市政道路桥梁设计与施工中的裂缝成因
2021-09-23梁耿,李甜甜,文勇,代冰
梁耿,李甜甜,文勇,代冰
摘 要:改革开放以来,我国城市发展得十分迅速,市政道路桥梁施工项目越来越多。鉴于市政道路桥梁工程重要性,对工程设计以及施工裂缝等问题展开研究,成为了现代道路桥梁工程研究重点内容之一。本文通过对市政道路桥梁工程设计及其问题的分析,对施工裂缝成因以及相应处理方式展开全面性探讨,期望能够为工程设计水平提升以及施工裂缝处理工作开展提供一些参考。
关键词:市政;道路桥梁;设计;施工;裂缝成因
0 引言
市政道路桥梁是交通行业发展的重要基础,对于促进经济发展及城市发展有关键性作用,因此道路桥梁安全性及稳定性不可忽视。在道路桥梁质量问题及安全问题中,裂缝问题是关注的重点,同时也是工程的焦点问题。在实际工程中,裂缝问题会受到多种因素影响,进行针对性分析,并制定预防措施,以此来提升桥梁的耐用性及使用寿命。
1 市政道路桥梁工程施工裂缝的危害性
(1)如果道路桥梁工程施工遭遇阴雨天气,道路桥梁中会渗入雨水,当雨水的渗入量较大时,则会进入工程的主体结构中,会直接引发道路桥梁的表面出现裂缝现象,并逐渐扩散到主体结构中,因此直接降低工程项目的整体安全性与稳定性,甚至引发交通事故,造成严重的人员伤亡与经济损失。
(2)通常情况下,道路桥梁工程都是由钢筋混凝土浇筑而成,如果道路桥梁的底部出现裂缝现象,在外部荷载不断增大的条件下会对道路桥梁的主体结构造成相应的影响,加速裂缝问题的扩大化,引发道路桥梁工程中钢筋出现变形,甚至引发主体结构的变形或坍塌现象。
(3)道路桥梁工程施工裂缝如果不能及时被发现并处理,不仅会引发交通事故,还会直接降低道路桥梁工程的安全使用期限与经济效益。如果当裂缝问题扩大化再处理,还会增加维修补救工作的难度与强度,消耗大量的人力资源与物力资源,给道路桥梁工程的正常使用带来不同程度的负面影响。
2 市政道路桥梁设计与施工中的裂缝成因
通过研究与分析发现,裂缝成因较为复杂,但主要集中在选材、荷载以及水压等几个方面:①材料。工程建设中,材料选择会对工程最终质量产生直接影响。桥梁主体结构施工需要使用大量混凝土,所以需要根据标准对混凝土材料进行选择,如果在选择过程中没有注意颗粒大小或选择混凝土与设计要求不符,很容易会对浇筑施工质量以及最终结构成型质量产生影响,进而造成结构表面凹凸不平问题,引发结构在使用过程中出现裂缝。②荷载。在车辆经过道路桥梁时,会产生一定的荷载,会在积累到一定程度之后,引发路面出现变形问题或渗水问题,而渗水问题的出现,会直接造成路面基础结合料发生流失状况,材料强度会出现明显下降,进而造成网状开裂或脱空等状况,会对工程正常使用安全产生严重影响。③水压。水压的出现,会引发沥青膜脱落,造成沥青混合材料黏结力出现变弱状况,进而使沥青混合料孔隙结构受到影响,引发坑洞以及松散等问题,会严重缩短工程正常使用寿命,也会对车辆行人正常通过安全造成威胁。除上述几点之外,地基处理不当以及路面基层裂缝也会造成裂缝问题。
3 市政道路桥梁设计与施工中的裂缝控制和预防
3.1 施工原材料的质量控制
结合工程项目的实际情况及原材料的质量需求,在控制原材料质量过程中,应从原材料性能、质量等角度进行综合评估,从源头上解决道路桥梁工程施工的裂缝问题。
研究水化热的程度与混合料之间的关系,减少水泥的用量,降低混合料的水化热。对水泥进行水化热处理的过程中,应妥善水泥、骨料等材料,在对骨料的含泥量进行检验的过程中,应从原材料选择、原材料应用等角度分析,保障原材料的质量可满足道路桥梁施工的实际需求,避免道路桥梁出现裂缝问题。
