道路桥梁设计与施工中裂缝原因探讨

发表时间:2020/7/15   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:丁建磊
[导读] 摘要:道路与桥梁工程为我国城市的发展提供巨大支持,同时也为人们的出行提供巨大便利,但是诸多道路桥梁在使用过程中存在不同程度的裂缝甚至变形情况,究其原因,在于施工工艺利用不当,施工管理不足,为此需要对施工中出现裂缝的因素进行有效分析。
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        摘要:道路与桥梁工程为我国城市的发展提供巨大支持,同时也为人们的出行提供巨大便利,但是诸多道路桥梁在使用过程中存在不同程度的裂缝甚至变形情况,究其原因,在于施工工艺利用不当,施工管理不足,为此需要对施工中出现裂缝的因素进行有效分析。本文从道路桥梁工程常见裂缝入手,讨论道路桥梁设计与施工中出现裂缝的原因,最后分析解决道路桥梁设计与施工中裂缝的对策,希望对相关研究具有帮助。
        关键词:道路桥梁;设计;施工;裂缝原因
        道路桥梁工程施工期间,受到温度、湿度以及施工技术等诸多因素的影响,是道路桥梁的安全性降低,出现开裂、沉降、坑槽等问题,其中裂缝这种道路病害最为常见,对车辆通行造成不利影响,因此需要在道路桥梁设计与施工中对相关因素进行分析,并且加以解决,以下对相关内容进行分析。
        一、 道路桥梁工程中的常见裂缝
        1、水平裂缝
        在道路桥梁工程中的裂缝中,水平裂缝最为常见,这种裂缝主要发生的原因在于道路与桥梁荷载能力超出标准,在压力集中的情况下,导致裂缝最终产生,如果施工过程中出现该问题,并且施工人员未能及时有效处理,会导致裂缝缝隙扩大、长度延伸,进而对施工进度和整个工程质量造成不利影响,造成巨大的经济损失。
        2、垂直裂缝
        导致垂直裂缝出现的关键原因在于道路和桥梁之间的结构存在问题,在不同的条件下,垂直裂缝也会随着室外温度的变化而扩大,一般来说垂直裂缝在刚发生的阶段很少,如果及时通过相关工艺和防护措施可以裂缝进行有效控制,但是处理不及时会导致裂缝快速扩展,为行驶车辆的轮胎造成损坏,甚至导致严重的安全交通事故[1]。
        3、八字裂缝
        在道路桥梁工程施工中出现八字裂缝与施工材料不达标存在直接关系,比如对混凝土的配置期间,砂石水泥搅拌比例不达标或者温度不达标都会影响混凝土质量,使得道路桥梁存在一定程度的变形问题,最后出现八字裂缝。
        二、道路桥梁设计与施工中裂缝原因
        1、材料质量问题
        道路和桥梁的主要材料为水泥骨料以及外加剂,最后通过相关配比成为混凝土结构,如在施工过程中,部分施工单位出于考虑成本需要使用质量较差的混凝土,就会导致裂缝发生几率增大,同时混凝土在配比中如果存在不科学的问题,也会对混凝土的收缩性和耐久度造成不利影响,比如说含泥量超标会造成抗渗性和整体强度下降,这也是导致出现道路桥梁裂缝的关键因素。
        2、外界温度的变化
        由于混凝土浇筑过程中存在的热胀冷缩现象,会导致混凝土的性能发生变化,然而由于温度差异导致裂缝问题出现,具体说来是在施工过程中混凝土的内外受力变化导致,比如内外受力不均出现变形,当应力超出混凝土承受极限时,还会出现温度裂缝情况。在混凝土凝固的过程中,体积会逐渐变小,使得表面存在收缩裂缝这一问题,也会对道路桥梁的使用效果产生不利影响,一般来说收缩裂缝形态较细,主要分布于混凝土的边缘部位,所以在混凝土的平面以及侧面位置需要架设预制构件,而这一操作同样也会导致裂缝出现,这是由于混凝土本身的配筋密度小,能够承受的压力有限[2]。
        3、超荷载问题
        对于道路桥梁来说,超荷载问题是导致裂缝出现的重要因素之一,由于载重车辆的大量通行会导致预应力在某个位置加大,进而出现路面裂纹情况,此外在工程施工期间,随着时间的延长,车辆长期运行也会出现压缩裂缝的情况,严重时还会破坏道路桥梁剪切力,比如道路和沥青混合料会在两侧聚集路面,中间部位会呈现凸起两侧凹陷,并且面层和底部会存在脱空等问题,严重影响车辆的运行。

