林爍
摘 要:隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,我國的交通運(yùn)輸業(yè)的交通設(shè)施質(zhì)量也得到了顯著提高。在施工環(huán)節(jié)中,極易受到施工溫度的影響,導(dǎo)致施工后期出現(xiàn)裂縫,破壞混凝土機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性。影響公路與橋梁的施工質(zhì)量及使用壽命,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)威脅人們的交通出行安全。本文通過對(duì)目前混凝土施工過程中施工溫度與裂縫產(chǎn)生的之間的關(guān)系進(jìn)行分析,探究公路與橋梁施工中對(duì)裂縫的防治措施,提升公路與橋梁的施工質(zhì)量,保證人們的出行安全。
關(guān)鍵詞:公路;橋梁;混凝土;施工溫度;裂縫防治
由于公路與橋梁的工程數(shù)量越來越多,其施工規(guī)模也越來越大,作為施工主體部分的混凝土施工而言,其中包含沙子、水泥、石子與水等成分,具有熱漲冷縮的物理特性。由于施工溫度是造成混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因,在公路與橋梁的施工過程中必須對(duì)施工溫度加以控制,減小其對(duì)混凝土穩(wěn)定性的影響,保證公路與橋梁的使用安全。
一、混凝土施工過程中施工溫度與裂縫產(chǎn)生的之間的關(guān)系
(一)混凝土溫度應(yīng)力的產(chǎn)生及其影響
混凝土作為公路與橋梁施工的重要環(huán)節(jié)之一,其自身溫度與工程質(zhì)量有著密不可分的關(guān)系。在混凝土的施工過程中,溫度應(yīng)力的產(chǎn)生至少要經(jīng)過三個(gè)階段,且這三個(gè)階段貫穿于混凝土的澆筑過程始終。通常而言,混凝土的澆筑完成時(shí)間大約需要經(jīng)歷一個(gè)月的時(shí)間,在此期間內(nèi),混凝土?xí)?jīng)歷從液態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)變,并適當(dāng)大量的水化熱量,正是由于這些熱量,使得混凝土表面發(fā)生了巨大的變化,從而產(chǎn)生了溫度應(yīng)力。
在混凝土的澆筑過程中,混凝土實(shí)現(xiàn)了自身放熱結(jié)束到性質(zhì)基本穩(wěn)定的階段性變化,在此期間內(nèi),不會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力,但是其應(yīng)力是可以進(jìn)行疊加的。即使再小的溫度應(yīng)力也會(huì)隨著積少成多而產(chǎn)生大的溫度應(yīng)力。而一旦經(jīng)過此階段,就開始進(jìn)行混凝土的澆筑環(huán)節(jié),此期間的混凝土需要完全冷卻,由于外界溫差過大,導(dǎo)致冷卻時(shí)期的溫度應(yīng)力隨之增加。對(duì)于混凝土澆筑的三個(gè)主要階段而言,及時(shí)各階段產(chǎn)生的溫度應(yīng)力不盡相同,但是最終會(huì)形成一個(gè)應(yīng)力總值,由于應(yīng)力的疊加作用,這個(gè)總的數(shù)值就會(huì)對(duì)混凝土施工造成不小的影響。
由于混凝土的便捷結(jié)構(gòu)受到外界因素的影響與干擾,因此,溫度應(yīng)力會(huì)隨著溫度的變化為產(chǎn)生約束應(yīng)力,導(dǎo)致其無法產(chǎn)生變形應(yīng)力,而這種溫度應(yīng)力就需要施工人員清楚的了解溫度應(yīng)力,結(jié)合施工現(xiàn)場的具體情況,根據(jù)施工環(huán)境與人員配置等因素進(jìn)行綜合評(píng)估。同時(shí),溫度應(yīng)力也是其自身所具有的天然應(yīng)力,即使混凝土結(jié)構(gòu)缺乏外界因素的制約,但是其結(jié)構(gòu)經(jīng)常處于不穩(wěn)定的狀態(tài)中。當(dāng)其內(nèi)部分子呈現(xiàn)非線性運(yùn)動(dòng)時(shí),應(yīng)力會(huì)受到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的制約,從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力。
(二)裂縫的形成原因
