道路橋梁設(shè)計與施工中裂縫成因淺析

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摘要:道路橋梁是我國國家交通干線建設(shè)過程中的關(guān)鍵組成部分，在實際的道路橋梁建設(shè)過程中，非常容易受到各類綜合因素的影響，同時也會因為各類綜合因素導(dǎo)致在施工過程中產(chǎn)生橋梁裂縫。鑒于此，筆者結(jié)合自身的實際經(jīng)驗重點針對道路橋梁設(shè)計以及道路橋梁施工裂縫的產(chǎn)生原因展開分析。希望對于相關(guān)的人員提供參考與借鑒的作用。

關(guān)鍵詞:道路橋梁;設(shè)計隱患;策略

0前言

道路橋梁屬于我國最主要的基礎(chǔ)設(shè)施工程，對國家經(jīng)濟的發(fā)展具有非常重要的意義和作用。對一個國家而言，道路橋梁設(shè)計效果和質(zhì)量對民生經(jīng)濟有著非常重要的影響，同時一旦道路橋梁工程質(zhì)量降低，會為人民群眾的生命安全埋下不小的隱患，如圖1所示。

1工程案例

1．1工程概況

該工程項目位于四川省境內(nèi)，作為該區(qū)域的重點市政工程項目之一，項目建設(shè)內(nèi)容主要分為橋涵建設(shè)工程和道路建設(shè)工程兩部分。道路建設(shè)工程分為兩條，預(yù)設(shè)直線段車速為40km/h，路面為瀝青混凝土材料，為了確保施工質(zhì)量和效果，相關(guān)的工程建設(shè)單位先針對工程設(shè)計內(nèi)容進行了分析和檢查，檢查后發(fā)現(xiàn)設(shè)計存在一定問題，需要進一步進行優(yōu)化和完善。

1．2設(shè)計問題

1)設(shè)計方案和道路橋梁發(fā)展?fàn)顩r存在出入。在進行設(shè)計的過程中，為了節(jié)約成本，可能會對工程項目的工期進行調(diào)整，同時也充分考慮到道路橋梁發(fā)展?fàn)顩r等因素以及在具體施工過程中出現(xiàn)各類因素難以有效協(xié)調(diào)等問題，在設(shè)計技術(shù)和設(shè)計理念方面依然存在一些需要改進的地方。兼顧到這樣的因素，可能會對工程項目的實用性乃至壽命產(chǎn)生影響，對工程項目整體的發(fā)展產(chǎn)生不良影響。2)設(shè)計階段對于竣工后性能問題考慮有限。在工程項目進入到設(shè)計階段之后，有少數(shù)設(shè)計人員過于注重工程項目的結(jié)構(gòu)剛度和性能等方面，并會重點針對強度和設(shè)計間的匹配度進行分析，但是針對工程項目竣工之后的考慮卻比較少。一旦道路橋梁正式投入到使用后，道路橋梁周邊的環(huán)境和交通流量等因素必然會對工程項目的使用和相關(guān)性能產(chǎn)生不良影響。鑒于此，在道路橋梁的設(shè)計階段就要全面考慮各類因素，如果不能進行充分考慮，可能會導(dǎo)致鋼筋規(guī)格和實際施工要求不相匹配的情況，從而對道路橋梁的安全性能產(chǎn)生影響。

