时间：2023-04-25 14:47:34
导语：在混凝土技术论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
1.1混凝土原材料的选择
在购买混凝土相关原材料的时候，要注意两个方面。一是应当根据工程的实际情况，选择适合工程的材料。不同的土木工程，对混凝土的体积、承载力的要求都是大不相同的，混凝土的特性也是不同的。举例来说：桥梁的大体积混凝土和高层建筑的混凝土所要选择的混凝土类型就有很大的差别。混凝土的性能直接取决于材料，所以在购置原材料的时候一定要注意工程本身的需求。除此之外，还应当注意在选购原材料的时候选择质量和信誉有保障的正规厂家，避免在采购环节就出现质量隐患。上述原则是对于选择骨料和水泥等的要求，对于水来说，很多施工单位都不注意，认为水都是一样的，其实这种观念是错误的，不同地区的水质是不同的，水也有酸碱性等性能上的差异，在选择水之前必须要进行细致的检验工作。除了骨料和水，必要时还要根据工程的需要购置一些外加剂。
1.2注意混凝土材料及混凝土的运输
原料的运输一般来说没有特别的要求，但是一定要注意尽可能地减少运输时间和减少振动，因为不断地颠簸很可能就会使混凝土的性能发生改变。运输时还应当特别注意的就是在阴雨天气下的运输是需要做好防雨工作的，否则，如果运输的是原材料，就会影响其性能，直接变成不能使用的材料；如果是混凝土的话，将会直接影响其混合料的配比要求。
1.3进行混凝土的配置
混凝土的配置并不是简单地将所有的材料堆放在一起进行搅拌即可，各种材料的比例和放置是有顺序的。当然这个顺序也不是固定的，是要根据当天的气候状况、施工进度等等外部的因素决定的。在配置混凝土的过程中，必须严格按照前期的相关实验数据进行，特别是水量的控制一定要精确，结合当天的天气来对水量进行控制。例如：在非常炎热的夏天，要考虑到水蒸发的作用，要适当地多放一些水，而在冬季还要防止水凝固成冰，要不断地搅拌。
1.4做好前期的其他准备工作
除了混凝土材料的购置、运输与配置外，还应当做好其他的一些前期准备工作。举例来说：很多桥梁的施工工程是需要大体积混凝土的，这些大体积混凝土往往需要多层浇筑，前期就要把场地清理干净，也要观察上一个处理环节是否已经完成。要对相关的隐蔽工程进行验收处理，也要确保模板支撑体系的牢固。最为重要的一点是一定要做安装好温度的测量工具，能够实时地了解混凝土的温度情况。
2土木工程混凝土施工相关技术分析
在施工中，也有很多的要点需要注意。要点有很多，文章拘于篇幅问题不可能一一罗列，在这里仅将重要的几个点进行阐述。首先，就是温度的控制。在前期的准备工作已经准备了测温管，但是还应当了解混凝土发热的原理来进行针对性的处理。混凝土的内部热量绝大部分是由水泥造成的，水泥遇水会发生反应，会放出大量的热量。那么在某些工期比较紧，天气比较炎热的情况下，混凝土的配置和浇筑尽量选择在太阳落山以后，或者尽可能选择一些水热化较低的混凝土类型，例如：硅酸盐水泥制成的混凝土。而在寒冷的冬天，则需要进行相关的保温措施，因为混凝土表面的迅速凝结会使内外的压力不尽相同，成型以后会造成裂缝的出现。其次，在浇筑时应当注意一些要点。第一，应当严格按照既定的工序来进行浇筑活动，即先自然流淌、水平分层；进而斜向分段；最后一次到顶。在配置的时候可以加水调整，但是在浇筑的过程中，严禁随意地向混凝土中间加水，这样会造成离析等现象的出现，严重降低混凝土的强度。第二，在分层浇筑的时候一定要确定之前浇筑的一层是否已经被覆盖，并且要对两次浇筑之间的时间间隔进行把握，防止裂缝的出现。第三，混凝土的振捣工作应当对不同部位进行多次振捣，振捣的位置和强度都应当有具体的要求。
3结语
钢管混凝土填充灌注利用混凝土输送泵压注的方式进行，填充灌注过程中遵循对称、均衡的原则，即以跨中为对称线，两岸同时对称进行填充灌注。上、下游两岸各设置一台HBT60-16-90S混凝土泵，两岸同时往一根弦管内进行泵送灌注C50微膨胀混凝土施工。全桥顶升灌注整体分三次进行：第一次灌注下弦管，第二次灌注上弦管，第三次灌注缀板。每次顶升灌注均连续进行，且上、下游，左、右侧对称泵送顶升。详细泵送顺序如图3所示。考虑本桥矢高较大，顶升高度达26m，每根主弦管备用二级泵送的灌注孔。图3灌注顺序图
2填充工艺
2.1准备工作
完成体系转换。当拱轴线线型调整检查合格后，即可对各个钢管拱肋拼装节段进行体系转换施工。各个钢管拱肋拼装节段体系转换主要包括：
（1）完成各个接头的焊接（从拱顶往拱脚方向对称进行焊接）；
（2）完成拱肋接头焊接后，将拱脚弦管与拱脚预埋管焊接，将上、下弦管与预埋管焊牢，使铰接初步固结。
2.2施工阶段
2.2.1下层系杆张拉。钢管拱节段体系转换完成后，完成下层系杆第一次张拉，张拉力由监控单位提供。张拉系杆前，三角区所有横梁预应力和三角区纵向预应力均必须张拉压浆完成。
2.2.2配合比设计。本桥设计要求管内顶升灌注混凝土C50微膨胀混凝土。根据现场实际施工条件，如法兰处管径变小、顶升高度较高，距离较长等诸多因素，致使顶升灌注混凝土施工难度大，因此，对顶升灌注泵送混凝土配合比必须达到如下要求：
（1）具有良好的可泵性，即塌落度大（入泵22～26cm）、和易性好、流动性高（扩展度55～65cm）、不泌水、不离析、自密性好；
（2）具有补偿收缩性，微膨胀，水中养护14天的最小限制膨胀率≥2.5×10-4；
（3）初凝时间大于16小时，终凝时间大于18小时；
（4）胶凝材料最少用量不得小于350kg/m3，水胶比不宜大于0.5。
2.2.3出浆孔、出气孔、灌注孔以及出渣孔的布置：
（1）出浆孔：在每根钢管拱拱顶处开一个Φ125mm的孔，孔周铁板加强处理，并外函一节内径为125mm钢管（壁厚6mm，长150cm），钢管竖直向上，用于排气出浆孔；
（2）出气孔：为了确保压注混凝土流动顺利，方便观察管内混凝土流动进展情况，沿钢管轴线方向的上方每隔15～20m设置一个Φ50mm钢管出气孔。当出气孔冒混凝土时，马上用钢板焊接盖住封闭出气孔，防止出气孔外流混凝土泄压；
（3）灌注孔：下弦管灌注孔设在离拱脚约1.5m处的钢管侧面，以方便接泵管。灌注孔外接一节混凝土输送泵管，输送泵管与钢管焊接固定，同时保证钢管轴线呈30°～50°夹角。上弦管灌注孔设在离拱脚约2.5m处的钢管顶部，同样外接一节混凝土输送泵管，与钢管轴线的焊接固定角度同下弦管。灌注孔与输送泵管管路之间设置安装一个M125截止阀；
