探析公路与桥梁施工温度及裂缝防治措施

摘 要：随着社会经济的不断发展，城市化水平不断加快的情况下，经济发展也为社会的各方面创造了良好的硬件环境，道路和桥梁等基础建设也在飞速发展，各个地区在交通工程建设方面尤其在道路方面的投入不断加大，桥梁工程设计施工的改进和管理水平明显提升，工程质量有了质的跳跃。混凝土是道路和桥梁的关键工程材料之一。然而，由于其有机化学特性，致使其非常容易受到温度元素的干扰并产生裂缝，这不仅会影响到公路桥梁施工整体结构的一致性和可靠性，还会继续给公路桥梁的行车安全带来风险。因此，施工单位必须采取科学合理的裂缝防治措施，充分保证公路及桥梁的质量与安全。

关键词：公路桥梁;施工温度;混凝土结构;裂缝防治

中图分类号：U445.57 文献标识码：A

0 引言

随着我国公路与桥梁建设总量和运营规模的增加，路网覆盖区域不断发展，国民对建设质量也明确提出了进一步的规范。混凝土作为道路桥梁建设中的关键工程材料之一，由于其自​​身的特性，极易受到施工温度等多种因素的干扰，导致混凝土出现裂缝，不仅破坏公路与桥梁建设的整体结构，更有可能降低工程的使用寿命，致使公路桥梁的桥梁特性降低，从而给交通出行的安全系数和畅通性带来不利影响。所以施工单位必须深入了解混凝土构件引起的温度裂缝的原理，详细分析施工温度与裂缝之间的客观现实，采取相应的预防措施，尽量减少裂缝的发生。这样做能够为公路与桥梁工程的整体结构安全和稳固提供有效的保障，并促进我国路桥建设的平稳发展。

1 公路与桥梁混凝土温度裂缝介绍

1.1 公路与桥梁混凝土裂缝的三大类型

在公路与桥梁工程的运营过程中，混凝土受到工程施工温度等因素的干扰，会出现裂缝现象。在公路与桥梁大体积混凝土工程中，由于温差造成的构件裂缝概率较高，其总宽度通常超过0.3毫米。混凝土工程中常见的温度裂缝包括表面裂缝、深层裂缝和周围裂缝三大类型。其中，大部分表面裂缝发生在混凝土浇筑后1天上下，这种现象主要呈现无规律的纵横交错分布特征。当浇筑后的混凝土在15天时间左右，会出现深层次的缝隙或平行面的穿孔缝隙。穿缝方向与主筋平行，严重危害公路与桥梁钢筋混凝土的安全系数和稳定性。因此，有必要对混凝土引起的温度裂缝进行详细分析。

1.2 公路与桥梁的施工温度对裂缝产生的影响

（1）混凝土工程受温度和地应力影响而产生裂缝。温度压力是导致公路与桥梁出现裂缝的主要因素，造成温度压力的因素是水泥混凝土在浇筑和排热后30天内释放出大量的水化热，这将明显损害混凝土的弹性模量，并造成非常强的压力作用。在混凝土除热初期，弹性模量的变化并不显着，但随着温差的增大，应力的影响越来越显著。在温度和压力的直接影响下，混凝土工程会产生变形现象，并在受到边界约束的情况下产生约束应力，从而产生间隙。除此之外，假如混凝土内部有着非常显著的非线性应力作用，其边界约束的情况又不乐观，那么混凝土内部构件则会出现温度应力。

（2）混凝土工程受水化热原因的干扰时，会出现裂缝。混凝土混合料中的水泥材料会形成大量的水化热现象，水化热在使用过程中会导致混凝土内部构件的温度迅速提高。一旦水化热的热量没有立即耗尽，且工程的施工环境温度低于平常地表温度，混凝土内部构件的里外温差就会显著增大，导致出现裂缝。

（3）混凝土构件因工作温度的变化而受到损害并出现裂缝。在公路与桥梁混凝土工程施工过程中，如果工作温度发生明显变化，将对混凝土构件造成很大危害。当混凝土构件的压力作用增大，超过混凝土抗压强度的工作能力时，公路与桥梁就会产生裂缝。

2 公路与桥梁施工中温度裂缝防治措施

2.1 合理控制混凝土和混合料配比

在公路与桥梁施工过程中，为了更好地避免温差的发生，应根据工程的具体情况，改进混凝土和混合料的配合比。在明确混凝土混合料的成分和实际用量时，应从多方面把握工程项目的具体要求、公路梁桥的设计方案以及安装规范等指标，尤其是在選用水泥规格时，要保证混凝土的硬度、抗弯刚度等特性，必须符合操作规程。除此之外，还要尽量减少化热的产生量，选用低水化热的混凝土，避免出现温度裂缝现象。

目前，许多路桥施工单位都在混凝土混合料中加入适当的减水剂，以免混凝土出现裂缝。混凝土减水剂的种类很多，因此应根据混凝土工程施工规程和现场试验明确减水剂的种类和用量，以减少对水泥的需求，从而达到降低水化热、避免混凝土裂缝的目的。另外，根据公路与桥梁的具体情况，可在混凝土混合料中加入适当的金属纤维，以提高公路与桥梁的抗裂能力，从而降低混凝土发生裂痕的概率。

2.2 公路与桥梁施工过程中的温度控制措施

（1）设置测温管。在公路与桥梁混凝土施工过程中，施工单位应加强对工程施工环境温度的检测，便于及时采取降温或保温措施，防止公路与桥梁出现裂缝。因此，施工单位应根据混凝土及水泥的浇筑量和路桥总面积，将混凝土构件分为上、中、下三层，并安装适当数量的测温管，详细记录公路与桥梁施工的工作温度和预制构件的内部温度等，得出检测结果。当发现混凝土构件内外温差超过25摄氏度时，应立即采取控温措施，防止混凝土产生裂缝。