1．3道路橋梁裂縫的產(chǎn)生原因

一方面，要對道路橋梁設(shè)計重心加以剖析;另一方面，要對道路橋梁建設(shè)期間裂縫的成因進行探析，通過探析發(fā)現(xiàn)，致使道路橋梁出現(xiàn)開裂問題的因素大致如下。沉降裂縫形成原因。道路橋梁等項目，會由于基礎(chǔ)在縱向方面的不勻稱下沉亦或橫向的位置移動致使混凝土架構(gòu)中的附加應(yīng)力增大，這種應(yīng)力增大到高于混凝土抗拉力之后，會致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不勻稱下降，通過剖析可以知道，導(dǎo)致沉降裂縫出現(xiàn)的因素如下。1)在工程項目開展前，沒有充分做好地質(zhì)勘察工作，也沒有具體了解施工區(qū)域的地質(zhì)情況。從而導(dǎo)致在具體的工程項目施工中產(chǎn)生不均勻沉降等問題。此外，如果地基位于地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的區(qū)域，在建設(shè)道路橋梁的過程中，可能會存在橫跨多個地質(zhì)區(qū)域施工的現(xiàn)象，考慮到地質(zhì)條件差異因素的影響，非常容易出現(xiàn)不均勻沉降。2)在施工過程中，舉例來說如果相同聯(lián)的橋梁采取差別類型較大的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)時，即采用混用樁基礎(chǔ)和擴大基礎(chǔ)，混用不同樁徑和樁長的樁基礎(chǔ)，或者在標(biāo)高較大的基底上進行基礎(chǔ)擴大，都會引發(fā)不均勻沉降裂縫。3)采用地基處理方法加固軟土地基，減小地下水位上浮力，增加基礎(chǔ)荷載。但是，道路橋梁在長期受到地面荷載作用后，如雨水沖刷、滑坡等，會引起原土層的變形和壓縮問題，從而引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)不均勻沉降。在道路橋梁工程項目建設(shè)過程中，如果混凝土施工工藝質(zhì)量不合格，可能會導(dǎo)致出現(xiàn)橫向裂縫、縱向裂縫、貫穿裂縫、表面裂縫等走向、部位均不同的裂縫。導(dǎo)致混凝土裂縫的原因如下。1)在針對混凝土進行振搗施工的過程中，由于沒有做好振搗工作，會產(chǎn)生大量的麻面、蜂窩等，進而為混凝土裂縫產(chǎn)生埋下伏筆。此外，如果混凝土自身的流動性較差且澆筑速度過快，則會導(dǎo)致混凝土硬化前后的沉降差異較大，也會產(chǎn)生裂縫。2)因為混凝土運輸時間長，會有很多水分流失，這種情況下混凝土坍落度降低，在大體積混凝土作業(yè)過程中較易產(chǎn)生開裂問題，為確保混凝土流動性能符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，盲目增大水占比或者水泥占比，致使混凝土出現(xiàn)大幅收縮，產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。3)在混凝土逐層澆灌期間，若未對澆灌間隔進行嚴(yán)控，在上一層混凝土初次凝結(jié)之后馬上進行下層混凝土澆灌，或許致使不同層面的混凝土無法緊密融合，進而產(chǎn)生橫向裂縫。另外，在逐段澆灌混凝土期間，若未對新舊混凝土接觸面進行有效處理，也或許致使裂縫出現(xiàn)。4)澆筑混凝土?xí)r選用的模板剛度不夠，或模板結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，在澆筑混凝土?xí)r會使模板變形，產(chǎn)生變形;澆筑混凝土后，將模板拆下，使混凝土強度達不到設(shè)計要求，從而產(chǎn)生裂縫。

2提升道路橋梁設(shè)計與施工的相關(guān)措施

2．1設(shè)計方面的措施

2．1．1道路橋梁工程的耐久性設(shè)計。在針對該道路橋梁工程項目進行設(shè)計和建造的過程中，設(shè)計人員必須綜合考慮各類因素對橋梁使用壽命以及耐久度產(chǎn)生的影響。設(shè)計人員不僅要考慮一些環(huán)境因素的影響，而且要考慮部分人為因素的影響。在上述因素的干預(yù)下，有可能導(dǎo)致橋梁的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷面和裂縫現(xiàn)象，嚴(yán)重時還可能會產(chǎn)生安全事故。結(jié)合大量的案例分析可知，在設(shè)計橋梁的過程中，設(shè)計人員一定要針對橋梁所處區(qū)域的實際情況對橋梁的耐久度進行設(shè)計。設(shè)計人員需要考慮不同氣候條件對橋梁壽命產(chǎn)生的影響，同時還要通過分析最大交通流量以及施工場地條件等因素對橋梁耐久度進行預(yù)測，確保在符合設(shè)計要求的情況下大幅提高道路橋梁的耐久性和安全性。2．1．2做好公路橋梁項目設(shè)計階段的質(zhì)量控制。公路橋梁工程項目的設(shè)計質(zhì)量和效果直接影響橋梁投入使用后的使用安全性和基本功能。鑒于此，當(dāng)公路橋梁工程項目進入到設(shè)計階段后，一定要采取嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施。例如相關(guān)的建設(shè)單位應(yīng)該留給設(shè)計部門相對充裕的設(shè)計時間，在設(shè)計的過程中，要保障工程項目的各類設(shè)計參數(shù)都符合我國的公路橋梁工程項目規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時也要在設(shè)計的過程中賦予創(chuàng)新思維和創(chuàng)新理念，要在設(shè)計的過程中盡可能地使用一些先進的儀器和設(shè)備，以此提升設(shè)計圖紙的精確性，為后期的施工創(chuàng)造有利條件。2．1．3合理選擇設(shè)計方案。在針對道路橋梁工程項目的主體結(jié)構(gòu)展開設(shè)計的過程中，設(shè)計人員必須要出臺多種設(shè)計方案，而施工單位和建設(shè)單位要通過分析后從中篩選出最科學(xué)和合理的設(shè)計方案，以此確保工程項目建設(shè)質(zhì)量和橋梁的使用壽命。考慮到道路橋梁建設(shè)工程項目中的環(huán)境條件差異比較大，且施工的范圍比較廣，所以在設(shè)計的過程中，要優(yōu)先針對公路橋梁的主體結(jié)構(gòu)形式進行設(shè)計，然后考慮到施工成本和施工難度等因素來選擇合適的設(shè)計方案。例如在我國很多大跨度橋梁的設(shè)計過程中，往往都采用預(yù)裝配置設(shè)計方案，應(yīng)用該方案可以大幅提高公路橋梁設(shè)計效果和質(zhì)量。