（4）临时出渣孔：在拱肋底部设置临时出渣孔，尺寸和结构同排气孔，便于清水和渣物流出。以上开孔，均必须在合拢前开好。
2.2.4焊接质量和钢管拱线形监测。钢管拱钢管混凝土灌注前，必须对钢管拱肋各个拼装节段的焊接接头进行细致检查、检测，确保焊缝满足设计规范要求。同时对钢管拱高程、轴线进行测量，并记录好数据，作为对拱肋在混凝土灌注过程中线形变化的基础数据。
2.3混凝土供应和混凝土输送泵选用
首先，混凝土输送泵的额定泵送能力应不小于灌注速率或实际混凝土供应量的2倍；输送泵的额定压力须满足最大泵送压力，即静压力和泵送压力叠加之和。其次，混凝土输送泵的泵送高度应大于1.5倍的灌注高度（即拱脚至拱顶的高度）。秋湖里大桥要求输送泵的额定扬程大于60m。根据以上要求，选择HBT60-16-90S（最大理论垂直输送距离270m，最大理论水平输送距离1200）拖式混凝土高压输送泵，分配阀为S形摆管阀，最大理论输出量60m3/h，出口处最大压力为16MPa，电机功率为90kW，4#和5#墩上、下游附近各布置1台HBT60-16-90S输送泵。在钢管拱混凝土灌注前，混凝土搅拌站和混凝土输送泵进行联动试车，确保所有拌和输送设备正常运行。
2.4钢管混凝土灌注
2.4.1湿润输送泵管。混凝土输送泵管接通后，先全程泵送通清水，一方面利用清水湿润所有的输送泵管，另一方面检查输送泵管工作是否正常、泵管接头处是否有渗漏的情况。
2.4.2泵送水泥砂浆。混凝土从进料管出来后，在重力作用下填充管口以下的空腔直至淹没进料管口，以后混凝土在泵送压力下向上流动，此时粗骨料先下落，所以泵送混凝土前首先泵送1m3高强度水泥砂浆（即将混凝土配合比中石子扣除），以免粗骨料反弹以及接头处混凝土质量差，同时砂浆还可在泵送过程中起到管壁的作用。混凝土填充灌注接近完成时，利用混凝土将砂浆排除钢管之外。
2.4.3填充灌注混凝土。在开始压注前，将截止阀挡板抽出，在挡板两侧涂满黄油，再将挡板插入阀中但不穿入泵管内，以便压注后挡板能顺利插入混凝土中起到止浆作用。待焊缝冷却后压注少量混凝土通过压注口，继续压注混凝土直至拱顶。水泥砂浆的目的是减小混凝土与管壁之间的摩擦力。压注过程中，根据排气孔观察到的情况随时补浆。压注过程中通过调整控制两岸混凝土输送泵的泵送速度，确保压注均匀、对称，并通过锤击钢管管壁辨别管内是否空心的方法了解混凝土压注的高度，以此凭据调整混凝土的压注速度，控制两岸混凝土压注进度对称。当混凝土压注至接近拱顶面时，严格控制压注速度，以防止混凝土超过拱顶截面引起钢管拱振动。混凝土到达拱顶时，通过交替泵送两岸混凝土将砂浆从拱顶出浆孔排除，待出浆孔有混凝土溢出后，利用钢筋出浆管内的混凝土，将气体和浮浆排出，直至良好的正常混凝土从出浆管溢出，两岸输送泵停止泵送，稳压2分钟，并关闭压注管处的阀门且不得漏浆，防止混凝土回流。拆除输送泵接头，接通下一根钢管填充灌注的泵管路，开始填充灌注下一根钢管。如此循环。每次一个循环灌注完成时，钢管内混凝土均不得初凝。进行下一次钢管混凝土填充灌注前，对前一次灌注混凝土强度进行检测，确保前一次混凝土达到设计要求。
2.5出浆孔、灌注孔填充灌注后的处理
待钢管混凝土填充灌注完成并混凝土终凝后，割掉灌注用的泵管和出浆管，并用原开孔保留的钢板进行封闭焊接，并在表面进行防腐涂装处理，以防雨水进入。
3结语
高标号混凝土分区域开拓延伸的形式多样，但是具备一定的共同之处，例如，使用分区域开拓延伸方式可以针对那些瓦斯量多、开采深度深的矿井进行分区建设，尽可能缩短施工时间，实现分区域投产。其次，该方式的使用能够减少占地面积，降低资金使用量，实现地面主要生产系统的有效统一，减少压煤量。因此，实施高标号混凝土分区域开拓延伸可以大大提升设备能力，促进生产管理的集中化，提高工作效率，保证井下作业的安全，最大程度获取经济效益。
2煤矿矿井开拓技术改造以及巷道布置改进途径
2．1矿井实施集中化的生产矿井管理
对煤矿矿井的井田范围进行持续调整和扩大，或者实施井口合并处理，可以从根本上改变煤矿矿区不同生产矿井的具体布置。提高矿井产量，并实现良好的技术经济效果。我们应该针对生产矿井实施科学集中管理，进而缩短施工生产战线，减少巷道开拓数量以及工程维护工作量，减少占地面积，有效适应不断变化的矿井生产需要。
2．2促进工作面长度选择的科学化
在进行煤矿矿井开拓工作和巷道布置工作时，一般需要对工作面长度进行科学选择，减少巷道工程量。通过这种方式能够促进回采工作面单产的提高，同时实现煤矿采区集中生产。在具体工作中，工作面长度的选择应该在综合考虑矿井具体条件以及生产时间的基础上进行，并从长远角度考虑矿井的发展方向，为煤矿矿井开拓工作和采区巷道布置工作的开展提供科学依据。
2．3矿井对采区巷道进行联合布置
在开采煤层群的过程中，我们可以对煤矿的采区巷道进行联合布置，促进煤矿储量的增加，促进采区服务年限的增加，并推动生产工作面数量的增多，提升煤矿采区的实际生产能力，达到减少矿井内同时生产煤矿采区数量的目的。
3结语
1)建筑抗震设防分类:抗震设防类别为丙类。2)本工程建筑结构的安全等级为二级，设计使用年限为50年。3)本地区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0．2g，设计地震分组为第一组。4)地基基础设计等级:丙级。5)按照《湿陷性黄土地区建筑规范》确定建筑物分类:丙类。6)防火等级为:一级。4荷载作用取值1)自然条件:基本风压:0．40kN/m2;基本雪压:0．35kN/m2．2)楼(屋)面使用荷载:教室:2．0kN/m2;活动室:4．0kN/m2;盥洗室，卫生间(有蹲坑):2．0(8．0)kN/m2;楼梯、走廊、阳台:3．5kN/m2;上人屋面:2．0kN/m2;不上人屋面:0．5kN/m2;档案室:5kN/m2;库房:5kN/m2。
2地基处理
根据参考地质报告，本场地属于非自重湿陷性场地，地基湿陷等级为Ⅱ类，采用强夯法，消除湿陷提高承载力。计算分析选用中国建筑科学研究院编制的《基础工程计算机辅助设计软件》JCCAD2010版。基础采用钢筋混凝土筏板基础或条形基础及独立柱基。
3上部结构设计
