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道路桥梁施工中裂缝成因及预防措施

2021-11-23高俊君

商品与质量 2021年39期
关键词:路桥桥梁工程荷载

高俊君

山西路桥第六工程有限公司 山西晋中 030600

在实际使用过程中,混凝土路桥经常出现裂缝,影响路桥的美观和使用寿命,甚至影响路桥结构,从而影响其安全性。在日常养护过程中,应科学分析混凝土路桥裂缝产生的原因,运用科学方法防控道路桥梁裂缝,对其安全性和耐久性进行重点评估,及时排除施工安全隐患,保证施工作业质量,提升道路桥梁安全性,有效缓解交通压力,营造舒适安全的通行环境[1]。

1 道路桥梁施工中裂缝成因

1.1 设计问题

公路桥梁主要伸缩缝设计施工前,应严格按照切割施工装置图纸的设计要求,经检查放样后进行公路桥面切割缝的施工设计。考虑到重型公路车辆的损坏,可能是造成路桥伸缩缝施工装置性能损坏的主要因素,因此路桥伸缩缝施工装置的主要材料和性能必须经过严格的检验和筛选才能正确确定。在反复加大荷载压力作用下,需要慎重考虑梁端部,梁端的严重破损可能导致接头道路桥梁与普通路面之间可能出现高度上的误差,由此会产生桥头跳车问题,导致普通车辆重力施加给道路桥梁伸缩连接缝的巨大冲击力和负荷不断增大,以至于道路桥梁伸缩连接缝也会出现严重破损。

1.2 荷载问题

路桥工程是城市的基础交通设施,该工程的有效建设可以保障人们的正常生产和生活。至于项目,在投产过程中需要承受非常大的负荷。若是超出道路桥梁本身能够承受的荷载范围,就有较大可能会造成混凝土裂缝问题。在道路桥梁工程的施工建设过程中,混凝土是其中非常常见的施工材料,而且这种材料的应用也比较普遍,具有较强的耐久性,但是混凝土自身承受作用的能力还是有限的,并且会受到外力的不良影响,以至于出现裂缝问题。混凝土的受力结构主要分为直接应力与次应力这两种,在这两种作用力的影响下,混凝土很容易出现变形问题,若是混凝土能够承受的作用力值小于其所承受的荷载,就会产生裂缝,其中的裂缝也包括弯曲裂缝、剪切裂缝与局部应力裂缝等多种[2]。

1.3 裂缝问题

裂缝问题是导致路桥问题的首要因素,对路桥整体结构的稳定性有很强的破坏作用。在路桥结构中,最容易产生裂缝的结构是桥面结构。这是道路桥梁结构当中一个至关重要的组成部分。一旦道路桥梁中这部分的结构出现了裂缝,那么道路桥梁整体结构的稳定性就会有一些问题并产生负面的影响,导致道路桥梁在日常运行使用的过程当中,风险不断增加,加大道路桥梁事故出现的概率。工作人员在对道路桥梁进行养护的时候,一定要针对这种问题及时地进行检查和审核,一旦发现这部分的结构出现裂缝,就要第一时间对这个问题进行处理,并且定期地对这部分结构进行有效地维护,防止这种问题再次出现。

1.4 温度变化问题

道路和桥梁要面对各种天气变化,所以会受到温度的影响。大体积混凝土道路和桥梁的裂缝主要是由于热膨胀和冷缩对桥梁结构的影响。这种变形会产生结构应力。如果超过道路和桥梁的承载强度,很容易产生裂缝,对混凝土结构造成影响,威胁道路桥梁结构安全。裂缝产生的原因是温度变化,强烈的温差会造成道路桥梁位移,如果道路桥梁长时间出现位移变化,就会造成纵向位移,很容易产生温度裂缝。特别是北方地区温度变化较大,雨雪天气会直接引起道路桥梁的温度变化,对混凝土结构造成严重影响,其内外部温度变化较大,从而引发桥面裂缝。混凝土道路桥梁的日常养护工作十分重要,采用蒸汽养护方式容易使混凝土骤冷或骤热,导致混凝土内外温度不均匀,形成裂缝。如果在冬季施工,保暖措施不到位也容易造成混凝土开裂[3]。