从骨料级配的角度分析,对混凝土质量进行优化与控制的过程中,可通过混凝土质量管理与优化,降低道路桥梁施工裂缝的出现概率,提升实现施工质量。
3.2 重视并强化设计阶段的监管与指导
保障道路桥梁施工设计的科学合理性是降低其裂缝现象发生概率的基础和关键。为此,相关部门的技术人员要重视并落实道路桥梁施工方案的审核工作,尤其是在裂缝现象高发环节,更要进行精准完善的检查与审核,保障各项参数的精准性与完善性。此外,在道路桥梁工程的具体施工过程中,设计部门要加强与其他部门工作人员的沟通与交流,尤其是设计方案中较为模糊的问题要进行重点探讨,保障设计方案的科学性与可行性。
3.3 改進施工方法
道路桥梁需要长期承载巨大的重量,因此必须要有稳定性极强的结构,否则就会遭到损坏,从而给人们的出行安全造成威胁。在工程施工的过程中,要结合多方面的因素,分析道路桥梁的受力情况,选择最佳施工方法。为了避免混凝土结构在长期的使用中被腐蚀,需要根据施工现场的情况增厚混凝土的保护层。另外,为了保护内部钢筋结构,减少腐蚀,延长使用寿命,可以在钢筋表面添加防腐涂层。在内部的钢筋编制工作中,应尽量使用小直径的钢筋,调整好间距,提高钢筋结构的稳定性和耐用性。
3.4 道路桥梁施工中的温度控制
对温度裂缝进行控制过程中,应结合施工的实际情况,调整施工过程、施工温度等方面,可进一步提升施工质量。
对混凝土的施工温度进行控制过程中,应优化混凝土配比、温度裂缝等环节,结合道路桥梁的施工标准,强化温度控制,降低混凝土内部与外部间的温度差,减少水泥水化热对施工质量产生的负面影响。
应综合控制道路桥梁施工中的混凝土结构、含水量、力学性能等方面,保证混凝土的综合施工质量,例如降低混凝土的厚度,保证混凝土的基本散热功能,在缩小混凝土内外部温度差异的前提下,降低混凝土的裂缝出现概率。
3.5 加强基层的养护
在混凝土结构完成施工后,应重视早期水养护工作,对提升混凝土结构的强度有重要作用,有效预防混凝土结构裂缝问题的产生。例如:若是混凝土结构的水灰比较小,且小于0.4时,可采用湿麻袋养护方式予以养护,依据水灰比的大小,确定养护时长,即水灰比越小,养护时长越长。若是在混凝土配比中含有膨胀剂,应重视养护方式的改变,满足膨胀剂的水分需求,以降低混凝土结构裂缝的产生。一般来说,道路桥梁混凝土结构的养护时间在7 d~15 d,提升混凝土结构的施工质量。若是混凝土结构不重视早期水养护,在完工后直接暴露在日光下,则会增加混凝土结构裂缝发生的风险。现阶段,道路桥梁混凝土施工中可采用的潮湿养护方式有湿麻袋、洒水养护及防水纸、塑料布养护等。
3.6 裂缝修复
以灌浆修复技术为例。此种修复技术主要用于宽度较大、深度较深裂缝修复,裂缝修复效果较为理想。在进行修复过程中,会通过对压力的运用,将修补原液灌入到路面或桥梁的裂缝之中,进而达到关闭裂缝的效果,可对道路、桥梁结构完整性形成有效修复,保证结构防水性以及耐久性。不管使用何种修复方式,都需要按照裂缝深度以及长度等具体情况展开规划与修复技术选择,不可出现随意使用状况,以防修复效果无法达到预期。
4 结语
综上所述,道路桥梁施工中的裂缝现象不仅影响道路桥梁工程的安全性与稳定性,还直接威胁着人们的生命与财产安全。所以,要高度重视裂缝问题的科学预防与控制。相关部门要在客观分析道路桥梁工程裂缝现象引发原因的基础上,充分结合施工项目的具体情况制订科学完善的应对措施,才能降低裂缝现象对道路桥梁工程的影响,从本质上提升道路桥梁工程的综合效益,促进交通运输行业的有序发展。
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