1)A，B，C区采用钢筋混凝土框架剪力墙结构，D，E，F区采用钢筋混凝土框架结构。2)结构设计。地震作用按8度0．2g进行计算，抗震措施按8度0．2g进行设计，A，B，C建筑框架的抗震等级为三级，剪力墙抗震等级为二级;D，E，F区框架等级为二级。抗震计算采用振型分解反应谱法，结构整体分析选用中国建筑科学研究院编制的《多层及高层建筑结构空间有限元分析软件》SATWE2010版。采用总刚分析方法，计算结果如下:A区:周期，地震力与振型分析见表1～表3。结构位移:地震力作用下的X方向最大值层间位移角:1/1033;地震力作用下的Y方向最大值层间位移角:1/1213。B区:结构位移:地震力作用下的X方向最大值层间位移角:1/1030;地震力作用下的Y方向最大值层间位移角:1/1212。C区:周期，地震力与振型分析见表7～表9。结构位移:地震力作用下的X方向最大值层间位移角:1/1044;地震力作用下的Y方向最大值层间位移角:1/1045。D区:振动周期见表10。结构位移:地震力作用下的X方向最大值层间位移角:1/710;地震力作用下的Y方向最大值层间位移角:1/605。E区:振动周期见表11。结构位移:地震力作用下的X方向最大值层间位移角:1/551;地震力作用下的Y方向最大值层间位移角:1/601。F区:振动周期见表12。结构位移:地震力作用下的X方向最大值层间位移角:1/628;地震力作用下的Y方向最大值层间位移角:1/623。各项指标均满足规范相应要求。3)最外层钢筋的混凝土保护层(mm):a．基础梁及地下室底板:下部钢筋:有垫层40;无垫层70，上部钢筋40;b．地下室外墙:外侧50，内侧20;c．柱:地下与土壤接触面:防水混凝土50，其余部位25;且不小于纵筋直径;d．梁:室外露天环境35，室内潮湿环境25，其余部位20;且不小于纵筋直径;e．在一类环境下各层楼板、楼梯板为15，梁为20;在二a类环境下各层楼板、楼梯板为20，梁为25;在二b类环境下各层楼板、楼梯板为25，梁为35;f．梁板中预埋管的混凝土保护层厚度应大于30。4)本工程各部分之间设置抗震缝，主体长度超过规范要求时相应部位设置后浇带，减少混凝土收缩影响。5)材料。混凝土:A，B，C区柱、墙:1层～2层顶为C40;3层～4层顶为C35;5层～6层顶为C30;D，E，F区柱:C30。梁、板:C30。基础:C30。楼梯、女儿墙、雨篷、挑檐、构架等露天构件:C30。圈梁、构造柱:C25。填充墙:±0．000以下采用MU10页岩烧结砖，M10水泥砂浆砌筑，±0．000及以上采用A3．5加气混凝土砌块(容重不大于6kN/m3)，M5混合砂浆砌筑。钢筋:采用HPB300级，HRB335级和HRB400级钢筋。
4结语
施工的具体步骤与其他建筑工程类似，搅拌、运输、浇筑、养护是水利水电工程中混凝土施工技术的主要步骤。由于水利水电工程建设的特殊性，目前的混凝土搅拌工作都是由大型的混凝土搅拌设备完成的。而由于大部分的水利水电工程的区位都比较远远，这对混凝土运输工作提出了挑战，在运输过程中要尽量的缩短运输时间和运输距离，尽量避免装料过满，并且保证运输工具的严密性。在进行混凝土浇筑的时候，一定要确保浇筑面的清洁度，不能留有杂物、碎石等，对钢筋、模块进行浇筑之前要对钢筋、模块的稳定性进行检查。另外，在混凝土浇筑的过程中，还要保证振捣工作的正确性和高效性。最后在混凝土浇筑完成之后，要及时的采取养护措施，保证混凝土施工质量。
二水利水电工程中的混凝土施工技术分析
1混凝土配合比例优化技术
混凝土的配合比例是影响混凝土施工质量的主要因素，在水利水电混凝土施工过程中，要根据混凝土配合比标准和工程相关设计要求，对混凝土配合比例进行优化。首先，要保证混凝土整体质量和品质达到相关标准，并且在这个前提下，尽可能的降低混凝土的水热化。其次，要根据工程的实际施工情况，在保证混凝土施工和易性的前提下，采取合理的措施尽可能的保证混凝土施工对和易性的要求，例如对砂的使用量进行控制，能够有效地防止混凝土变形。另外，可以根据实际情况合理的降低混凝土配比中水的用量，进而对混凝土的凝固性进行合理的控制。
2混凝土施工作业相关技术
首先，要在施工开始之前对水利水电工程中的混凝土施工的相关参数进行计算，例如混凝土的温度、收缩应力等，并且按照水利水电工程的设计要求对混凝土的升温最高值、混凝土内部和外部之间的温差以及混凝土降温的速率等进行计算，进而能够将混凝土控制进行量化。其次，在混凝土浇筑环节，要根据实际情况选择合适的浇筑方式，一般水利水电工程中的浇筑方式有两种，一种是分层浇筑方式，一种是推移连续浇筑方式。在浇筑施工过程中，一定要控制好混凝土浇筑的时间间隔，不能太长也不能太短，要保证浇筑的连续性。最后在混凝土模版的施工过程中，要对模版的刚度和稳定性都进行科学的、认真的计算，同时要做好相应的养护工作实施方案，要在确保混凝土达到足够的刚度和强度之后在进行拆除施工。
3混凝土施工中的养护技术
水利水电工程中的混凝土施工技术养护要综合考虑到混凝土施工的性能、特点以及水利水电工程的特点，要在保温和保湿的双重标准下对混凝土进行养护。一般情况下，采用麻袋或者是塑料薄膜对混凝土施工面进行覆盖是比较常用的混凝土养护保温措施，有的时候也会搭建挡风、遮阳保温棚的方式对混凝土进行养护，这种方法与前者相比，相对要耗费比较大的成本，因此，通常还是采用麻袋和塑料薄膜覆盖的方法对混凝土进行养护。
三水利水电工程中混凝土施工质量的控制要点
1规范混凝土原材料控制和管理
首先，要根据国家建筑材料的相关标准选购混凝土施工材料，要控制好混凝土骨料的大小，实现骨料与水泥的有效结合。要杜绝因个人私利或者是企业恶意竞争造成的材料不达标问题，要保证混凝土骨料的级配以及水泥的品质达到工程设计的相关要求。其次，要加强混凝土施工现场的材料管理工作，相关技术人员一定要对进入到现场的混凝土材料进行认真细致的审核，并且要做好材料实际用量的统计和记录工作，要在保证水利水电工程混凝土施工质量的前提下，将施工用料降到最低，进而降低工程成本，保证工程的经济效益。
2规范水利水电工程混凝土施工工艺
混凝土施工工艺控制是控制混凝土施工质量的有效措施。首先，要对混凝土的配合比例进行严格的控制和管理，混凝土施工设计人员要深入到水利水电工程的施工现场进行深入的调查，针对工程的实际情况，科学、合理的对混凝土配合比例进行设计。其次，要根据水利水电工程的地理位置、施工地质条件、施工环境等因素采取适合的混凝土浇筑技术，并且要加大对混凝土施工温度的控制。一般来说，28℃是混凝土施工温度的临界点。另外，一定要严格按照相关规定对混凝土进行振捣，要保证钢筋和模块之间的紧密结合，并在浇筑完成之后采取持续洒水的方式对混凝土进行养护，加强养护措施。