2．2施工方面的措施

2．2．1加強施工材料管理力度。由于施工材料是影響裂縫成因的重要因素，所以需要加強對施工材料的選擇以及管理。一方面，需要按照工程以往施工經(jīng)驗以及工程現(xiàn)場勘察各項數(shù)據(jù)結(jié)果，確定本次工程建設(shè)使用材料規(guī)格以及各方面情況，并按照結(jié)果對材料展開科學(xué)選擇;另一方面，要做好材料抽樣檢測工作，保證進場材料能夠與設(shè)計要求相符，石料粒度以及瀝青材料材質(zhì)等均能達到施工要求，從而從源頭起降低裂縫產(chǎn)生幾率。2．2．2重視施工溫度管理。溫度差會在很大程度上對混凝土內(nèi)部質(zhì)量與外部質(zhì)量產(chǎn)生影響，導(dǎo)致開裂問題產(chǎn)生。為減小溫度差對混凝土質(zhì)量的影響，技術(shù)工作者應(yīng)當(dāng)嚴(yán)控作業(yè)現(xiàn)場溫度。可經(jīng)過科學(xué)使用冷水，使砂的溫度下降，保證在較短時間混凝土溫度符合要求;或者把冷水管插進混凝土內(nèi)，確保在進模以前，混凝土溫度一直處于恰當(dāng)水平。2．2．3重視施工工藝控制。在對施工工藝進行控制方面，應(yīng)當(dāng)抓好下述工作:①嚴(yán)控材料拌和工藝，保證各種建材拌和皆是依照有關(guān)要求進行，確保材料混合勻稱，比如在瀝青、石料拌和期間，應(yīng)當(dāng)對投放比重進行嚴(yán)控，且需要遵照一邊攪拌一邊加熱的準(zhǔn)則，合理控制攪拌溫度，避免溫度影響材料攪拌，確保材料自身性能處于最佳狀態(tài);②在攪拌作業(yè)以前，應(yīng)當(dāng)查看材料潔凈水平，明確存在雜物與否，第一時間進行處理，避免雜物影響到材料質(zhì)量;③嚴(yán)控水滲透和負(fù)載問題，在初次配制材料的時候，應(yīng)當(dāng)對混凝土進行碾壓，利于以科學(xué)的碾壓方式，實現(xiàn)提升混凝土強度的目標(biāo);④因為碾壓質(zhì)量與施工裂縫的出現(xiàn)存在較為緊密的聯(lián)系，為此為降低裂縫對結(jié)構(gòu)的不良影響，應(yīng)當(dāng)抓好碾壓操作，確保碾壓一次到位;⑤對橋梁結(jié)合位置進行恰當(dāng)處置，確保每個細(xì)節(jié)均符合有關(guān)要求，保證結(jié)合位置緊實度與設(shè)計要求相符，避免結(jié)合裂縫的產(chǎn)生。

3結(jié)束語

本文針對當(dāng)前道路橋梁在設(shè)計與施工過程中存在的一些核心問題展開了分析，并根據(jù)當(dāng)前道路橋梁在設(shè)計與施工過程中存在的問題給出相應(yīng)的解決方案，以此來提升道路橋梁設(shè)計效果和質(zhì)量，并對道路橋梁施工過程中產(chǎn)生裂縫的原因進行了分析和探討。通過優(yōu)化施工操作以及做好施工溫度控制等手段，對裂縫問題形成有效預(yù)防，保證裂縫開裂程度能夠被控制在合理范圍之內(nèi)，不會對橋梁道路項目正常使用造成較大干擾，從而最大限度保護來往行人以及車輛安全，保證道路橋梁工程使用價值。

參考文獻:

［1］趙莉．道路橋梁設(shè)計問題與施工中裂縫成因分析［J］．工程技術(shù)，2019，9(3):266．

［2］孫中洋．道路橋梁設(shè)計問題與施工中裂縫成因分析［J］．工程技術(shù)，2019，9(2):287．

［3］繆赟．市政道路橋梁設(shè)計問題與施工中裂縫成因分析［J］．城市建設(shè)理論研究，2014，4(32):76－77．

［4］張博，陳勇利．市政道路橋梁設(shè)計問題與施工中裂縫成因分析［J］．工程技術(shù)版，2016，6(35):126．

［5］周莎．市政道路橋梁設(shè)計問題與施工中裂縫成因分析［C］∥2018年9月建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會．2018．

作者:劉軍 吳玲松 單位:成都謙德方略工程管理咨詢有限公司 西藏通遠工程勘察設(shè)計有限公司成都分公司