1.5 车辙问题

车辙严重影响路桥的质量和使用感受,是路桥沥青路面的常见病害之一。车辙的形成主要包括三个因素:一是路桥结构缺陷引起的车辙,即压实车辙;其次,由于外界环境的变化,沥青的黏度明显降低,车辆荷载形成的车辙为不稳定车辙;第三,由于钉胎或链胎的车辆在路面行驶形成的车辙,即磨损车辙,国内基本没有这种车辙。

2 道路桥梁施工混凝土裂缝防治的有效措施

2.1 确保施工设计的合理性

在我国公路桥梁建设中,合理的施工设计可以在很大程度上改善各种病害。特别是对于地基沉降问题,在施工设计过程中,需要注意公路桥桥台板的长度、强度设计和台背回填质量,然而我国目前还没有对搭板的长度作出统一标准,因此,往往根据施工经验进行设计;同时为了赶进度,不按照设计要求分层回填压实。通过结合以往设计资料,在道路及道路桥梁工程路基施工过程中,通过运用土工合成材料钢筋路堤。可以很大程度上提高路面承载路,避免路基下沉,最关键的是沉降段的地基以及路基条件,结合沉降路段沉降幅度值以及连接处错落沉现象对道路桥梁变形加以控制。其次,搭板施工设计,结合道路桥梁最大承载力对搭板强度以及强度进行选择,使得道路桥梁路基路面与最高面保持平行,从而提高道路桥梁承载力。最后,桥台软基施工技术,在道路及道路桥梁工程施工过程中,针对路基沉降问题加以控制,针对软地基易发生沉降问题,可以采用对桥台地段进行预压从而提高地基承载力,使其更加牢固,从而避免地基沉降问题[4]。

2.2 严格控制道路桥梁的荷载

对于市场路桥工程的施工过程来说,设计阶段占据着非常重要的位置,也会对路桥工程的整体质量产生较大的影响。在路桥工程设计中,相关工作人员要从整体出发,认真观察和研究路桥工程的布局,然后再结合实际情况对道路桥梁工程的施工建设进行科学规划,尤其要加强对道路桥梁内部钢筋布局的重视,确保钢筋能够得到合理的规划与应用,这样才能够提高道路桥梁荷载的安全系数,保证设计方案的有效性,避免道路桥梁在运行过程中出现超载的情况,使得道路桥梁工程能够保持良好的运行状态。相关技术人员若想对道路桥梁的荷载进行有效控制,就需要结合位置的变化情况,采用合适的防控措施,以此获得良好的控制效果 。另外,在对道路桥梁工程荷载进行设计时,相关设计人员还要对混凝土结构能够承受的荷载数值进行科学的计算,结合相关数据信息构建出合理的混凝土结构数学模型,然后再根据这一模型对混凝土所能承受的最大荷载值予以明确。此外,在对道路桥梁工程进行施工建设时,也需要注意避免裂缝的产生,施工人员应该加强对施工机械设备的重视,以免其对混凝土结构产生比较大的荷载,致使混凝土结构受到较大的压力,产生裂缝。而且在具体的混凝土施工中,相关施工单位需要结合实际情况,采用合理的措施,减少道路桥梁工程的负担,比如,要规定限重,不允许载重超标的车辆通过等,借助这些管控措施,实现对道路桥梁工程荷载的科学控制,防止道路桥梁工程混凝土结构因承受过大的荷载而出现裂缝问题[5]。

2.3 沉降病害的养护

为了有效防止基础建筑物的沉降速率,需要更加重视基础建筑物的施工,提高建筑物基础施工的稳定性要求。基础开挖施工技术是大型公路隧道路桥基础施工的技术基础,地基地施工质量直接影响了整个大型公路隧道道路桥梁的施工安全性,地基开挖施工安全过程的其中的一个重要技术基础就是它需要及时进行道路桥梁地基彻底开挖,在进行地基基底开挖工程结束之后还需要及时进行基层回填和基底加固,回填一般来说是需要利用地基开挖的其他泥土材料进行基底回填,同时还提到一定要及时进行压实土的处理。另外,要及时对各种地基及时进行加固后的处理,其处理方式已经有很多种,比如钢筋混凝土地基加固、预制地基桩施工灌注法、预应力加固施工灌注法等,都已经是常用的地基加固处理方法。由于目前公路上的道路桥梁的施工大多数都是在野外进行,适当的地基加固处理技术可以保证道路桥梁施工的全过程中的软弱性地基得到及时处理。