3重视水利水电工程施工现场环境的分析预测
在施工开始前，要对水利水电工程的施工现场环境进行分析预测，并制定相关的预防措施，尽可能的降低环境因素对混凝土施工产生的不利影响。一旦因环境问题，如温度过高并且持续时间长、湿度过大或者是连续降水等等，要及时的采取应对措施，将破坏度尽可能的维持在能够承受的范围内。并且要注意经验总结，当出现类似问题的时候能够做到有的放矢。
四结语
在进行桥梁工程施工的过程中，要不断的完善现有的桥梁工程技术，并在完善桥梁工程技术的过程中，多方面寻求帮助，提升桥梁工程的施工效果。具体的来说，就是在进行桥梁工程的施工过程中，通过扩大桥梁工程的施工技术交流，来满足桥梁工程事业的发展。与此同时，在进行桥梁工程建设的过程中，也要充分的注意到对于恶劣的施工环境的低于情况。在本文中，就将具体的介绍对于水泥混凝土有着较大伤害的冬季天气的情况下，进行桥梁工程施工所要注意的问题，并针对这些问题提出相应的解决方案。
2桥梁工程混凝土冬季施工技术的应用探讨
2.1制作并安装钢筋笼
目前，在采用混凝土冬季施工技术进行桥梁工程施工的过程中，制作并安装钢筋笼也显得至关重要。首先，钢筋笼的制作。由于冬季环境的温度较低，因而需要考虑到低温对桥梁工程施工过程的影响。同时，桥梁工程施工还需要尽量选用整个钢筋作为主要的支撑力量，以提高钢筋笼的质量。第二，钢筋笼的安装。在按照钢筋笼之前，还应该采取探孔器对钻的孔进行严格的检测，并且根据孔的直径确定探孔器的直径，以保证安装过程的顺利完成。一旦在安装钢筋笼的过程中出现问题，一定要预先查明出现问题的原因，以防止出现坍塌事故。
2.2混凝土拌制
在桥梁工程冬季施工的过程中，混凝土一般都是在桥梁工程施工现场当场搅拌的，因而需要从搅拌的过程中就开始对混凝土的质量进行控制。在进行施工的过程中，要从以下几个方面进行对水泥混凝土材料的质量保证：首先，在进行水泥混凝土制备的过程中，要保证进行水泥混凝土制备的材料的配比处于正常的范围之内，并且通过该配比所制备出来的水泥混凝土材料的性能可以满足实际的施工需要；其次，在进行施工的过程中，要保证进行施工的水泥混凝土材料的质量可以满足实际施工的需要，保证桥梁工程的安全完工；最后，在进行水泥混凝土制备的过程中，要保证水泥混凝土材料的制备符合相关的规章制度，满足桥梁工程的实际需要。
2.3混凝土冬季灌注施工
在采用冬季混凝土施工技术进行桥梁工程施工时，一定要保证混凝土泥浆的量足够。尤其是第一次混凝土泥浆的灌注，严格禁止灌注泥浆的量不足，这就会给后续的工作带来严重的影响。灌注泥浆的时间还应该根据混凝土凝固的时间来确定，尤其是在水下进行灌注施工时，更加要在灌注泥浆前对混凝土进行严格的检查，同时，还要严格控制灌注的速度。
3桥梁工程中混凝土冬季施工技术介绍
3.1采用降温管降低混凝土内部温度
在采用降温管降低混凝土内部温度的过程中，应该保证混凝土内部的温度与外界环境之间温度的差距，同时及时对水的温度进行调整。由于冬季温度较低，因而一般不需要再利用冷凝水进行温度的调整。但是，需要保持混凝土内部的稳定满足设计的要求而不能过低。
3.2通过混凝土配合比设计降低水泥水化热
在桥梁工程中采用混凝土冬季施工技术时，混凝土原料的配比能够提高混凝土的均匀性，提高混凝土的抗裂缝能力，主要包括石子的选用和细沙的使用。当然，在混凝土中加入一定量的复合多功能超细粉，以保证混凝土的密实性，还能防止混凝土出现离析现象，最后通过实验得出混凝土最优的原料配比。混凝土配置的过程中，可以加入一定量的缓凝剂，以延长混凝土凝固的时间，改善混凝土的一些性质，同时，减少混凝土制备时的用水量，水热化的作用。
3.3材料预升温
由于温度对钢筋混凝土的质量有很大的影响，因而掌握天气资料比较重要，以便在进行桥梁工程混凝土施工时，使得施工人员了解外界的温度，就能够很好地在施工过程中控制的混凝土的温度，也要防止桥梁工程的施工与阴雨天气避开。尤其是在冬季，外界环境的温度一般较低，并且温度对混凝土材料的影响很大，因而需要通过预升温，以保证桥梁工程中混凝土冬季施工的温度能够满足材料对温度的要求。因此，对配置混凝土的材料进行预升温处理非常重要。
3.4混凝土冬季施工技术
为了避免由于混凝土的施工技术不到位而影响桥梁工程冬季施工的质量，提高混凝土的耐久性，还要提高桩基约束对混凝土造成问题的抵抗力，降低混凝土出现裂缝的现象，混凝土的浇注过程一般采用一次性浇注的方法。同时，桥梁工程每一段厚度和质量要求都不一样，使得浇注混凝土的顺序和方向也不同，为了防止桥梁工程出现裂缝，应该加强相邻桥梁段之间的浇注工作.同时，对配置混凝土的水灰比也要进行较好的控制，尽量使得混凝土搅拌的均匀，当然，为了提高混凝土的密实性，可以在桥梁的一侧设置一些预留孔。最后，采用不同规模的钢管将混凝土送入到模板的底部，保证混凝土不发生离析现象。
4结论
论文摘要：钢管混凝土拱桥作为一种承受压力的空间曲杆体系，不可避免的涉及到稳定问题。随着钢管混凝土跨径不断的增大，对于其稳定性计算必须考虑非线性的影响，本文主要是介绍当拱桥稳定性计算理论及非线性分析理论。
随着钢管混凝土组合材料研究不断深入，施工工艺的大幅度改进，钢管混凝土拱桥在全世界范围内，特别是在我国得到了广泛的应用。据不完全统计，自从1990年我国第一座钢管混凝土拱桥建成以来到目前为止，我国已建或在建钢管混凝土拱桥有200多座。钢管混凝土拱桥之所以发展如此迅速，主要具有如下特点：（1）施工方便，节省费用；（2）有较成熟的施工技术作支撑；（3）跨越能力大，适应能力强；（4）造型优美，体现了民族特色；（5）大直径钢管卷制工业化，有力地促进了我国钢管混凝土拱桥的发展。
随着钢管混凝土拱桥的跨径的增大，刚度越来越柔，作为以受压为主的结构，稳定成为制约其发展的关键因素之一。不少学者根据不同的拱桥形式在不同的参数下，提出了不同的假设，推导出了很多简化的稳定公式。这些稳定公式将为有限元发展提供了理论基础。本文主要是对拱桥稳定计算理论进行简单的阐述。
1 稳定计算理论
1.1 概述
