藺超
摘? ? 要:現(xiàn)階段,我國(guó)公路和橋梁在整體建設(shè)的過程當(dāng)中,大多數(shù)都會(huì)應(yīng)用混凝土技術(shù),但是混凝土技術(shù)在具體施工的過程當(dāng)中還存在著許多問題,這就使得公路以及橋梁混凝土在具體施工的過程當(dāng)中造成了許多質(zhì)量上的問題。本篇文章對(duì)混凝土施工的溫度以及裂縫所產(chǎn)生的原因進(jìn)行了深入的分析和研究,具有針對(duì)性的制定了有效的解決措施,希望可以有效解決混凝土施工的問題。
關(guān)鍵詞:公路橋梁;混凝土;施工溫度;裂縫防治
1? 引言
我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)在快速的向前發(fā)展,帶動(dòng)了公路和橋梁整體建設(shè)的發(fā)展,隨著公路和橋梁的數(shù)量越來越多,促進(jìn)了城市和經(jīng)濟(jì)之間的交流。人們對(duì)于公路和橋梁的質(zhì)量要求越來越高,公路和橋梁的使用年限也在隨之增加,在整體使用的過程當(dāng)中很容易出現(xiàn)裂縫問題,而裂縫問題在一定程度上會(huì)影響到公路橋梁的使用期限。通過對(duì)公路和橋梁施工進(jìn)行深入研究和分析,找出導(dǎo)致公路和橋梁混凝土出現(xiàn)裂縫問題的相關(guān)主要因素,通過制定合理的措施,有效解決裂縫問題,確保公路和橋梁能夠得到更加長(zhǎng)久的使用。
2? 混凝土施工溫度和裂縫產(chǎn)生原因的分析
2.1? 溫度應(yīng)力的產(chǎn)生
混凝土在應(yīng)用的過程當(dāng)中,溫度應(yīng)力所產(chǎn)生的時(shí)間是非常長(zhǎng)的,只有通過長(zhǎng)時(shí)間的轉(zhuǎn)換之后,溫度應(yīng)力才能夠進(jìn)行全面的形成,溫度應(yīng)力產(chǎn)生主要分為早期、中期、晚期三個(gè)階段。溫度應(yīng)力在早期形成階段當(dāng)中,此時(shí)混凝土主要是處于澆筑放熱時(shí)期,整個(gè)放的時(shí)期大致為35天左右。混凝土處于放熱時(shí)期,此時(shí)會(huì)釋放大量的熱量,混凝土、水泥、水在這個(gè)階段當(dāng)中能夠進(jìn)行更加完美的融合,在這個(gè)階段也非常容易出現(xiàn)水化熱的問題,從而就會(huì)使得混凝土具有一定的熱量?;炷翢崃吭谡w釋放的過程當(dāng)中,在彈性方面也會(huì)出現(xiàn)一定的變化,從而就會(huì)造成建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化。當(dāng)混凝土處于中期階段的時(shí)候,混凝土也會(huì)釋放一定的熱量,但是熱量的總量會(huì)逐漸的降低,這個(gè)階段的混凝土性就會(huì)越來越穩(wěn)定,所釋放的熱量也會(huì)逐漸的下降,從而會(huì)對(duì)整體的公路和橋梁結(jié)構(gòu)造成一定的影響。雖然這個(gè)階段的彈性模量會(huì)比較穩(wěn)定,但是整體的變化并不是很明顯的,所以并不會(huì)有新的應(yīng)力產(chǎn)生,但是在早期階段當(dāng)中也會(huì)存在著應(yīng)力。當(dāng)混凝土處于晚期階段的時(shí)候,混凝土并不會(huì)釋放熱量,在這個(gè)過程當(dāng)中,混凝土結(jié)構(gòu)也會(huì)受到冷空氣的影響,從而會(huì)使得溫度迅速下降,從而會(huì)出現(xiàn)冷卻方面的問題。在這個(gè)階段當(dāng)中,所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力大多數(shù)都是通過外部的環(huán)境和溫度所造成的,在三個(gè)階段當(dāng)中所產(chǎn)生的應(yīng)力也會(huì)出現(xiàn)重疊的現(xiàn)象。
2.2? 造成裂縫產(chǎn)生的主要因素
