道路桥梁设计与施工中裂缝成因分析

发表时间:2020/7/23   来源:《城镇建设》2020年4月11期   作者:甲世明
[导读] 在开展道路桥梁工程设计及施工过程中,维护人员常常因裂缝问题的隐蔽性而忽视其存在

        摘要:在开展道路桥梁工程设计及施工过程中,维护人员常常因裂缝问题的隐蔽性而忽视其存在,严重影响道路桥梁建设的整体安全性。为了更好实现道路桥梁应用质量,需要就其设计与施工中裂缝成因予以研究,并探索更好的解决策略。
        关键词:道路桥梁;设计施工;裂缝成因
         社会经济的不断发展,居民生活水平不断提高,城市化进程也不断加快,在此环境背景之下,交通运输业也得到了较大发展,作为交通运输业的重要组成本分,道路桥梁工程的应用直接影响人们的生活。道路桥梁工程的安全性及耐久性由施工单位负责。受到实际设计及施工过程中众多环节的影响,裂缝问题是道路桥梁工程中常见的问题之一,也是威胁桥梁结构安全的重要因素之一,本文针对针对桥梁裂缝成因问题展开研究,并制定相应的应对措施。
1 裂缝对道路桥梁的危害影响
         一项完工的道路桥梁工程的使用期限一般都很长,但是裂缝问题可能会在桥梁工程建成后的多年使用过程中出现,导致裂缝问题出现的主要原因是在桥梁设计及施工环节存在不科学不合理的问题,另外,外界因素在一定程度上也会导致裂缝问题的出现。由于热胀冷缩原理,一旦出现裂缝问题,桥梁裂缝的扩展速度也会随之加快。当裂缝数量的增加到一定程度是,会对桥梁的内外结构造成严重破坏,极大地影响桥梁建设的稳定性,缩短桥梁建设的使用寿命,无法满足原来的荷载要求,桥梁坍塌风险增加,严重影响交通运输安全。
2 道路桥梁设计与施工中裂缝问题
2.1 混凝土质量因素
         原材料质量问题是导致道路桥梁设计出现裂缝问题的重要因素,桥梁工程的重要组成部分之一就是混凝土材料,混凝土是指由水泥、水分、砂石以及骨料等成分经过科学配比混合而成的,桥梁工程施工过程中所使用的混凝土质量必须严格遵循国家相关标准及规范。在原材料进入施工现场之后,应当重新检验并对比混凝土原材料的泥块含量、含泥量以及颗粒级配等指标,尤其是含泥量的检查必须严格,一旦含泥量超过标准要求,会严重影响混凝土的抗渗性,影响桥梁建设的整体强度,导致桥梁建筑结束后容易出现裂缝问题。
2.2 外部荷载因素
         直接应力和次应力裂缝问题是因荷载因素导致混凝土裂缝的两种形式。直接应力裂缝原因常见于工程设计方案中的问题,在工程设计过程中出现漏计算或没运算荷载现象时,会导致荷载计算不足或者堆积施工材料导致荷载超标等情况发生,最终导致桥梁出现混凝土裂缝的结果。与之应力裂缝不同,次应力裂缝出现的主要原因是合理计算未实施导致的,凿槽、开洞对其产生的影响未计入其中,直接影响荷载量发生改变,出现混凝土裂缝现象。
2.3 温度因素
         在利用混凝土施工的过程中,对周围环境温度变化要求较高,如果周围温度变化明显,其中有些材料也会随之发生结构上的变化,影响混凝土的使用效果,最终导致在施工过程中一些建筑物构件发生变形,产生应力,直接影响混凝土的安全性。例如,在开展东北地区道路桥梁建设的过程中,户外的气候多成湿寒状态,温度差异较大,夏季高温,冬季低温,每日的早晚温差也比较大,这些都会导致施工过程中混凝土构件出现裂缝现象。
2.4 动水压力问题
         混凝土、沥青等是道路桥梁施工过程中使用的重要材料,在沥青材料的使用效果受动水压力因素影响严重,例如,在实际施工过程中,因动水压力因素就可能导致沥青混合料出现沥青脱模、失去粘结力等情况,导致孔隙松散、垮松现象发生,最终出现混凝土裂缝问题,严重影响道路桥梁的整体质量。