稳定问题是桥梁工程常常遇到的问题，与强度问题同等重要。但是，结构的稳定问题不问于强度问题，结构的失稳与材料的强度没有密切的关系。结构失稳是指结构在外力增加到某一量值时，稳定性平衡状态开始伤失，稍有挠动，结构变形迅速增大，从而使结构失去正常工作能力的现象。在桥梁工程中，总是要求其保持稳定平衡，也即沿各个方向都是稳定的。
在工程结构中，构件、部件及整个结构体系都不允许发生失稳。屈曲不仅使工程结构发生过大的变形，而且往往导致结构的破坏。现代工程结构中，不断利用高强轻质材料，在大跨度和高层结构中，稳定向题显得尤为突出。
根据上程结构失稳时平衡状态的变化特征，存在若干类稳定问题。土建工程结构中，主要是下列两类：
（1） 第一类稳定问题（分枝点失稳）：以小位移理论为基础。
（2） 第二类稳定问题（极值点失稳）：以大位移非线性理论的基础。
实际工程中的稳定问题一般都表现为第二类问题，但是，由于第一类稳定问题是特征值问题，求解方便，在许多情况下两类问题的临界值又相差不大，因此研究第一类稳定问题仍有着重要的工程意义。
研究压杆屈曲稳定问题常用的方法有静力平衡法((Eular方法)、能量法(Timosheko方法)、缺陷法和振动法。
静力平衡法：是从平衡状态来研究压杆屈曲特征的，即研究荷载达到多大时，弹性系统可以发生失稳的平衡状态，其实质是求弹性系统的平衡路径(曲线)的分支点所对应的荷载值(临界荷载)。
能量法：表示当弹性系统的势能为正定时，平衡是稳定的；当势能为不正定时，平衡是不稳定的；当势能为0时，平衡是中性的，即临界状态。
缺陷法：认为完善而无缺陷的力学中心受压直杆是不存在的。由于缺陷的影响，杆件开始受力时即产生弯曲变形，其值要视其缺陷程度而定。在一般条件下，缺陷总是很小的，弯曲变形不显著，只是当荷载接近完善系统的临界值时，变形才迅速增大，由此确定其失稳条件。
振动法从动力学的观点来研究压杆稳定问题，当压杆在给定的压力下，受到一定的初始扰动后，必将产生自由振动，如果振动随时间的增加是收敛的，则压杆是稳定的。
以上四种方法对于欧拉压杆而言，得到的临界荷载是相同的。如果仔细研究一下可以发现它们的结论并不完全一致，表现在以下几个方面:
静力平衡法的结论只能指出，当P=P1、 P2、…、Pn时，压杆可能发生屈曲现象，至于哪种最有可能，并无抉择的条件。同时在P≠P1， P2，…、Pn时，屈曲的变形形式根本不能平衡，因此无法回答极限系数的平衡是不稳定的问题。
缺陷法的结论也只能指出当P=P1、P2 ，…、Pn时，杆件将发生无限变形，所以是不稳定的。但对于P在P1、P2…、Pn各值之间时压杆是否稳定的问题也不能解释。
能量法和振动法都指出，P>P1之后不论P值有多大，压杆直线形式的平衡都是不稳定的。这个结论和事实完全一致。
由于钢管混凝土系杆拱桥的复杂性，不可能单依靠上述方法来解决稳定问题，日前大量使用的是稳定问题的近似求解方法。归结起来有两种类型:一类是从微分方程出发，通过数学上的各种近似方法求解，如逐次渐进法;另一种是基于能量变分原理的近似法，如Ritz法。有限元方法可以看作为Ritz法的特殊形式。当今非线性力学把有限元与计算机结合，使得可以将稳定问题当作非线性力学的特殊问题，用计算机程序实现求解，取得了很大的成功。
1.2 第一类稳定有限元分析
根据有限元平衡方程可以表达结构失稳的物理现象。在T.L列式下，结构增量形式的平衡方程为：
(1-1)
0[K]0——单元刚度矩阵；
0[K]σ——单元初应力刚度矩阵;
0[K]L——单元初位移刚度矩阵或单元大位移刚度矩阵;
0[K]T——单元切线刚度矩阵。
U.L列式下，结构的平衡方程为:
(1-2)
发生第一类稳定前，结构处于初始构形线性平衡状态，因此式(1-1)中大位移矩阵。0[K]T为零。在U.L列式中，不再考虑每个荷载增量步引起的构形变化，所以，不论T.L还是U.L列式，结构的平衡方程的表达形式是统一的:
(1-3)
在结构处于临界状态下，即使{AR}0，{u}也有非零解，按线性代数理论，必有:
(1-4)
在小变形情况下，[K]σ与应力水平成正比。由于假定发生第一类失稳前结构是线性的，多数情况下应力与外荷载也为线性关系，因此，若某种参考荷载{ }对应的几何刚度矩阵为[ ]σ，临界荷载为{P}cr=λ{ }，那么在临界荷载作用下结构的几何刚度矩阵为:
（1-5）
于是（1-4）为
（1-6）
式(1-6)就是第一类线弹性稳定问题的控制方程。稳定问题转化为求方程的最小特征值问题。
一般来说，结构的问题是相对于某种特定荷载而言的。在桥梁结构中，结构内力一般由施工过程确定的恒载内力(这部分必须按施工过程逐阶段计算)和后期荷载(如二期恒载·活载·风载)引起的内力两部分组成。因此，[K]σ也可以分成一期恒载的几何刚度矩阵 [Kl]σ和后期恒载的几何刚度矩阵[K2]σ，两部分。当计算是一期恒载稳定问题时，[Kl]σ=0。[K]σ可直接用恒载来计算，这样通过式(3-6)算出的 λ就是一期恒载的稳定安全系数;当计算的是后期荷载的稳定问题时，恒载[K]σ可近似为一常量，式((1 - 6)改写成:
（1-7）
形成和求解式(1-7)的步骤可简单归结为:
1)按施工过程，计算结构恒载内力和恒载几何刚度矩阵[Kl]σ。;
2)用后期荷载对结构进行静力分析，求出结构初应力(内力);
3)形成结构几何刚度矩阵[K2]σ和式(1-7)
4)计算式(1-7)的最小特征值问题。
这样，求得的最小特征值兄就是后期荷载的安全系数，相应的特征向量就是失稳模态。
1.2 第二类稳定有限元分析
第二类稳定是指结构在不断增加的外载作用下，结构刚度发生不断变化，当外载产生的应力使结构切线刚度矩阵趋于奇异时，结构承载能力就达到了极限，稳定性平衡状态开始丧失，稍有挠动，结构变形迅速增大，使结构失去正常工作能力的现象。
从力学分析角度看，分析结构的第二类稳定性，就是通过不断求解计入几何非线性和材料非线性的结构平衡方程，寻找结构极限荷载的过程。
全过程分析法是用于结构极限承载力分析的一种计算方法，通过逐级增加
工作荷载集度来考察结构的变形和受力特征，一直计算至结构发生破坏。
2拱桥的平面屈曲
2. 1拱桥平面屈曲的基本概念
图1 拱顶的竖直变位v及水平变位u与外荷载q的关系曲线
