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摘 要:目前,在公路桥梁施工过程中,主要使用混凝土作为常用的材料。由于材料本身,以及施工技术等方面的原因,都会导致混凝土出现裂缝等问题,其中温度是混凝土出现裂缝的主要原因,一旦混凝土出现裂缝,会严重影响公路桥梁的质量。本文围绕公路桥梁混凝土施工的温度控制以及处理裂缝采用的措施展开讨论,为施工企业施工提供参考依据。
关键词:公路;桥梁;混凝土;施工温度;裂缝防治
公路桥梁不仅成为人们日常出行的主要途径,也成为带动社会和经济发展重要的载体。在我国社会和经济发展过程中,应以公路桥梁为基础,建立完善的交通网,以此提升各地区的发展速度。但是,由于施工技术水平有限,在施工时经常由于温度的原因,导致使用的混凝土在完成浇筑后,会出现裂缝等问题,严重影响公路桥梁的正常使用。
1.公路与桥梁混凝土结构裂缝产生的原因
1.1 温度应力形成
公路桥梁进入到混凝土浇筑环节,受到自然温度或者混凝土自身温度的影响,在温度的作用下会形成应力,并且形成应力的过程时间较长。混凝土在长时间的温度变化中,产生的应力,在每个阶段都会混凝土造成一定程度的破坏。在对温度应力形成过程进行研究发现,温度应力出现在早期、中期以及晚期各个阶段,并且会有不同的变化。进入到早期,此时混凝土会呈现放热的状态,而放热过程会持续一个月,在一个月内,混凝土中水泥出现水化热反应,在与水接触后,形成的热量需要不断的释放,此时混凝土受到热量的影响发生变形,在内部产生应力,导致混凝土内部出现裂缝。进入到中期,混凝土内部的热量不断降低,该阶段的混凝土保持在相对稳定的状态,未有应力出现在混凝土内部。但是应注意的是,在早期产生的应力,仍作用于混凝土,并且在外部温度和内部温度产生的温差,会形成新的应力,持续作用在混凝土内部。进入到晚期,此时混凝土内部不再含有热量,同时内部温度逐渐降低,但是受外部温度影响,出现的应力仍然作用于混凝土,此时晚期的应力与早、中期的应力叠加,共同作用在混凝土。
1.2 裂缝出现原因
1.2.1公路与桥梁混凝土结构施工人员操作不当导致
进行公路桥梁混凝土施工时,由于施工企业未具备良好的施工能力,施工人员在操作时,由于操作不当导致混凝土出现质量问题。尤其是进行混凝土制拌过程中,施工人员未能严格按照混凝土制拌标准,对使用到的材料进行精准的配比,在不合理的配比状态下,完成制拌的混凝土,强度、硬度等性能均未能符合国家强制标准。此外,在公路桥梁某些关键的结构上,由于混凝土质量问题,在结构施工时,混凝土无法展现出应有的承载能力,一旦受到较大荷载,会在無法承受的应力作用下出现裂缝,直至出现严重的安全事故。
1.2.2公路与桥梁混凝土结构设计有缺陷
进行公路桥梁设计时,设计人员未能对混凝土结构承载能力进行准确的计算,导致公路桥梁结构无法承担应有的荷载,在应力作用下,会使结构发生变形,通过变形引发结构出现裂缝。
1.2.3外界温度变化的作用
进行公路桥梁结构混凝土浇筑时,在自然温度的作用下,会使混凝土出现变形,通常分为弹性变形和塑性变形。公路桥梁结构通常是在整体浇筑过程中一次完成,在混凝土即将完成浇筑时,产生的结构约束作用,会使混凝土内部,产生不同类型的应力。此时应力作用在混凝土的各个结构,进而使裂缝形成在混凝土的内部或者表面。
2 混凝土施工温度及裂缝防治策略分析
2.1 严格控制混凝土配合比
