结构的边界造成一定程度的影响，并对其变形产生抑制作用，进而产生应力，这一类型的温度应力往往会与干缩应力相互结合，并共同会混凝土产生影响；另一方面为自生应力。结构的边界没有力量对其产生约束作用，致使混凝土结构处于不稳定的状态，在这一状态之下，当其内部发生非线性分布时由于结构自身力量的相互制约便会形成温度应力。

3.2 混凝土裂缝产生的其他原因

3.2.1 混凝土收缩引起的裂缝

混凝土结构在收缩时会受到自身的约束,如果这个过程中产生的拉应变超过混凝土拉应变的最大值,那么就会导致混凝土出现垂直的裂缝。混凝土的收缩裂缝一般不会太深,距离钢筋保护层还有一段距离,造成这种现象的原因通常是结构表面养护不到位、湿度不够。由于预制T梁的钢模没按时去掉,导致混凝土最薄处的腹板在收缩时受到钢模的束缚从而产生与表面垂直的裂缝。收缩裂缝对公路工程的荷载力不会造成影响。

3.2.2 路基施工过程不够牢固

在公路工程项目建设中，路基的主要作用是承担公路使用过程受到的外界压力。在实际施工过程中，路基建设牢固性不满足相关要求会使得路基压力的承受能力有所降低，进而影响公路工程项目建设的整体质量。因此，在公路工程建设中，施工企业需要做好路基加固工作，在公路地基强度不均匀、基层平整度差的情况下，会使得路段因路基强度、稳定性等无法满足要求而出现裂缝问题。

3.2.3 反射作用

由于半刚性基层需要较长的养生时间，因此其对外界温度及湿度变化非常敏感。尤其是在施工质量不佳的情况下，外界温度及湿度变化更容易引发半刚性基层产生温度疲劳裂缝或低温收缩裂缝。与此同时，基层会因为与路基间的磨阻力而在其内部产生拉应力，当拉应力不断增长直至超出基层抗拉强度后，则会引发基层开裂，在开裂部分即形成了受力薄弱点，而在公路交通运行过程中，在荷载作用力与温度应力的不断影响下，应力极易集中在受力薄弱点，进而致使面层产生了由底部向上部发展的反射裂缝，反射裂缝会在交通荷载以及外界气温的影响下愈演愈烈。

4 公路桥梁工程混凝土施工温度与裂缝的防治策略

4.1 把控温度应力的影响

第一，控制水泥用量：论文中阐述了水泥在搅拌的过程之中会产生一定的热量，而水热化现象导致这一热量无法消散，最终导致内部结构聚合大量的热量而产生应力。针对这一情况，应当对水泥的用量进行科学合理的控制，从而对水泥水热化的影响进行一定程度上的减少；第二，温度控制：温度的变化会对混凝土的引力作用造成影响，因此，在对路桥工程施工的过程中，需要选择合适的浇筑季节与时间；同时还需要做好防范措施，防止恶劣天气对施工造成影响。只有控制好温度，才能有效防止混凝土裂缝的产生；第三，除了上述的两种方法，还可以采用一定的强制性措施，从而更为科学有效地对温度进行平衡。如可以采用人工注水的方式对温度进行一定程度的降低。总之，采用科学合理的方法对温度应力的影响进行有效的控制，对于路桥施工质量的提升具有十分重要的作用。

4.2 做好路基建设工作

在公路路基建设过程中，相关人员需要充分考虑路基建设的影响因素，尤其要重视湿度、温度等因素，避免因温差过大、湿度过高而影响路基建设质量，以提升路基建设的牢固性。因此，为了控制路基建设的湿度，相关人员可以建造相应的排水系统，实现湿度的合理性，减少混凝土晚期开裂问题的发生。

4.3 裂缝产生后的治理

高速公路的裂缝主要有三种形式，纵向裂缝、横向裂缝以及最严重的网裂。裂缝产生后要用最快的速度对其进行处理，雨水下渗、时间太长、温度持续下降等会造成路基的永久性损坏，处治起来不仅比较困难，还会影响高速公路的使用年限。针对裂缝的深度和宽度的不同，产生裂缝的原因也各不相同，需要准确把握各种裂缝的处理手段，根据不同情况选择最恰当的裂缝处治技术。例如对于刚产生的裂缝主要的处理手段就是摊铺，这个时期的裂缝才产生，深度、宽度都还在可控制的范围内，没有雨水下渗，没有对地基造成太大的损害，所以可以先融化沥青，再铺摊上一层填充物，用碾压机压实，一层一层碾压下来达到和之前一样的高度后停止，这个方法能够快速实现对裂缝的治理。如果裂缝的宽度较宽时，应该采取其他手段，无论采取什么方法，最主要的还是要先处理好地基，保护好地基，同时检测地基分土层的接缝处的情况，以及填充物的紧实度，然后隔绝地基层，避免雨水下渗对地基造成严重损伤。因为裂缝太宽，维护起来比较耗费心力，要先刨去产生裂缝的杂物，清洁裂缝口，用填充物把裂缝填实，再用烙铁使沥青融化用来封裂缝的口。

4.4 加强养护管理

我国现在对待公路与桥梁的态度，大部分是更加重视修建，对养护与维修加固并不重视。所以，应当提高相关部门对养护与维修加固的重视。及时地对相关部门进行要求，要求相关部门定期、不定期地对已经建成的公路与桥梁进行检查，及时发现建成的公路与桥梁所出现的问题，做到及时发现及时解决，避免大型病害的发生。如果能够做到发现及时、养护与维修加固及时，就可以大大地减少公路与桥梁造成的更大的损害，并且能够延长使用的寿命。

5 结语

总之，在公路桥梁建设过程中，混凝土裂缝是一种十分普遍的现象，而且影响公路桥梁施工中混凝土裂缝的因素有很多，一旦出现裂缝问题就会使结构物抗渗能力和使用功能大大降低，使混凝土材料的耐久性降低，进而影响到桥梁承载能力。因此，相关人员要对混凝土裂缝的成因进行深入分析，及时采取有效措施进行裂缝治理，从根本上避免出现混凝土裂缝的现象。

【参考文献】

[1]贾睿.公路工程建设中混凝土的裂缝成因及解决措施[J].建材与装饰,2018(30):262-263.

[2]苗玉泉.公路工程施工中混凝土裂缝成因与解决措施探讨[J].工程建设与设计,2018(06):99-100.