当拱所承担的荷载达到某一临界值时，在竖向平面内，拱轴线偏离初始纯压或主要为受压的对称变形状态，向反对称的弯压平面挠曲转化，称为拱的面内屈曲。拱的面内屈曲有两种不同的形式，第一种形式是在屈曲临界荷载前后，拱的挠曲线发生急剧变化如图1所示，可看作是具有分支点问题的形式，桥梁结构中使用的拱，在体系和构造上多是对称的。当荷载对称的满布于桥上时，如果拱轴线和压力线是吻合的，则在失稳前的平衡状态只有压缩而没有弯曲变形。当荷载逐渐增加至临界值时，平衡就出现由弯曲变形的分支，拱开始发生屈曲。
第二种屈曲形式:在非对称荷载作用下，拱在发生竖向位移的同时也产生了水平变位。随着荷载的增加，二个方向的变位在变形形式没有急剧变化的情况下继续增加。当荷载达到了极大值，即临界荷载之后，变位将迅速增加，这类失稳为极值点失稳。求解这类稳定问题的极限荷载，需要采用非线性分析方法。
在实际结构中，当满布对称荷载时，拱轴线和压力线也不一定完全吻合，此时拱一开始加载就可能出现带有对称弯曲变形的平衡状态。然而当荷载达到一定的临界值时，拱仍然会发生分支点失稳现象。理论研究表明:初始的对称弯曲变形对拱的反对称屈曲的临界荷载的影响很小。因此，研究拱的平面屈曲时，我们可以近似的假设拱轴线与压力线是吻合的，采用分支点屈曲理论。
2. 2拱桥的平面屈曲
2. 2.1圆弧拱及抛物线拱的屈曲
(1)圆弧拱的屈曲荷载
圆弧拱轴线线形简单(如图2)，全拱曲率相同，施工方便。其拱轴线方程：
图2 受径向均布荷载的圆弧拱
由平衡条件和几何关系可以推导出屈曲微分方程：
（2-1）
解此微分方程，并代入边界，ψ=0，υ=0；ψ=2α，υ=0得两铰拱临界应力
把拱看成当量的压杆，引入有效屈曲长度的概念，转化为中心压杆的欧拉公式的标准形式
（2-2）
归结成求拱的计算长度的问题，也就是涉及到边界条件。
经过理论计算，加之经验和概率论数理统计，就得到了桥涵设计规范4.3.7给出的拱圈纵向稳定时的计算长度取值。
为了实用的方便也可转化为矢跨比和跨度作为影响因子
（2-3）
（2-4）
同理可得到无铰拱和三铰拱的临界荷载。
将结果K1、K1’按矢跨比做成表格，这就得到了拱桥设计手册上的表值。
通过理论的分析可以看出拱桥的稳定性随铰数的增加而降低，无铰拱稳定性好于两铰拱;再则，各种拱的临界荷载都在矢跨比0. 25～0. 3左右达到各自的最大值，因为在EIx和L相同的情况下，若矢跨比很小，则拱弧长虽短，但均布荷载所产生的压力大，反之，若矢跨比很大，则压力虽小，但弧长较长。
(2)抛物线拱的屈曲荷载
在均布荷载作用下，拱的合理拱轴线是二次抛物线。故对于恒载分布比较接近均匀的拱桥，可以采用二次抛物线作为拱轴线。其轴线方程为：
（2-5）
在均布竖向铅垂荷载作用下，虽然拱只承受轴向压力而没有弯矩，但是压力沿拱轴线是变化的，并且拱的曲率也是变化的，因而其平衡微分方程是变系数的，直接求解比较困难，一般只能用数值法进行计算。同圆弧拱一样，抛物线拱的临界荷载可按下式计算:
（2-6）
式中K1，为稳定系数，它的值可以查表得到。
2.2.2拱桥的平面压屈
大跨度拱桥的拱上结构常布置连续的加劲梁。这样当拱屈曲时，加劲梁将随同弯曲，因而增加拱的稳定性。要获得这类结构的临界荷载解析解是相当困难的，一般只能求得其数值解。
如果拱桥的立柱刚度远比拱圈和梁的刚度小，可以假定各立柱上下端均系铰结，以简化问题。通过数值计算，可把数值这种简化结构的临界荷载近似地写成:
（2-7）
式中:K1一只有拱时的临界荷载系数;
Elb一加劲梁的抗弯刚度;
EIa一拱平面抗弯刚度。
对于上承式柔拱刚梁组合体系，临界荷载可仿上式写成:
（2-8）
在这种体系中，除按上式验算总体平面屈曲外，尚须同时验算拱在立柱间的局部弯曲。
如果拱的矢跨比很小，即通常所说的扁拱。式(2-8）可化为如下临界水平推力的计算公式:
（2-9）
2.2.3拱桥的侧倾失稳
（1）单拱的侧倾
若拱在面外没有受到横向荷载的作用，对于横向刚度较小的拱，当拱所承受的面内荷载达到临界值使拱轴线向竖平面之外偏离而出现侧倾时，由于这一失稳过程中出现了平衡分枝，所以它属于第一类稳定问题。当临界状态下的应力小于屈服应力时，即为面外弹性屈曲，由于属于空间问题，所以精确解就更为困难，只能采用近似解法。
平
面的拱轴，在侧倾后是一个空间的曲线，其位移与几何关系·由曲线坐标(如图2)所示：
图2侧倾变形后的拱
根据平衡条件和几何关系可以推导出空间弯扭侧倾失稳微分方程：
（2-10）
相对面内屈曲，此方程更难获得解析解，一般都采用数值方法。
研究发现拱桥的侧倾稳定性随矢跨比的增加而提高;再则，用圆弧拱代替抛物线拱计算侧倾临界荷载，对坦拱是足够精确的。
（2）组拼拱的侧倾
组拼拱是指用横向联结系组拼起来的双肋拱或多肋拱，也称横撑拱。这类拱的侧倾临界荷载在很大程度上取决于撑架的刚度和布置方式。
对于组拼拱，以往一般采用“当量压杆法”验算其侧倾稳定性。这种方法的基本思想是忽略拱的矢跨比、拱肋的抗扭刚度和横撑绕顺桥向水平轴线的抗弯刚度，将拱轴拉直，近似地把它视为一当量的中心压杆并按有缀板的组合压杆屈曲临界荷载公式计算组拼拱的侧向屈曲临界轴力，通常取较大的稳定系数以保证桥梁的安全。研究结果表明:当量压杆法计算结果过于粗略，且偏于不安全。
下面简单的介绍一下对于平式横撑连接的双肋拱，采用能量法推导其侧倾临界荷载。
沿拱轴环向设置了一系列切向平放的横撑的组拼拱，当组拼拱在外荷载作用下发生侧倾失稳时，二根拱肋除发生了整体变形外，每根平式横撑将在切向平面内发生S形的弯曲变形，同时拱肋还发生了局部挠曲变形。
1.拱的整体变形能
通常组拼拱的横向联接系比较弱，在计算整体变形能时，只考虑二根拱肋独立产生的横向弯曲和扭转变形能，略去二根拱肋可能产生的轴向伸缩形成的拱截面整体弯曲变形能。一般组拼拱的二拱肋大小是相等的，故可只讨论单根拱肋的变形能
（2-11）
2.局部弯曲变形能
组拼拱侧倾后，拱肋点体变形绕Y轴的转角γ，设拱肋由于在节间内的局部变形在节点转动了γ2角，则由于刚性节点上各杆的夹角保持不变，横撑在节点的转角γ=γ-γ2。可推导出局部弯曲变形势能
（2-12）
3.外力势能
受径向均布荷载的圆弧拱，发生侧倾后，拱轴位置下降了v，外力势能T于q在V上所作的功的负值
（2-13）
4.临界荷载
组拚拱在侧倾时产生的总势能
（2-14）
利用最小能量驻值原理，对关于C的泛函取变分，考虑曲率影响，在拱肋局部变形部分乘上拱度影响系数，推导出平式横撑联结下临界荷载
（2-15）