施工企业进行混凝土制拌时,由于未能精准的计算材料的配合比,或者缺乏科学的配比试验,导致制拌的混凝土,在完成浇筑后出现裂缝。所以,严格控制混凝土的配合比,需要施工企业应具有科学严谨的态度,对使用到的原材料进行严格的检查,以此制拌出高质量的混凝土。施工企业应对公路桥梁工程实际情况进行分析,以分析结果为依据,选择合适的材料,并根据配比要求制拌混凝土,同时保证制拌的混凝土,应符合结构对承载力的标准。而且,施工企业应对根据要求,选择合适等级的水泥材料。若选择低等级的水泥,配比出的混凝土强度和刚度,无法满足施工标准,导致公路桥梁质量出现问题。若选择高等级的水泥,配比出的混凝土可能满足使用要求,但是在混凝土浇筑后,在内部产生的水化热反应,释放出过多的热量,形成应力会使混凝土出现裂缝。许多企业在混凝土配比过程中,会使用到膨胀剂,应根据混凝土的配比情况以及工程的要求,选择合适的膨胀剂,以此保证混凝土的质量符合使用要求。
2.2 严格控制施工中混凝土的温度
混凝土出现裂缝,既有不科学的材料配比造成的,也有环境温度造成的。所以,严格控制混凝土浇筑时的温度,同时在利于浇筑的自然环境中,可以减少混凝土裂缝的出现。在控制温度时,应遵循以下原则:第一,若在极端的高温或者低温环境中,会影响到施工人员的操作水平,导致施工效率下降。而且,在低温或者高温环境中,会使混凝土受到内部和外部温度共同作用,在温差状态产生的应力,会使混凝土出现裂缝;第二,施工企业应在适宜的环境温度中进行混凝土浇筑,同时对混凝土进行温度检测,若温度出现较大的波动时,影响到混凝土的施工,施工人员应采取控温措施,保证混凝土在合适的温度内进行浇筑;第三,在进行模板拆除时,施工人员同样应控制好温度,避免在内外部温差的作用下,导致混凝土出现裂缝。
2.3 养护阶段的冷却管降温对策
完成混凝土浇筑后,混凝土进入到硬化阶段,该阶段混凝土内部由于水化热反应,不断释放出热量,使混凝土内部的温度持续上升,此时会在内容产生温度应力,导致混凝土出现裂缝。所以,混凝土浇筑完成后进入到养护环节,对混凝土内部出现的温度变化进行控制,可以很大程度上避免裂缝的出现。在养护阶段实施的降温措施,可以将冷却管放置在浇筑区域,完成混凝土浇筑后,打开冷却管,让水流在管体内循环的流动,以此借助水流的温度降低混凝土内部的温度。混凝土在释放热量过程中,随着温度的升高,此时在冷却管不断输送冷水,以此降低混凝土温度。通常情况下,需要流经冷却管水流的温度,应控制在10℃左右,同时将水流速度保持在每小时1500L。在冷却管的进口和出口位置,应做好防渗保护措施,避免水体流入到混凝土内。在完成混凝土降温后,施工人员将冷却管的一头封堵,在另一头不断灌注砂浆,以此保证混凝土的完整性。
结语
综上所述,在公路桥梁施工过程中,常用的材料以混凝土为主,为避免混凝土出现裂缝,影响到混凝土的整体性,同时可能引发的安全事故,需要施工企业在进行混凝土施工时,应努力提升施工水平的同时,对混凝土进行科学严谨的配比,保证混凝土的强度等性能符合使用标准。此外,对混凝土浇筑时,由于温度变化引发的裂缝,应采取不同的方法,以此控制混凝土温度,使混凝土内部产生的应力,不会导致混凝土出现变形,进而形成裂缝。通过施工企业采用的施工技术以及温度控制措施,既能减少裂缝的出现,还能有效提升混凝土的强度保证混凝土的完整性,从而减少安全事故的发生。
参考文献
[1]侯伟.公路与桥梁混凝土的施工温度控制及其裂缝对策[J].低碳世界.2018(02):107.