公路和橋梁混凝土之所以會(huì)產(chǎn)生裂縫,是因?yàn)槎喾矫嬉蛩厮斐傻?。在混凝土?zhǔn)備的時(shí)期,有許多的施工單位并不能按照相關(guān)的規(guī)則完成工作,也不能按照混凝土的具體比例來進(jìn)行,水泥以及水的加入量也不能夠進(jìn)行合理的規(guī)劃,從而就會(huì)使得混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)水量、水泥存在著不平衡的問題。混凝土的性能不夠穩(wěn)定,以至于在澆筑施工的過程當(dāng)中容易出現(xiàn)生水泥和水分離的問題,從而就會(huì)影響到混凝土的完整性,如果問題不加以制止就會(huì)出現(xiàn)裂縫問題?;炷猎谶M(jìn)行整體設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中,通常需要對(duì)涉及的內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整,充分的考慮到拉力的問題,盡最大的努力去降低混凝土出現(xiàn)拉力的問題。現(xiàn)實(shí)生活中,許多施工單位在制作混凝土的過程當(dāng)中,都會(huì)確?;炷羶?nèi)部具有比較大的拉應(yīng)力,當(dāng)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的拉應(yīng)力在充分?jǐn)U大的基礎(chǔ)之上,此時(shí)是高于了混凝土的承載能力,能夠避免混凝土出現(xiàn)裂縫問題。當(dāng)混凝土的外部受到氣溫影響時(shí),混凝土在澆筑以及養(yǎng)護(hù)的過程當(dāng)中都會(huì)受到外部氣溫的影響,進(jìn)而就會(huì)使得混凝土出現(xiàn)質(zhì)量上的問題?;炷翝仓约梆B(yǎng)護(hù)工作在這里開展的過程當(dāng)中,如果外部的氣溫具有比較大的差異,那么在混凝土的表面就會(huì)存在著拉應(yīng)力,當(dāng)混凝土所受到的外部拉應(yīng)力要高于混凝土的自身承受極限時(shí),這時(shí)候就容易出現(xiàn)混凝土裂縫問題。拉應(yīng)力在整體提升的過程當(dāng)中,會(huì)使得混凝土的表面出現(xiàn)相當(dāng)嚴(yán)重的裂縫問題,混凝土在后期養(yǎng)護(hù)的過程當(dāng),中應(yīng)該針對(duì)混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)開展適當(dāng)?shù)慕禍卮胧;炷猎谶M(jìn)行澆筑的過程當(dāng)中,內(nèi)部的結(jié)構(gòu)溫度會(huì)大幅度的升高,此時(shí)非常容易出現(xiàn)拉應(yīng)力,進(jìn)而引起混凝土裂縫問題。
結(jié)構(gòu)性裂縫產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜,在道路橋梁整體施工的過程中,施工材料的合理安排以及施工設(shè)備的有序使用,對(duì)于橋梁施工的整體質(zhì)量來說是非常重要的。隨意起吊以及運(yùn)輸,嚴(yán)重時(shí)一些施工人員會(huì)隨意的變動(dòng)施工順序,這些不良現(xiàn)象都會(huì)導(dǎo)致橋梁的荷載增加,最終的結(jié)果就是,導(dǎo)致道路橋梁產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫[2]。在道路橋梁施工的過程中,對(duì)于混凝土的施工技術(shù)要求非常嚴(yán)格,因?yàn)榛炷潦┕げ襟E一旦出現(xiàn)問題,就會(huì)產(chǎn)生種類繁多的裂縫,其中最常出現(xiàn)的就是細(xì)長(zhǎng)臂結(jié)構(gòu)的裂縫。對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的保護(hù)層設(shè)置不宜過厚,如果保護(hù)層設(shè)置的過厚,就會(huì)直接導(dǎo)致受力筋保護(hù)層也變厚。受力筋保護(hù)層變厚,間接就會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件無法達(dá)到最初設(shè)置的有效高度,進(jìn)而就會(huì)導(dǎo)致橋梁施工中出現(xiàn)垂直裂縫。對(duì)于混凝土的振搗要密實(shí),如果不夠密實(shí),就會(huì)促進(jìn)結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生裂縫。對(duì)于橋體的澆筑速度也應(yīng)該保持在一定范圍之內(nèi),速度過快就降低了整體結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性,也會(huì)造成不同程度的裂縫。