上式中的前一项反映了横撑的刚度与其间距d对稳定性的影响，减小横撑间距和增大横撑刚度都有利于提高双肋拱的侧倾稳定性。
同样方法得到立式横撑、一般横撑连接的双肋拱的侧倾临界荷载。由于理论求解非常复杂，大部分形式的拱桥只能采用数值法求得近似值，建议采用空间有限元程序求解。
通过理论分析可以看出比较合理的方法是在拱顶或拱顶附近的区段设置关键性的几根立式横撑，以约束扭转角和拱顶位移，而其余区段则布置平式横撑。
3非线性分析理论
在钢管混凝土拱桥工程实践中，恒载压力线与拱轴线的偏离、施工预拱度的设置、施工偏差导致的初变形、非对称加载等因素使实际拱桥的失稳形态大部分属于第二类失稳，即极值点失稳问题。一般来说屈曲理论过高估计拱的临界力。正确的应考虑拱的变形影响和材料弹塑性的影响，按几何非线性和材料非线性理论来求得拱桥的失稳极限荷载，也通常称为压溃荷载。钢管混凝土拱桥随着跨径的增大、材料强度的提高，在第二类失稳破坏时结构表现出大位移、大应变的特点。因此应考虑结构的几何非线性和材料非线性问题。
3.1几何非线性分析
对线性问题，一般是假设结构发生小位移，根据变形前的位置来建立平衡方程。几何非线性问题通常是由于结构的位移已相当大，以致必须按照变形后的几何位置建立平衡方程。严格地说，所有平衡问题都应采用变形后的几何位置写出其平衡方程。不过，如果位移很微小，使得变形或位移对平衡条件影响可以忽略时，则可利用变形前的几何位置来建立平衡条件。由于位移变化产生的二次内力不能忽略，放弃小位移的假设，从几何上严格分析单元体的尺寸、形状变化，整个结构的平衡方程应按变形以后的位置来建立，荷载一变形为非线性，此时叠加原理不再适用。
不同理论导出的两种方法T.L列式与U.L列式，分别是采用参照描述和相关描述的方法，都是以已知位形为基准的，都属于Lagrangian描述，只是选取的基准有所不同。写成T. L列式
（3-1）
式中大变形刚度矩阵，
由于U.L列式中，平衡方程中的积分在t时刻单元体积内完成，因此代表大挠度的刚度矩阵可以省略，这是T.L列式与U.L列式最大的区别
（3-2）
3.2材料非线性
材料非线性是由材料的非线性应力一应变关系引起基本控制方程的非线性问题。这种非线性特点是材料不满足胡克定律。结构在承受超载时部分材料应力超过比例极限，进入塑性变形范围，破坏与损伤从这些区域开始，导致最终结构失稳。应力超过弹性极限后，材料弹性模量E不再是常数，而是成为应力的函数，导致基本控制方程的非线性。研究材料非线性问题，对于分析结构极限承载力，解冷桥粱非绘性稳宁问题有着十分重要的煮义。
考虑材料非线性后，弹性矩阵［D］将不再是常数，而是应变{ε}的函数，从而也是位移{d}的函数
（3-3）
其表达式为
（3-4）
材料非线性问题分析求解时，单元的EI，EA随受力历程不断发生变化，因而[k]不为常量，结构的整体平衡方程是如下的非线性方程组
（3-5）
式中： ——不平衡力； ——与位移相关的刚度矩阵；——节点位移列阵； ——节点荷载列阵。
3.3求解方法
求解非线性问题的方法基本可分为三类:迭代法，增量法和混合法。
（1）迭代法
迭代法(总荷载法)，即对总荷载进行线性化处理。采用循环减小内外不平衡力差值，不断逼近极限荷载，直到差值小到规定的值。其中有直接迭代法(割线法)、Newton-Raphson法(切线刚度法)、修正的Newton-Raphson法(初始刚度法)、拟Newton-Raphson法(割线刚度矩阵迭代法的主要应用)等等。
直接迭代法较为简单，但收敛速度慢，且可能出现迭代过程的不稳定，实际中较少采用此法。切线刚度法在求解下一个荷载步时会修正结构刚度矩阵，而初始刚度法则克服了在每次迭代过程中必须解全部新方程的困难，使用初始的刚度矩阵，但这样做收敛较慢。
用迭代法求解非线性问题时，一次施加全部荷载，然后逐步调整刚度，使基本方程得到满足。迭代法的计算量相对小一些，对计算精度也能加以控制。但迭代法不能给出荷载—位移过程曲线，适用范围也小一些。
在迭代法计算中，为了中止迭代过程，必须确定一个收敛的标准。实际应用中，有两种量是常用的:一个是用不平衡节点力;另一个是用位移增量。
（2）增量法
增量法(逐步法)，即对增量进行线性化处理。将整个荷载变形过程划分为一连串增量段，每一增量段中结构的荷载反应被近似地线性化。增量法实质是用一系列线性问题去近似非线性问题，用分段线性的折线去代替非线性曲线，逐步求解过程就是累积线性弹性解的过程。增量法的主要缺点是无法判断其解偏离精确解的近似程度。
常见的有荷载增量法、挠度增量法和曲率增量法，其中用后两种方法较易获得曲线的下降段。在荷载增量法中主要有:Euler-Cauchy法、修正的Euler-Cauchy法、半增量法等。
增量法的一个优点是适用范围广泛，即其通用性强;另一个优点是它可提供荷载—位移全过程曲线。但增量法不知道近似解与真解相差多少。
（3）混合法
混合法则是对同一非线性方程组混合使用增量法和迭代法。如Euler-Newton法、Euler-修正的Newton法、Euler-拟Newton法、Eule一次迭代法，等等。混合法综合了迭代法和增量法的优点，某种程度上克服了各自的缺点，虽然计算量更大，但计算精度提高了，而且可以判断每一增量步终了时刻解的近似程度，尤其在荷载，变形的全过程分析中，需要比较准确的输出每一荷载增量末的位移值，此时采用混合法是较好的选择。
4结语
众所周知，实际拱的失稳大部分属于第二类稳定，二类失稳实际是非线性作用的结果，目前采用的线弹性理论会过高的估计安全系数。所以，精确地给出计入非线性后对稳定计算的影响是非常重要的。随着拱桥跨度越来越大，原有的计算方法已经不能满足工程需要，对拱桥稳定性考虑非线性计算，已成为桥梁学者研究的方向。本文只是简单地介绍了一下稳定性计算理论和方法。
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关键词：水泥混凝土；温度；裂缝；原因；预防
Abstract: This paper is mainly about the cement concrete temperature cracks, the concrete temperature control and crack prevention measures are discussed.