3 道路桥梁设计与施工中裂缝问题解决策略
3.1 混凝土施工质量提升
         道路桥梁工程的安全性及耐久性直接受施工原材料的质量影响。因此,在实际施工过程中应当提高对混凝土材料质量检查力度,确保混凝土材料符合施工质量要求。成立专门的检查小组,组织相关人员对进入施工现场的混凝土原材料进行严格的检查,同时对其提供的材料检验报告及合格证书等进行检查对比。除此之外,管理人员还应当结合工程的实际情况对材料来源、数量、规格等数据认真的记录和检查,水泥材料的批号及强度不同时,应当采取分开单独检测的手段,切忌混合后检测,影响检测质量,全面保障应用于施工过程中的各种原材料都达到施工标准和要求规范,确保道路桥梁工程建设的质量。只有控制好混凝土原材料的质量,才能够从根本上防止桥梁建设在日后使用过程中出现裂缝问题,因此,施工单位应当重视对原材料质量检查的重视程度,保障道路桥梁建设的质量。
3.2 提升外部荷载能力
         在开展道路桥梁工程设计之前,设计人员同技术人员应当到实际环境中了解施工项目的整体情况,并以此为基础,科学合理的制定道路桥梁工程设计方案,全面对道路桥梁进行整体性的掌握,结合对现场地形、气候及温度的勘察结果,选择科学合理的桥梁结构,并进行合理设置,对钢筋材料等进行合理布局。在工程项目实际施工期间,可以合理引进先进的机械荷载及技术,对荷载量进行准确有效的控制,保证其强度处于合理范围内,从而进一步保证道路桥梁工程的质量,有效避免因道路桥梁施工过程存在问题而导致的混凝土裂缝现象。外部荷载能力是影响道路桥梁工程质量的重要原因,也是导师道路桥梁工程出现混凝土裂缝问题的重要因素,只有加强对外部荷载能力的提升,才能够有效提高道路桥梁质量,降低混凝土裂缝出现的概率,延长道路桥梁工程的使用寿命。
3.3 做好温度把控施工
         在道路桥梁工程施工过程中,应当加强对混凝土材料的内部及外部质检,因为环境温度不可能是恒定不变的,一旦温度发生变化,出现温度差,就会产生温度应力,在一定程度上影响道路桥梁的实际使用效果。因此,对于施工环境的温度把控工作是十分必要的,环境温度变化对于施工效果的影响程度非常大,因此,相关技术人员必须提高对温度变化产生应力的重视程度,科学合理的把控温度变化,尽量避免温度因素对混凝土作用产生影响,导致道路桥梁工程出现混凝土裂缝现象。在施工过程中,可以选择利用冷水对碎石温度进行控制,在短时间内科学合理的调整混凝土温度,达到工程施工的标准及要求,尽量降低环境温度变化对混凝土材料的影响,防止阻碍工程项目的施工进程。同时,充分利用冷水管在环境中的温度优势,对混凝土内部进行降温,冷水管埋入混凝土内部后可以保持基本恒定温度,间接控制了混凝土进入模具时的温度。
3.4 合理设计排水
         在开展道路桥梁工程设计工作时,应当重视对裂缝预防方案的制定,选用科学合理的桥梁结构,使用合理合适或者混合形式的基层。在进行颗粒配级时,应当考虑以碎石材料作为主要材料,这是因为碎石材料具有较大缝隙,方便水分的流出;以碎石材料作为过滤层,可以实现水分未进入半刚性基层就可排除的目标,在一定程度上能够减少水分在渗透过程中对表面结构的侵害。除此之外,应当对沥青混合材料的孔隙率进行科学合理的设计,有效方式道路桥梁工程结束后出现混凝土裂缝现象。
4 结束语
         在实际工程项目施工过程中,很难规避道路桥梁的裂缝,这就需要相关人员重视道路桥梁设计之初与施工过程中的细节问题,对可能存在隐患制定科学合理的防范措施,尽最大努力减少道路桥梁使用过程中出现裂缝的频率,降低因裂缝问题为道路桥梁建设质量带来的各种危害,在实际施工的各个环节中,应当按照相关规范及标准对施工各个环节进行严格要求,从根本上提高道路桥梁工程的建设质量,有效延长道路桥梁的使用寿命,保障人们交通出行的安全。
参考文献
[1]周汝文.道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因分析[J].智能城市,2020,6(05).
[2]涂琳.道路桥梁设计与施工中裂缝成因研究[J].散装水泥,2019(06).
[3]董学乾.论道路桥梁设计和施工中的裂缝原因及控制[J].科技创新导报,2019,16(35).
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