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摘要：公路与桥梁工程施工中混凝土工程占有重要的比例，而混凝土工程最容易出现裂缝问题，对裂缝的控制相对也较难，这样就影响了公路与桥梁工程的施工质量，因此，本文主要对公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝处理进行了简要的研究，分析了温度应力产生的原因以及过程并仔细研究了公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝处理方式，还望对实际施工有所帮助。
关键词：公路与桥梁；混凝土；施工温度；裂缝处理
中图分类号： U448 文献标识码： A
引言
在公路、桥梁工程施工中，为了避免裂缝的出现，施工单位都特别注意施工工序、施工技术等内容，但是最终的大体积混凝土筑体还是会出现裂缝。在这其中最重要的原因就是因为在混凝土施工过程中的温度变化状况的掌握程度不够到位，尤其是在大体积混凝土施工中，这种温度原因所造成的裂缝是非常常见也是非常难以控制的，这种温度裂缝的存在会影响到公路桥梁的整体耐久性，对于桥梁使用功能的发挥有着一定的影响，随着时间的推移还会造成其它的工程病害。
一、混凝土裂缝主要原因分析
1、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，再受到一定的作用力，也会导致其材料的离析，从而导致裂缝。
2、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、温度以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、公路与桥梁混凝土温度应力分析
公路与桥梁混凝土温度应力的产生主要可以分为三个阶段。第一阶段是从开始施工到水泥放热基本完成的阶段,一般为一个月。此阶段的温度应力主要是水泥释放出来的大量的水化热和混凝土剧烈的弹性形变所产生的应力。第二阶段是从水泥放热基本完成到混凝土温度稳定的阶段,这一阶段的温度应力主要是由于混凝土冷却和环境气温的变化所引起的,并与第一阶段的残余应力叠加。第三阶段是混凝土温度稳定到整个后期的运转的阶段,这一阶段的温度应力主要由于外界气温的变化而产生,并与前两个阶段的残余应力相叠加。
根据温度应力產生的原因的不同,温度应力可以分为两类。由于结构的非完全静止和内部温度的非线性分布,结构本身出现相互约束而产生的温度应力称为自生应力。由于受到外界的约束,混凝土结构的全部或者部分边界不能自由产生形变而引起的应力称为约束应力。这两种应力一般都与混凝土干缩所产生的应力相互叠加,共同作用。但是,要根据已知温度来准确分析温度应力的大小和分布,是一项十分复杂而难以实现的工作,往往需要建立实验模型或数据进行计算。
三、公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治
1、设计及施工前选择合适的原材料和优化原材料配比
在公路与桥梁设计、施工前,应根据公路与桥梁的结构要求,选择符合公路与桥梁混凝土强度等级、质量合格的水泥,避免使用高强度的水泥。同时,就注意选择质量合格的钢筋、砂、石等原材料,并且根据公路与桥梁标准规范要求合理选择掺合物和添加剂,并设计控制好相应的混合比例。
2、公路与桥梁施工过程中的施工温度控制
2.1通过改善骨料级配,用干硬性混凝土、掺混合料、加引气剂或者塑化剂等措施来减少水泥在混凝土中的使用量。从而减少了水泥硬化所释放出来的水化热,达到控制施工温度的目的。
2.2在炎热的天气进行混凝土浇筑时,应减小浇筑厚度,利用浇筑层表面进行散热。同时,为了减小由于环境温度升高,造成公路与桥梁混凝土表面温度与结构内部温差过大而产生的温度强力,应在公路与桥梁混凝土表面铺盖一层覆盖物,通过对覆盖物浇水等措施来控制其表面温度,减小表面温度与结构内部温差过大、结构内部水分蒸发过快而产生的裂变。
2.3在寒冷的季节施工时,应在公路与桥梁混凝土表面采取适当的保湿措施,以控制其表面温度,减小公路与桥梁混凝土结构内部与表面温差。
2.4在公路与桥梁内部铺设冷却管,通过水循环进行降温。公路与桥梁混凝土在硬化过程中,水泥将释放大量的水化热,使其结构内部温度过大。如果预先铺设好冷却管,并在混凝土浇筑完成时立即通水循环冷却,从而控制施工温度对公路与桥梁裂变的影响。当然,为了不影响混凝土结构强度和其它性能,后期必须对冷却管进行注浆和压浆工作。
2.5合理规划拆模时间,以防止混凝土表面温度聚变现象的发生。
3、改善公路与桥梁混凝土的约束条件
3.1对公路与桥梁混凝土进行合理的分块。当环境气温发生变化时,公路与桥梁混凝土也会随着环境温度的变化而发生结构温度变化,产生形变,此时,如果设计、施工过程中对公路与桥梁进行了合理的分块,给混凝土留下足够的热胀冷缩的空间,将会大大减小公路与桥梁混凝土受到的约束应力,从而减小温度应力对其的影响,防止裂变的发生。
3.2避免公路与桥梁的路基过大的起伏。平整的路基,能够使公路与桥梁的混凝土具有更大的抗裂能力,过大的起伏将减小混凝土的抗约束力,从而容易产生裂变。
3.3合理安排施工工序,避免侧面长期暴露和存在过大的高差。此外,为了保证公路与桥梁的工程质量,提高公路与桥梁混凝土的性能,提高抗裂能力,必须加强公路与桥梁进行后期养护,以防止表面干缩产生裂变。公路与桥梁的裂变防治工作必须以预防为主,一旦出现裂缝,将难以修复至其原有的性能。
结束语
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。
参考文献
[1]王蔚，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，2013（16）.