Key words: concrete; temperature crack; reason; prevention;
中图分类号：TU528.45 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
前言
长期以来，水泥混凝土工程的裂缝较为普遍，尤其在桥梁工程和路面工程中，裂缝更是不少。究其原因，主要涉及到混凝土的原材料、配合比、施工工艺及所处的环境因素等。水泥混凝土因所处环境中温度的变化，造成应力的变化，从而产生破坏性裂缝，这是裂缝裂缝产生的重要原因。在施工中混凝土常常出现的温度裂缝，破坏了结构的整体性和耐久性，对工程质量具有显著的不容忽视的影响。
一、裂缝的原因
混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性、结构不合理、原材料不合格、模板变形以及基础不均匀沉降等。
混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6～1.0）×10-4， 长期加荷时的极限位伸变形也只有（1.2～2.0）×10-4。由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，造成同一块混凝土中其抗拉强度是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力，有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力。因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不及时、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往因干缩导致裂缝。
二、 温度应力的分析
2.1根据温度应力的形成过程可分为三个阶段。
早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。
中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。
晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。
2.2根据温度应力引起的原因可分为两类，这两类温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。
自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁台身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。
约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。
三、温度的控制和防止裂缝的措施
为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。
3.1 控制温度的措施
采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，添加外加剂，如引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；在已经浇注完成的混凝土表面铺设水管，养生的同时进行降温处理；热天浇筑混凝土时用水冷却碎石，避开日最高温度时段以降低混凝土的浇筑温度；施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施；规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度变化。
3.2 改善约束条件的措施
合理地设置伸缩缝及沉降缝；避免基础开挖过大；合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要。应特别注意避免产生通缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的。
当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。当拆模过早，会在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如草帘海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。
加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的重要措施之一。
【关键词】水利工程；大体积混凝土；温度裂缝；施工技术；水泥水化热
前言
大体积混凝土结构的广泛应用是水利工程科学化和现代化的标志之一，在水利工程越来越为经济和社会进步提供可能和发展空间的同时，大体积混凝土施工成为衡量水利工程施工企业技术能力和相应资格的关键。大体积混凝土一般是指横断面在1m2的混凝土构件，由于大体积混凝土体积庞大、施工复杂、相关影响因素多，这会导致大体积混凝土结构因温度原因而出现裂缝，进而产生对水利工程的直接或间接的影响，是水利工程施工企业必须高度重视的问题。从科学的角度看大体积混凝土温度裂缝的产生是一种必然，同时，大体积混凝土温度裂缝又是可以控制的，这就需要发挥水利工程建设者的聪明与智慧，认识到大体积混凝土温度裂缝产生的因果关系，形成有效的大体积混凝土温度裂缝的防范措施，确保水利工程大体积混凝土结构的稳定和安全。做好对水利工程大体积混凝土结构的施工温度控制应根据水利工程大体积混凝土施工的实际，要做好对大体积混凝土温度裂缝产生原因的梳理，寻求有效的措施预防水利工程施工中大体积混凝土温度裂缝的产生，切实提高水利工程大体积混凝土结构的施工质量，有力地提升水利工程的整体技术和质量。
1水利工程大体积混凝土温度裂缝的产生原因
水利工程大体积混凝土温度裂缝有几种产生原因，其一，大体积混凝土结构内部的水化热累积，导致混凝土的结构物出现温度阶梯，进而引起结构内部不同部位产生温度应力差，最终导致温度裂缝的发生。其二，水利工程大体积混凝土施工中对入模温度、约束条件控制不良，导致在混凝土部位出现温度控制失调，进而引发温度裂缝的发生。
2水利工程大体积混凝土温度裂缝的施工方法
客观地看大体积混凝土温度裂缝的产生是不可避免的，因此，需要在水利工程施工中，针对于大体积混凝土的裂缝，我们就要采取一些措施来预防或者避免大体积混凝土的裂缝。因此，通过以下几点，分析了造成大体积混凝土裂缝的主要因素，并且进行总结。在水利工程施工中技术人员和管理人员要围绕对大体积混凝土温度裂缝的控制进行不断探索，创造各种有利的技术条件和环境，确保水利工程大体积混凝土温度裂缝的有效控制。
2.1降低大体积混凝土结构水泥水化热的积累
首先，大体积混凝土结构的主要热量是水泥水化热而产生的。所以，在水利工程施工中选购原材料时对于混凝土来讲要选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土。其次，要针对水利工程设计和施工实际，合理有效的运用混凝土后期强度，进而达到切实降低水泥用量的效果，进而降低水泥水化热。其三，通过水利工程施工现场的条件控制改善混凝土的性能，以选用颗粒大、优良的骨料为基础，融合添加粉煤灰和减水剂等技术，改善混凝土的和易性，减少水泥用量。其四，水利工程大体积混凝土施工过程中，施工技术人员一定要严格控制混凝土的塌落度，在施工现场派专人进行对塌落度的工作的测量和监控。最后，为了有效实现大体积混凝土水化热温度的控制，还可以通过循环冷却水的方法对大体积混凝土结构的内部进行降温处理。
2.2降低大体积混凝土混合料的入模温度
首先，在浇筑水利工程大体积混凝土结构的时候，应该根据天气和气候的特点选定好施工的日期和方式，技术人员要选择合适的气温，注意在炎热的气温下不能进行水利工程大体积混凝土的浇筑施工。在夏天的时候要在温度极低的环境下、同时采用地下水搅拌混凝土，那么对于一些骨料，包括在运输和浇筑的时候，必须对骨料采取遮阳、密闭等方法进行降温，这样作的目的是降低混凝土入模温度。其次，在混凝土搅拌过程中建议适当的加入一些缓凝型减水剂，降低混凝土的水化热。最后，应该采用对混凝土结构通风的办法降低温度，在混凝上入模时，为了能够尽快的使模内的热量散发出去，可以加大对模内的通风。
2.3加强混凝土施工中的温度控制
首先，在混凝土浇筑后施工技术人员要做好混凝土的保养工作，在夏季的时候不要曝晒，同时还要注意保湿，在冬季的时候要对混凝土采取保温覆盖的办法，以免发生急剧的温度梯度发生。其次，在合适的时间内进行拆模，延缓降温时间和速度。其三，加强测温和温度监测与管理，实行信息化控制。最后，在水利工程施工过程中，要对施工工序进行合理的安排，控制混凝土在浇筑过程中均匀上升，避免温度的积累。
2.4改善大体积混凝土结构的约束条件
如果出现的温度应力可以得到有效释放，那么大体积混凝土温度裂缝同样会得到有效控制，可以在水利工程大体积混凝土结构施工中运用沥青形成滑动层，释放约束应力。
3结语
综上所述，大体积混凝土施工温度控制在当前的水利工程施工过程中是一个不可回避的问题，需要水利建设单位和科研单位的高度重视，特别在当前水利工程大体积混凝土结构应用越来越广泛的今天，我们需要将大体积混凝土施工温度控制作为水利工程施工技术攻关的突破口，采取有效合理的措施和技术提高对大体积混凝土施工的温度控制，实现水利工程施工的质量提升和安全保障。实际的大体积混凝土施工温度控制工作应该落实到水利工程建设的每个环节，通过严格的技术控制和程序要求，实现对水利工程大体积混凝土结构的温度控制，保证水利工程的工程质量和安全。
参考文献：
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