道路橋梁之所以產(chǎn)生非結(jié)構(gòu)性的裂縫,是因?yàn)槭艿綔囟鹊挠绊?,?dāng)溫度的變化幅度超過一定范圍時(shí),混凝土的結(jié)構(gòu)非常容易發(fā)生變形。在此時(shí)如果混凝土沒有進(jìn)行變形控制,就會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力增大,當(dāng)應(yīng)力的范圍超出混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)導(dǎo)致橋梁整體出現(xiàn)裂縫問題。溫度過低也會(huì)對(duì)橋梁產(chǎn)生影響,在溫度達(dá)到0℃時(shí),混凝土的結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生冰凍,其中一些游離的水就會(huì)結(jié)成冰。由此可知,混凝土結(jié)構(gòu)的體積必然會(huì)增大,當(dāng)體積增大時(shí),橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)膨脹應(yīng)力。混凝土結(jié)構(gòu)中的凝膠孔,其中含有一定量的水分,這些水分在溫度達(dá)到時(shí)就會(huì)變成冰。當(dāng)所有條件達(dá)到時(shí)就會(huì)形成滲透壓,內(nèi)部的膨脹力就會(huì)大幅度增加,進(jìn)而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生,在混凝土初步凝結(jié)的階段,非常容易出現(xiàn)凍脹裂縫。在對(duì)混凝土進(jìn)行配置時(shí),原材料必須要經(jīng)過嚴(yán)格的篩選,如果原材料的質(zhì)量不達(dá)標(biāo),就會(huì)引起橋梁出現(xiàn)裂縫問題。混凝土的砂石直徑過小時(shí),應(yīng)該在原材料中增加一些水泥和水,這樣在一定程度上就會(huì)降低強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的偏差。同時(shí)還會(huì)增加收縮力,當(dāng)砂石的直徑小到超出范圍時(shí),其他的補(bǔ)救措施已經(jīng)沒有成效了,這種情況下非常容易出現(xiàn)裂縫。在混凝土原材料配制過程中,如果其中云母含量過高,就要通過降低水泥和骨料的粘合度來進(jìn)行調(diào)節(jié),這樣會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度。
3? 混凝土施工溫度和裂縫問的防治措施
公路和橋梁混凝土在進(jìn)行施工以及養(yǎng)護(hù)的過程當(dāng)中,由于混凝土?xí)尫泡^多的水化熱,故此混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度就會(huì)大幅度的升高,從而會(huì)產(chǎn)生表面拉應(yīng)力。公路以及橋梁混凝土工程,在整體開展的過程當(dāng)中,進(jìn)入到后期降溫工作室,混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相關(guān)的構(gòu)件都會(huì)受到比較大的制約,此時(shí)混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)比較大的差異。為了可以有效解決上述所提出的問題,需要深入的分析公路和橋梁施工影響因素,針對(duì)溫度和裂縫問題制定有效的防治措施。
3.1? 準(zhǔn)備階段的混凝土原材料和配合比的完善措施
