摘要：本文主要针对裂缝出现的两个原因进行分析，分别是混凝土施工温度和原材料比例分配。在此基础上，提出了防止公路桥梁裂缝的四个措施，主要包括严格控制混凝土施工温度、混凝土内部安装冷却管、完善公路坡度设计以及优化混凝土原材料配比。希望可以为相关工作人员提供有效参考。
关键词：公路桥梁；混凝土裂缝；冷却管
引言
公路与桥梁建设是我国交通事业开展的关键，能够使全国各个地区进行有效联系，进而促进经济的快速发展。所以，修建四通八达的公路及桥梁是极其重要的任务。但是就目前来看，我国道路桥梁建设技术不够先进，在建设过程中出现问题在所难免，尤其是对施工温度的控制以及道路裂缝防治上，都会导致交通环境产生安全问题，也给道路桥梁建设工作增加了难度。
一、公路桥梁混凝土裂缝问题成因分析
（一）混凝土施工温度应力的形成原因
公路桥梁混凝土施工温度应力的产生是在早期、中期、晚期三个阶段。早期是指从浇筑混凝土到散热完成的过程；中期是混凝土散热到性质稳定的阶段；晚期阶段混凝土完全冷却性质稳定。早期混凝土会释放出大量水化热，对水泥弹性模量造成很大的影响，从而产生较大的应力。在表面上，中期模具模量不会出现较为显著的变化，但是会因为温差变化与早期所产生的应力相融合。晚期阶段主要会因为外界温差变化过大而产生应力，并且会同上两个阶段存在的应力相融合[1]。在混凝土结构中个别或全部边界会受到周围环境的影响，会因为变形受阻而产生应力，这种力可称为约束应力。另外混凝土边界缺少制约力量，导致内部结构一直处于不稳定的状态，这种力可称为自生应力。这两种力都与混凝土的温度应力有着密切的关系。
（二）公路桥梁混凝土裂缝的形成原因
材料配备过程中，种类选择和材料比例的不合理会导致公路桥梁裂缝。种类选择因素主要是沙子的种类和石子的种类，在选择的过程中，如果选用种类较差的材料，或者是所选水源的污染较为严重，存在大量的杂质，都会导致混凝土性质不稳定，结构越来越脆弱，更容易在压力的冲击下产生破损，导致裂缝。材料比例配备不合理主要表现在混凝土的配比过程中，没有严格控制好水、砂子、水泥以及其他辅料的比例，致使混凝土不贴合实际情况，无法达成施工标准。主要表现是混凝土的热量无法释放，致使混凝土结构强度不高，裂缝便很容易出现。
二、公路桥梁混凝土施工温度及裂缝的防治措施
（一）加强控制混凝土施工温度
将混凝土材料内外温度差异控制在一定范围内，可降低公路桥梁出现裂缝的风险。在施工过程中，混凝土的温度检测工作需要认真细致的完成，必须对混凝土主体部分的上中下进行温度检测，并采取有效措施进行控制，避免温度差异过大。保证内外温度差小于25℃。浇注完毕后，要选择合适的时间拆除模板，避免混凝土外表温度出现骤变，防范裂缝的出现。气温过低的情况下不应该进行混凝土施工，混凝土内部温度与外界气温差异性过大，会产生较大的拉应力，对混凝土结构上的稳定性产生影响。炎热夏季气温过高的情况下进行施工，需要将混凝土的厚度控制在一定范围，并且要让混凝土快速冷却。
图1 混凝土时间温度变化曲线
（二）混凝土内部安装冷却管
安装冷却管可快速有效的降低混凝土内部温度，弱化温度过高导致的温度应力影响。浇注混凝土前在结构内部布置冷却管，浇注完成后立即开启水流，让水流通过冷却管，然后从出口排出，这样混凝土结构温度便得以降低。安装冷却管适用于需要快速降温的工程。尤其是在夏季浇注混凝土，混凝土在性质逐渐稳定硬化期间会释放大量热能，导致混凝土温度升高，通过在内部安装冷却管便可有效改善温度升高这一问题。为了使中空冷却管不会对施工部位产生不良影响，在养护工作结束以后，需要利用真空压浆或注浆方式将空管填满，以此保证混凝土性能。为了保证冷却效果，在正常情况下，进水温度调节为10℃以下时，水流的速度应控制在1500L/h左右。若水温调节过高，水流速度要相应加快。
（三）完善公路坡度设计
坡度即从地面到入口的高度除以这段坡的长度，坡度是坡的高度和坡的水平距离之比。百分比算法的计算公式为i=h/l*100%其中h表示高程差，l表示水平距离。例如坡度为3%是指水平距离每100米，垂直方向上升（下降）3米；1%是指水平距离每100米，垂直方向上升（下降）1米，以此类推。路基坡度过大，起伏程度就会随着变大，会导致路面或者桥面的抗裂能力变弱，另外坡度起伏过大也会降低混凝土的抗约束力，从而影响混凝土结构的稳定性，导致了裂变的出现，产生安全问题。所以在设计公路与桥梁的坡度时要注意避免坡度过大的问题。一般根据道路使用要求来确定，可按照道路设计规范的详细规定制定坡度。另外还需要保证路基平整，这样做抗裂能力也会有所提升。
（四）优化混凝土原材料及配合比
首先了解本次工程的具体情况，以工程实施为准则明确设计要求，按照工程对承载力所设置的标准作为依据，为施工前选择好原材料做好准备工作。水泥的种类和等级的选择需要注意，水泥等级和水灰比、集料、龄期、养护温度和湿度等会影响混凝土的强度等级。应选择等级较高的水泥材料，保证混凝土材料的刚性和强度，以此提高公路桥梁的工程质量。膨胀剂可以实现结构自防水、取消外防水措施提高经济效益、大体积混凝土温差裂缝控制。膨胀剂的选择应该注意不同品种的膨胀剂所具有的膨胀效果不同，应科学掺料[2]。混凝土配比工作应严格按照步骤进行，因为它会严重影响工程能否顺利施工、工程质量的好坏以及工程成本。配备混凝土应进行四个阶段的工作分别是初步配合比计算、基准配合比计算、实验配合比确定、施工配合比确定。以此步骤来确定混凝土各组分的最佳配合比例。
总结：
综上所述，公路桥梁的裂缝问题影响道路安全，同时也加重了路桥建设的维修负担，所以在道路桥梁建设中应该将混凝土温度控制和裂缝防治作为关注重点，科学掌握水泥、石子、水的配合比例，加强施工中对混凝土温度的控制，积极采取有效措施，以发展和长远的眼光来对施工进行全方位的观察和比较，最大程度提高桥梁和公路的工程质量。
参考文献：
[1]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.
[2]郑晓翔，周延峰.公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治[J].工程建设与设计，2017（05）：117-119.
论文作者:李湘锋,赵龙,周新杰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/22
标签：混凝土论文; 温度论文; 裂缝论文; 桥梁论文; 公路论文; 应力论文; 坡度论文; 《基层建设》2018年第20期论文;