在施工前期的準(zhǔn)備階段,由于沒有對(duì)混凝土中的各種物料進(jìn)行合理配比,導(dǎo)致混凝土中的水與水泥材料不均勻、比列不協(xié)調(diào),從而影響了混凝土的穩(wěn)定性。這將直接造成混凝土澆筑階段產(chǎn)生離析現(xiàn)象,引發(fā)裂縫的形成。同時(shí),在部分施工中,由于原來預(yù)設(shè)的現(xiàn)場并沒有按照要求開展施工,這樣也會(huì)導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn),降低工程質(zhì)量。
在混凝土的澆筑期間,由于施工當(dāng)?shù)貢円箿夭钶^大,導(dǎo)致混凝土的表面冷卻不均勻,從而產(chǎn)生拉應(yīng)力,這就在極大程度上增加了裂縫出現(xiàn)的幾率。在混凝土澆筑完成后,其冷卻過程會(huì)釋放大量的水化熱,因此,會(huì)造成結(jié)構(gòu)外部的溫差增加,導(dǎo)致后期降溫階段形成拉應(yīng)力,從而增加了裂縫的形成幾率。還有部分公路與橋梁施工,由于其并未按照混凝土的材料配比進(jìn)行調(diào)配,導(dǎo)致材料的選擇不符合要求。這種質(zhì)量的不達(dá)標(biāo)極大程度上增加了裂縫出現(xiàn)的幾率,降低工程質(zhì)量。
二、公路與橋梁混凝土施工溫度與裂縫的防治
(一)科學(xué)配比原料
混凝土出現(xiàn)裂縫部分原因是由于材料配比的不均衡導(dǎo)致的,因此,在施工前期的準(zhǔn)備階段,施工人員要對(duì)原材料進(jìn)行認(rèn)真的篩選,保證原材料的質(zhì)量。在購買過程中,要對(duì)原材料進(jìn)行綜合考量,科學(xué)配比水和水泥的比例。同時(shí),還要考慮沙石的質(zhì)量是否符合規(guī)定,參考施工工程的具體需求,選擇合適的材料添加劑,確保原料配比的科學(xué)合理。
(二)改善現(xiàn)有公路與橋梁的混凝土的約束條件
結(jié)合公路與橋梁建造的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將路基大致分為幾塊大面積的平整路基,避免由于路基起伏過大對(duì)施工造成的影響。路基的平整性越好,由于受力的均衡分布,路面混凝土的抗裂能力就越強(qiáng)。若路基的平整性不佳,且起伏較大,就會(huì)極易發(fā)生混凝土裂縫的出現(xiàn),降低工程質(zhì)量,影響出行安全。
在施工過程中,要在混凝土施工環(huán)節(jié)對(duì)公路及橋梁進(jìn)行統(tǒng)一的劃塊處理。隨著季節(jié)與天氣的變化,混凝土?xí)鶕?jù)施工環(huán)境溫度的變化產(chǎn)生熱脹冷縮的物理反應(yīng)。因此,科學(xué)的規(guī)劃格外重要。對(duì)橋梁與公路進(jìn)行合理的分塊處理,可以在一定程度上減輕溫度應(yīng)力對(duì)混凝土造成的影響,最大化的防治裂縫的產(chǎn)生。
同時(shí),在施工中,施工單位應(yīng)合理安排施工步驟,避免混凝土長期暴露于室外環(huán)境中,減少由于晝夜溫差的過大對(duì)其造成的質(zhì)量影響。除此之外,還要加強(qiáng)混凝土施工后期的養(yǎng)護(hù)工作,多數(shù)公路與橋梁的裂縫工作應(yīng)以預(yù)防為主,若后期養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、不到位,都會(huì)導(dǎo)致混凝土難以恢復(fù)原來的健康狀態(tài)。
(三)控制施工溫度及溫差
若混凝土的澆筑工期是在較炎熱的天氣中,則應(yīng)盡量分次進(jìn)行施工,減小澆筑的厚度,便于混凝土散熱。若天氣溫差過大,可以在混凝土表面覆蓋一層薄膜,采取定時(shí)灑水的方式幫助其散熱。在寒冷季節(jié)施工時(shí),要做好混凝土的保溫工作,減少內(nèi)外結(jié)構(gòu)的溫度差,避免裂縫的產(chǎn)生。同時(shí),可以通過優(yōu)化混凝土配料。摻混和料以及加引氣劑等方式減少水泥的使用量,這就在一定程度上減少了水泥硬化過程中所釋放的熱量。
總結(jié)
綜上所述,公路與橋梁作為基礎(chǔ)交通設(shè)施的重要組成部分之一,混凝土在其施工中發(fā)揮著巨大作用,若想保證公路與橋梁混凝土施工環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行,就要控制施工環(huán)境的溫度,避免裂縫的產(chǎn)生造成施工工程質(zhì)量的低下。施工企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)混凝土的施工質(zhì)量控制,盡量消除其影響因素,減少裂縫的出現(xiàn)幾率,提高公路與橋梁的施工質(zhì)量,促進(jìn)我國交通運(yùn)輸業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。
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(作者單位:深圳市中建基業(yè)建筑工程有限公司)