混凝土在整體施工的過程當(dāng)中,裂縫問題出現(xiàn)的頻率是比較高的,裂縫問題出現(xiàn)的原因是因?yàn)?,原材料和具體的配合比例不相符合。故此,在施工之前需要做好準(zhǔn)備工作,在確定混凝土配合比的過程當(dāng)中,需要對(duì)整個(gè)混凝土工程進(jìn)行充分的了解,具有針對(duì)性的對(duì)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整,充分的考慮到混凝土自身的承載能力。工作人員要針對(duì)相關(guān)的資料以及混凝土的配合比信息進(jìn)行優(yōu)化和選擇,結(jié)合工程的具體需要選擇水泥的類型和等級(jí)。如果選擇的水泥等級(jí)過低,就會(huì)影響到混凝土的剛性和強(qiáng)度,無法保障公路和橋梁施工整體的質(zhì)量。如果選擇的水泥等級(jí)過高,混凝土自身就會(huì)釋放比較多的水化熱,從而就會(huì)促使混凝土出現(xiàn)裂縫問題。在選擇膨脹劑的過程當(dāng)中,一定要充分的結(jié)合公路和橋梁混凝土工程的具體情況,合理的選擇混凝土配合比,保證所選擇的膨脹劑類型能夠符合工程的施工需求。
3.2? 施工階段的溫度控制完善措施
在控制溫度的過程當(dāng)中,需要合理的調(diào)整施工的具體溫度級(jí)別,溫度是導(dǎo)致工程出現(xiàn)混凝土裂縫的主要因素。為了防止公路和橋梁在施工階段出現(xiàn)裂縫問題,需要制定具有針對(duì)性的解決措施對(duì)問題進(jìn)行有效的解決。當(dāng)溫度過高的時(shí)候,公路和橋梁混凝土工程在整體開展的過程當(dāng)中需要進(jìn)行澆筑作業(yè),此時(shí)需要對(duì)澆筑的具體厚度進(jìn)行合理的控制,確?;炷了l(fā)的熱量能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行發(fā)散。定期對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部和外部溫度進(jìn)行檢測(cè),針對(duì)溫度方面的工作,進(jìn)行更加詳細(xì)和精準(zhǔn)的記錄,與此同時(shí),需要將內(nèi)外溫差控制在合理的范圍之內(nèi)。在施工的過程當(dāng)中,如果溫度一直呈現(xiàn)著上升的趨勢(shì),就需要對(duì)養(yǎng)護(hù)和施工的內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整,從而確??梢赃_(dá)到降低溫差的目的。
3.3? 養(yǎng)護(hù)階段的冷卻管降溫完善措施
當(dāng)混凝土處于硬化的過程時(shí),內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)釋放比較多的熱量,從而就會(huì)提高整個(gè)工程的溫度。為了有效解決這個(gè)問題,需要在結(jié)構(gòu)的內(nèi)部預(yù)先設(shè)置一些冷卻的管路,當(dāng)澆筑工作完成之后,需要通過水流沖洗來達(dá)到降低溫度的目的。當(dāng)進(jìn)水溫度過高時(shí),水流的速度也會(huì)逐漸加快,故此,需要對(duì)冷卻水的出口速度進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),確保冷卻管的排水速度能夠滿足施工的具體需求。養(yǎng)護(hù)工作在完成之后,為了保障混凝土整體的性能,可以應(yīng)用真空壓漿和注漿的策略,這樣就能夠把空管進(jìn)行填滿。
4? 總結(jié)
綜上所述,為了有效提高公路和橋梁混凝土施工的質(zhì)量,可以有效降低混凝土裂縫問題的出現(xiàn)幾率,也能夠緩解混凝土施工當(dāng)中所出現(xiàn)的其他問題。當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí),會(huì)嚴(yán)重的影響到公路和橋梁工程整體的質(zhì)量,也會(huì)縮短公路和橋梁的使用期限。通過對(duì)裂縫問題進(jìn)行深入的分析和研究,制定具有針對(duì)性的解決措施,能夠有效確保橋梁工程可以得到穩(wěn)定可持續(xù)的發(fā)展,通過制定完善的措施,有效解決混凝土施工當(dāng)中所存在的作風(fēng)問題。
參考文獻(xiàn):
[1] 宋瑞方,趙向麗.針對(duì)混凝土施工溫度與裂縫的探討[J].科技致富向?qū)В?012(23):196.
[2] 宋瑞方,趙向麗.針對(duì)混凝土施工溫度與裂縫的探討[J].科技致富向?qū)В?012(23):196.
[3] 嚴(yán)伏華.橋梁混凝土的施工溫度與裂縫控制[J].科技信息,2011(10):329.
[4] 甘霖.談混凝土的施工溫度與裂縫[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2013(13):107~109.