[2]王兴山.小议公路桥梁混凝土施工裂缝与质量控制[J]. 科技创新导报，2014（28） .
[3]唐涛.混凝土裂缝的成因、预防措施及处理[J].科技创新导报，2013（27）.
关键词：公路与桥梁；混凝土；施工温度；裂缝处理
中图分类号： U448 文献标识码： A
引言
在公路、桥梁工程施工中，为了避免裂缝的出现，施工单位都特别注意施工工序、施工技术等内容，但是最终的大体积混凝土筑体还是会出现裂缝。在这其中最重要的原因就是因为在混凝土施工过程中的温度变化状况的掌握程度不够到位，尤其是在大体积混凝土施工中，这种温度原因所造成的裂缝是非常常见也是非常难以控制的，这种温度裂缝的存在会影响到公路桥梁的整体耐久性，对于桥梁使用功能的发挥有着一定的影响，随着时间的推移还会造成其它的工程病害。
一、混凝土裂缝主要原因分析
1、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，再受到一定的作用力，也会导致其材料的离析，从而导致裂缝。
2、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、温度以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、公路与桥梁混凝土温度应力分析
公路与桥梁混凝土温度应力的产生主要可以分为三个阶段。第一阶段是从开始施工到水泥放热基本完成的阶段,一般为一个月。此阶段的温度应力主要是水泥释放出来的大量的水化热和混凝土剧烈的弹性形变所产生的应力。第二阶段是从水泥放热基本完成到混凝土温度稳定的阶段,这一阶段的温度应力主要是由于混凝土冷却和环境气温的变化所引起的,并与第一阶段的残余应力叠加。第三阶段是混凝土温度稳定到整个后期的运转的阶段,这一阶段的温度应力主要由于外界气温的变化而产生,并与前两个阶段的残余应力相叠加。
根据温度应力產生的原因的不同,温度应力可以分为两类。由于结构的非完全静止和内部温度的非线性分布,结构本身出现相互约束而产生的温度应力称为自生应力。由于受到外界的约束,混凝土结构的全部或者部分边界不能自由产生形变而引起的应力称为约束应力。这两种应力一般都与混凝土干缩所产生的应力相互叠加,共同作用。但是,要根据已知温度来准确分析温度应力的大小和分布,是一项十分复杂而难以实现的工作,往往需要建立实验模型或数据进行计算。
三、公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治
1、设计及施工前选择合适的原材料和优化原材料配比
在公路与桥梁设计、施工前,应根据公路与桥梁的结构要求,选择符合公路与桥梁混凝土强度等级、质量合格的水泥,避免使用高强度的水泥。同时,就注意选择质量合格的钢筋、砂、石等原材料,并且根据公路与桥梁标准规范要求合理选择掺合物和添加剂,并设计控制好相应的混合比例。
2、公路与桥梁施工过程中的施工温度控制
2.1通过改善骨料级配,用干硬性混凝土、掺混合料、加引气剂或者塑化剂等措施来减少水泥在混凝土中的使用量。从而减少了水泥硬化所释放出来的水化热,达到控制施工温度的目的。
2.2在炎热的天气进行混凝土浇筑时,应减小浇筑厚度,利用浇筑层表面进行散热。同时,为了减小由于环境温度升高,造成公路与桥梁混凝土表面温度与结构内部温差过大而产生的温度强力,应在公路与桥梁混凝土表面铺盖一层覆盖物,通过对覆盖物浇水等措施来控制其表面温度,减小表面温度与结构内部温差过大、结构内部水分蒸发过快而产生的裂变。
2.3在寒冷的季节施工时,应在公路与桥梁混凝土表面采取适当的保湿措施,以控制其表面温度,减小公路与桥梁混凝土结构内部与表面温差。
2.4在公路与桥梁内部铺设冷却管,通过水循环进行降温。公路与桥梁混凝土在硬化过程中,水泥将释放大量的水化热,使其结构内部温度过大。如果预先铺设好冷却管,并在混凝土浇筑完成时立即通水循环冷却,从而控制施工温度对公路与桥梁裂变的影响。当然,为了不影响混凝土结构强度和其它性能,后期必须对冷却管进行注浆和压浆工作。
2.5合理规划拆模时间,以防止混凝土表面温度聚变现象的发生。
3、改善公路与桥梁混凝土的约束条件
3.1对公路与桥梁混凝土进行合理的分块。当环境气温发生变化时,公路与桥梁混凝土也会随着环境温度的变化而发生结构温度变化,产生形变,此时,如果设计、施工过程中对公路与桥梁进行了合理的分块,给混凝土留下足够的热胀冷缩的空间,将会大大减小公路与桥梁混凝土受到的约束应力,从而减小温度应力对其的影响,防止裂变的发生。
3.2避免公路与桥梁的路基过大的起伏。平整的路基,能够使公路与桥梁的混凝土具有更大的抗裂能力,过大的起伏将减小混凝土的抗约束力,从而容易产生裂变。
3.3合理安排施工工序,避免侧面长期暴露和存在过大的高差。此外,为了保证公路与桥梁的工程质量,提高公路与桥梁混凝土的性能,提高抗裂能力,必须加强公路与桥梁进行后期养护,以防止表面干缩产生裂变。公路与桥梁的裂变防治工作必须以预防为主,一旦出现裂缝,将难以修复至其原有的性能。
结束语
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。
参考文献
[1]王蔚，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，2013（16）.
[2]王兴山.小议公路桥梁混凝土施工裂缝与质量控制[J]. 科技创新导报，2014（28） .
[3]唐涛.混凝土裂缝的成因、预防措施及处理[J].科技创新导报，2013（27）.