此外在施工期间由于监管不到位,会存在反复操作的情况,进而出现震动疲劳,对桥梁承载力带来不利影响,在道路桥梁工程施工完成后,没有对车辆的载重进行限制,也容易加速裂缝的出现。
        4、水压因素
        在道路桥梁工程施工中主要使用的材料包括混凝土,沥青等,需要在混凝土制作中利用水进行科学配比,对于沥青来说,如果混合料出现问题会导致道路桥梁表面的沥青失去粘合力,进而变得松垮,也容易出现裂缝问题[3]。
        三、解决道路桥梁设计与施工中裂缝的对策
        1、合格的施工材料
        要想减少道路桥梁设计与施工中裂缝问题,必须对混凝土原材料的质量做好检查工作,首先施工单位需要对原材料的生产厂家,生产批号进行全面检查,在材料入场之前通过严格的检查可以确保材料,如施工要求,此外检查的内容还包括合格证书以及检验报告,并且要详细记录采购材料的数量规格等相关内容,人员需要对水泥进行单独检测,在通过检测之后,才可以将原材料运输到现场,运往现场的水泥,砂石等材料也需要科学放置,避免潮湿等问题。施工人员进行混凝土配比的过程中,要保证混凝土为同一厂家同一批次产品,经过质检人员抽检合格后方可投入使用,施工过程中会使用粉煤灰水泥,水泥具有低热的特点,可以减少配置过程中的水化热,在配比的过程中还需要利用相关设备进行搅拌,以此提升混凝土的抗拉强度,选择混凝土的骨料,首先要保证其即配达到相关要求,在砂石的配比上,主要考虑到增强混凝土的和易性,预防混凝土裂缝可以起
        2、合理的设计方案
        对于道路桥梁工程来说,科学的设计方案是保证工程质量减少裂缝问题出现的关键,相关数据研究证实在道路桥梁混凝土工程中,增加钢筋可以有效减少裂缝延伸,如果道路桥梁中收缩应力不变,在内部放置较多数量的钢筋可以有效阻碍其收缩,减少裂缝出现的几率所以在施工过程中需要利用钢筋裂缝产生的张力,在设计过程中,要充分考虑到施工场地的实际情况,对施工后出现裂缝的概率进行分析,如果出现裂缝概率较高,需要在施工过程中加入较多数量的钢筋,起到加固作用,同时需要对容易出现裂缝的位置进行标注,施工单位还需要做好混凝土的配比振捣,避免作业期间存在麻面蜂窝空洞等问题,要对混凝土振捣和浇筑事件进行科学控制然后有效进行路面的脸呀通常来说要,要避免压路机重复碾压,并且要保证碾压速度均匀。在沥青路面施工完成后,还需要做好养护措施,比如在路面铺盖草料[4]。
        3、专业的施工人员
        在路桥梁工程的施工中,设计人员需要认真分析施工工艺,根据道路桥梁工程的实际情况,确定施工人员以及需要的施工材料,同时还需要考虑到诸多问题,以此有效减少裂缝发生的几率,此外施工单位需要定期对施工人员和技术人员进行培训与考核,确保其满足道路桥梁工程的实际需要,在后期的混凝土养护工作中同样需要相关人员具备专业能力明确具体的养护流程,比如需要在混凝土成型后再表面覆盖薄膜,以此避免内外温差较大的情况,同时要保证养护持续14天。
        结束语
        综上所述,尽管我国道路桥梁建设取得了巨大的发展,但是在道路桥梁设计的过程中还需要进一步完善设计方案,同时要保证施工过程中的有效管理,这样才能有效减少裂缝问题的发生,提升路面质量,为车辆通行提供安全环境。
        参考文献:
        [1]付传森.道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因分析[J].中国房地产业,2018,(36):196.
        [2]段峥.路桥工程中沉降与沥青路面裂缝防治技术[J].建筑工程技术与设计,2018,(32):1930.
        [3]陈文利.道路工程中沉降与沥青路面裂缝防治技术[J].建筑工程技术与设计,2018,(31):277.
        [4]袁胜忠.分析道路桥梁施工中常出现的桥梁裂缝问题[J].名城绘,2018,000 (006):P.85-85.
        作者简介:
        丁建磊(1990.2-),男,汉族,河北廊坊,大学本科,研究方向:道路与桥梁。
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