2.4 支护病害的养护

路桥施工支护与路桥地质环境条件密切相关。在开始路桥支护施工前,首先要认真勘察路桥地质环境,详细了解路桥地层的基本构造、变形和侵蚀情况。

从而正确设置合理的道路桥梁施工支护方案。在不同的道路桥梁地质环境条件下,首先应该分别选择合理的道路桥梁施工支护方法,从而真正达到了预防道路桥梁坍塌的施工目的。针对基层地基支护墙体结构条件不好的偏远地区,在刚刚开始准备进行基层基础支护墙体结构设计的过程时,必须及时针对基层基础地基支护墙体结构提前展开加固或硬化处理。

2.5 建立和完善的养护管理系统

为确保养护工作能够顺利开展并取得一定成效,相关部门应加强养护工作管理,如建立更加全面、完善的路桥养护体系等。道路桥梁的使用,包括检测等信息的有效分析和处理,也可以为后续的道路桥梁养护提供更科学的参考。除此以外,还需要建立一个完善的道路桥梁养护工作系统,这样也能有效实现对道路桥梁维护的统一评价效果,使得工作人员对于道路桥梁整体的维护工作所产生的效果更加客观地反映出来,也可以真实地反映出道路桥梁在长时间运行后的状态,这也有利于后续养护工作的开展。

2.6 施工温度的控制

要严格按照工期,确保所有工作都在施工计划内完成。如遇极端天气,工期需要调整,所有工作应保质保量完成,避免出现人员中暑或冻伤问题。应重视对骨料的科学配比,使用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,加入塑化剂提高混凝土强度,降低水泥水化热和温差。夏季高温天气,应对每层混凝土的厚度进行控制,尽量减少浇筑层面,这样才能更好地散热。在寒冷冬季进行作业时,应注意保暖,避免长时间暴露。

2.7 严格把控混凝土质量

混凝土是混凝土路桥施工中最关键的材料之一,因此应增加混凝土保护层厚度,以提高混凝土保护层质量,为路桥安全施工奠定坚实基础,必须要严格按照配比进行调制,增加水分比例,有效提高混凝土孔隙率,还要增加灰份投入,这样才能使总体质量达到标准。通过增加水灰配比,使混凝土毛细孔比例逐渐缩小,间接增大其中有益成分比例,减少其他物质占比,并将这些废弃物质从内部排出,增加其耐久性,最大限度提高混凝土使用寿命。要提高路桥工程钢筋与混凝土配比,有效增加混凝土保护层厚度,提升混凝土耐久性和安全性。混凝土道路桥梁设计中,道路桥梁混凝土地基施工最为关键,只有保证混凝土地基安全施工,才能保证道路桥梁稳定,应根据地基不同位置情况有效解决地质问题,提升建设安全性和实用性。分析道路桥梁地基类型,识别不同地下环境,科学处理地基,主要方法是对地基进行夯实和挤密处理,再开展有效的加固处理。地基施工主要有以下几种方式: 对地基深度进行分析估算,了解建筑环境和地面高度,确定地基施工深度,充分利用缓冲方法对路桥压力进行有效分解,消除外界压力,延长路桥地基使用寿命。实施地基保护措施,依靠地下连续墙进行辅助支撑,对地基进行安全处理。设计过程中,可以采取加固处理技术,人为加强路桥地基承载能力,最大程度加强地基承受能力,减小地基变形或沉降可能性。建议多使用箱形截面,这种截面形式能够有效提高整体结构刚度,减少混凝土道路桥梁疲劳振动。

3 结语

综上所述,现阶段道路桥梁的常见病害种类繁多,因此本文选取了沉降、裂缝、支护病害等几种较为常见且危害性过于严重的病害,这些病害可能是由于设计、施工、养护等原因形成的。因此,在路桥施工过程中,现场工作人员应对路桥工程中可能出现的病害进行处理,采取措施,最大限度地避免病害的发生。一旦发现问题,应积极采取对策加以解决,从而保障路桥工程。

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