[2]王君.公路与桥梁混凝土的施工温度控制与裂缝防治[J].北方交通.2017(11):82-83.
关键词:公路;桥梁;混凝土;施工温度;裂缝防治
公路桥梁不仅成为人们日常出行的主要途径,也成为带动社会和经济发展重要的载体。在我国社会和经济发展过程中,应以公路桥梁为基础,建立完善的交通网,以此提升各地区的发展速度。但是,由于施工技术水平有限,在施工时经常由于温度的原因,导致使用的混凝土在完成浇筑后,会出现裂缝等问题,严重影响公路桥梁的正常使用。
1.公路与桥梁混凝土结构裂缝产生的原因
1.1 温度应力形成
公路桥梁进入到混凝土浇筑环节,受到自然温度或者混凝土自身温度的影响,在温度的作用下会形成应力,并且形成应力的过程时间较长。混凝土在长时间的温度变化中,产生的应力,在每个阶段都会混凝土造成一定程度的破坏。在对温度应力形成过程进行研究发现,温度应力出现在早期、中期以及晚期各个阶段,并且会有不同的变化。进入到早期,此时混凝土会呈现放热的状态,而放热过程会持续一个月,在一个月内,混凝土中水泥出现水化热反应,在与水接触后,形成的热量需要不断的释放,此时混凝土受到热量的影响发生变形,在内部产生应力,导致混凝土内部出现裂缝。进入到中期,混凝土内部的热量不断降低,该阶段的混凝土保持在相对稳定的状态,未有应力出现在混凝土内部。但是应注意的是,在早期产生的应力,仍作用于混凝土,并且在外部温度和内部温度产生的温差,会形成新的应力,持续作用在混凝土内部。进入到晚期,此时混凝土内部不再含有热量,同时内部温度逐渐降低,但是受外部温度影响,出现的应力仍然作用于混凝土,此时晚期的应力与早、中期的应力叠加,共同作用在混凝土。
1.2 裂缝出现原因
1.2.1公路与桥梁混凝土结构施工人员操作不当导致
进行公路桥梁混凝土施工时,由于施工企业未具备良好的施工能力,施工人员在操作时,由于操作不当导致混凝土出现质量问题。尤其是进行混凝土制拌过程中,施工人员未能严格按照混凝土制拌标准,对使用到的材料进行精准的配比,在不合理的配比状态下,完成制拌的混凝土,强度、硬度等性能均未能符合国家强制标准。此外,在公路桥梁某些关键的结构上,由于混凝土质量问题,在结构施工时,混凝土无法展现出应有的承载能力,一旦受到较大荷载,会在無法承受的应力作用下出现裂缝,直至出现严重的安全事故。
1.2.2公路与桥梁混凝土结构设计有缺陷
进行公路桥梁设计时,设计人员未能对混凝土结构承载能力进行准确的计算,导致公路桥梁结构无法承担应有的荷载,在应力作用下,会使结构发生变形,通过变形引发结构出现裂缝。
1.2.3外界温度变化的作用
进行公路桥梁结构混凝土浇筑时,在自然温度的作用下,会使混凝土出现变形,通常分为弹性变形和塑性变形。公路桥梁结构通常是在整体浇筑过程中一次完成,在混凝土即将完成浇筑时,产生的结构约束作用,会使混凝土内部,产生不同类型的应力。此时应力作用在混凝土的各个结构,进而使裂缝形成在混凝土的内部或者表面。
2 混凝土施工温度及裂缝防治策略分析
2.1 严格控制混凝土配合比