（2）合理选择混凝土浇捣摊铺工艺。在水泥混凝土浇筑过程中，施工单位应根据具体情况采用连续推移浇筑或分层浇筑方法，混凝土的浇筑应当连续进行，防止出现裂缝。在混凝土摊铺施工过程中，施工单位要严格按照操作规范的规定控制摊铺厚度。在使用泵送方式运输混凝土时，摊铺的厚度不应超过60厘米;如采用其他混凝土运输方式，一般摊铺厚度不应超过40厘米。施工单位要根据施工现场的具体情况，切实制定混凝土浇筑施工流程，提高资源配置的合理化水平，确保各工序的顺畅衔接。混凝土浇筑完成后，施工单位可根据二次振动的强度，排出混凝土中的气体和多余水分，确保混凝土工程的抗压强度达到设计规范。

（3）公路与桥梁施工的降温和保温措施。在夏季或其他高温标准下进行混凝土施工（准备、运输、浇筑）时，施工单位应采取有效的温度控制措施。例如，可采取洗涤降温工作，降低混凝土混合料中砂石的温度，同时可设置遮阳篷，防止混凝土因阳光照射而温度升高。除此之外，混凝土在运输期间，应严格控制运输间隔与时间，对运输进行遮光降温措施。另一方面，施工单位应有效控制混凝土分层的厚度，以利于混凝土内部热能的快速释放。在浇筑混凝土时，要选择低温夜间或早晚时间段完成施工进度，绕过下午高温时段，尽量降低混凝土入模时的温度，防止混凝土温度裂缝的形成。

公路与桥梁工程施工应尽量避免严寒温度，防止混凝土由于内外温差过大而引起强烈拉应力而导致路面开裂。如受工程工期等客观原因限制，公路与桥梁的现浇混凝土必须在较低的温度标准下进行。施工单位应尽量减少混凝土在泵送管内停留的时间，并要对混凝土的入模温度进行多次测量，以确保其温度超过5摄氏度，防止混凝土快速冷却硬化而堵塞管道，以至于对浇注作业的连续性产生危害作用。另外，在冬季相对低温的情况下，混凝土的初凝时间一般为8至11小时，终凝时间为12至15小时。因此，施工单位必须准确控制收尾工作的开始时间，凝固前用木抹搓平2遍，然后用铁抹再次夯实，合理避免混凝土工程表面出现裂缝。施工单位也应有效控制拆除模具的时间，避免混凝土构件出现掉角、粘膜等问题。

2.3 公路与桥梁养护过程中的温度控制措施

（1）合理选择养护措施。公路与桥梁混凝土浇筑完成以后，施工单位应根据工作温度等因素，采取有效的养护措施。夏季环境温度较高时，可采用洒水养护方法。如果工作温度低，应立即用薄膜或其他保温材料覆盖，进行保温养护。

（2）设置冷却管进行降温。混凝土构件浇筑完成后，其内部会释放大量热量，导致公路与桥梁环境温度显着升高。夏季工作温度高，混凝土温度升高较明显，不可能立即开始降温。为更好地避免由于混凝土构件而造成的温差，施工企业可提前在混凝土构件中设置冷却管以降低温度。混凝土构件浇筑后，若公路与桥梁环境因放热而温度明显升高，可打开冷却管闸阀，利用冷却管将流水导入混凝土构件之中，其温度可在短时间内迅速降低，然后通过冷却管从出口排出流动的水。另一方面，在工程施工过程中，应有效控制渗水温度和水流速度。一般来说，渗水温度应控制在10摄氏度以内，水流速应控制在1 500 L/h。同时，应科学合理地挑选水口位置，避免自来水排放时对混凝土构件或其他构件造成伤害。公路与桥梁维护后，应及时采用注浆、真空压浆等方式将冷却管充填紧密，以保证混凝土构件的硬度和完整性不受影响。

2.4 改善混凝土构件的约束条件

在公路与桥梁工程施工过程中，建设单位应科学合理设置伸缩缝，避免混凝土工程因热胀冷缩产生热应力引起的结构裂缝。同时，施工单位要加强对路基工程平整度的检查，提高混凝土构件的抗压强度和抗压能力，提高施工流程配置的合理性，尽量避开公路桥梁侧面构件不会暴露在空气中的时间，同时改進混凝土工程的约束条件也是降低建筑裂缝概率的有效途径。除此之外，施工单位应进一步加强公路桥梁的日常养护管理办法，及时处理建筑裂缝，并采取相应的整改养护措施，确保路桥整体结构的安全系数和稳定性。

3 结论

现阶段我国公路桥梁混凝土施工技术比较完善与成熟，并且积累了大量的建筑和施工经验。科研人员要进一步加大科研范围，详细分析公路桥梁工程缝隙与施工环境温度的关系，明确工程施工温度控制的关键现实意义。路桥施工单位要从多方面了解工程现场的气候特点和温度变化，提高混凝土配比设计方案的合理性，并按照设计标准控制混凝土混合料的性能和用量。在工程施工过程中，要严格执行操作规范，科学合理的制定现浇混凝土加工流程，加强工程施工温度监测。

参考文献：

[1]曹俊.公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治探析[J].住宅与房地产，2019（30）：169.

[2]庾用桥.公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治探析[J].智能城市，2019（15）：192-193.

[3]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）：37-39.

作者简介：章桂菊（1978—），女，江西余干人，大专，助理工程师，研究方向：公路与桥梁。