施工企业进行混凝土制拌时,由于未能精准的计算材料的配合比,或者缺乏科学的配比试验,导致制拌的混凝土,在完成浇筑后出现裂缝。所以,严格控制混凝土的配合比,需要施工企业应具有科学严谨的态度,对使用到的原材料进行严格的检查,以此制拌出高质量的混凝土。施工企业应对公路桥梁工程实际情况进行分析,以分析结果为依据,选择合适的材料,并根据配比要求制拌混凝土,同时保证制拌的混凝土,应符合结构对承载力的标准。而且,施工企业应对根据要求,选择合适等级的水泥材料。若选择低等级的水泥,配比出的混凝土强度和刚度,无法满足施工标准,导致公路桥梁质量出现问题。若选择高等级的水泥,配比出的混凝土可能满足使用要求,但是在混凝土浇筑后,在内部产生的水化热反应,释放出过多的热量,形成应力会使混凝土出现裂缝。许多企业在混凝土配比过程中,会使用到膨胀剂,应根据混凝土的配比情况以及工程的要求,选择合适的膨胀剂,以此保证混凝土的质量符合使用要求。
2.2 严格控制施工中混凝土的温度
混凝土出现裂缝,既有不科学的材料配比造成的,也有环境温度造成的。所以,严格控制混凝土浇筑时的温度,同时在利于浇筑的自然环境中,可以减少混凝土裂缝的出现。在控制温度时,应遵循以下原则:第一,若在极端的高温或者低温环境中,会影响到施工人员的操作水平,导致施工效率下降。而且,在低温或者高温环境中,会使混凝土受到内部和外部温度共同作用,在温差状态产生的应力,会使混凝土出现裂缝;第二,施工企业应在适宜的环境温度中进行混凝土浇筑,同时对混凝土进行温度检测,若温度出现较大的波动时,影响到混凝土的施工,施工人员应采取控温措施,保证混凝土在合适的温度内进行浇筑;第三,在进行模板拆除时,施工人员同样应控制好温度,避免在内外部温差的作用下,导致混凝土出现裂缝。
2.3 养护阶段的冷却管降温对策
完成混凝土浇筑后,混凝土进入到硬化阶段,该阶段混凝土内部由于水化热反应,不断释放出热量,使混凝土内部的温度持续上升,此时会在内容产生温度应力,导致混凝土出现裂缝。所以,混凝土浇筑完成后进入到养护环节,对混凝土内部出现的温度变化进行控制,可以很大程度上避免裂缝的出现。在养护阶段实施的降温措施,可以将冷却管放置在浇筑区域,完成混凝土浇筑后,打开冷却管,让水流在管体内循环的流动,以此借助水流的温度降低混凝土内部的温度。混凝土在释放热量过程中,随着温度的升高,此时在冷却管不断输送冷水,以此降低混凝土温度。通常情况下,需要流经冷却管水流的温度,应控制在10℃左右,同时将水流速度保持在每小时1500L。在冷却管的进口和出口位置,应做好防渗保护措施,避免水体流入到混凝土内。在完成混凝土降温后,施工人员将冷却管的一头封堵,在另一头不断灌注砂浆,以此保证混凝土的完整性。
结语
综上所述,在公路桥梁施工过程中,常用的材料以混凝土为主,为避免混凝土出现裂缝,影响到混凝土的整体性,同时可能引发的安全事故,需要施工企业在进行混凝土施工时,应努力提升施工水平的同时,对混凝土进行科学严谨的配比,保证混凝土的强度等性能符合使用标准。此外,对混凝土浇筑时,由于温度变化引发的裂缝,应采取不同的方法,以此控制混凝土温度,使混凝土内部产生的应力,不会导致混凝土出现变形,进而形成裂缝。通过施工企业采用的施工技术以及温度控制措施,既能减少裂缝的出现,还能有效提升混凝土的强度保证混凝土的完整性,从而减少安全事故的发生。
参考文献
[1]侯伟.公路与桥梁混凝土的施工温度控制及其裂缝对策[J].低碳世界.2018(02):107.
[2]王君.公路与桥梁混凝土的施工温度控制与裂缝防治[J].北方交通.2017(11):82-83.