趙衛央

摘要:在我國的民生工程中,道路橋梁是重要的內容,道路橋梁施工安全與質量將對人們的出行產生直接影響。道路橋梁建設以鋼筋混凝土為主,盡管這種結構比較堅固,但是在施工中由于各種因素的影響,鋼筋混凝土結構常會發生變化,出現裂縫,嚴重影響道路橋梁的質量。為此施工技術人員必須要做好裂縫預防工作,發現裂縫后及時處理,避免造成無法挽回的損失與影響。
關鍵詞:道路橋梁;施工;裂縫成因;預防對策
Abstract: Roads and bridges are important content in China's livelihood projects. The safety and quality of road and bridge construction will have a direct impact on people's travel. The construction of roads and bridges is mainly reinforced concrete. Although this kind of structure is relatively strong, the reinforced concrete structure often changes and cracks appear due to various factors during construction, which seriously affects the quality of road and bridge. For this reason, construction technicians must do a good job in preventing cracks, and deal with the cracks in time after they are discovered, so as to avoid irreparable losses and impacts.
Keywords: Roads and bridges; construction; causes of cracks; preventive measures
一、前言
經濟發展,地區間聯系加強,道路交通建設也逐漸增多。道路橋梁工程建設能夠明顯密切地區間的聯系,縮短地區間的距離。在道路橋梁建設施工中,不僅要注重其美觀性,更要注重耐用性、安全性。但是在實際的施工建設中,由于主客觀因素的影響,道路橋梁施工中常會出現裂縫問題,影響道路橋梁的安全性。所以為預防道路橋梁施工裂縫,就必須要科學研究裂縫的成因,采取有效的對策進行預防和處理。
二、道路橋梁施工中裂縫的危害
在工程建設中,裂縫問題將直接對工程質量和安全性產生影響。特別是道路橋梁工程,一旦出現裂縫,道路橋梁結構的穩定性就會受到影響會增加橋梁坍塌的可能性,嚴重威脅著人民群眾的財產以及生命安全。
(一)道路橋梁裂縫會造成滲漏問題,施工用水、雨水等通過裂縫進入到橋梁內部,導致鋼筋混凝土結構出現水解情況,其承重力降低。如果是在冬季施工,由于溫度較低,內部水流會結冰,體積膨脹[1],裂縫會更大。若不能及時處理裂縫,道路橋梁主體結構必然會受到影響。
(二)若道路橋梁出現裂縫,其內部結構材料會裸露出來,橋梁美觀性受到限制。而且鋼筋長期暴露在空氣下,由于空氣中的水、雜質等影響,其腐蝕速度會增加,若橋梁材料遭到腐蝕,其使用性、安全性以及穩定性必然受到影響。道路橋梁的使用壽命縮短。
(三)道路橋梁路面出現裂縫問題后,水分、空氣等通過裂縫進入到混凝土結構中,橋梁內部出現碳化反應[2],導致結構整體穩定性遭到破壞,嚴重影響橋梁的使用壽命,還會造成資源的嚴重浪費。
三、道路橋梁施工中的裂縫成因
道路橋梁工程建設的工程量大、涉及范圍廣,在施工過程中,由于施工設計、材料、荷載、溫度、人員等因素的影響,道路橋梁會出現鋼筋外漏的問題(如圖1),嚴重威脅道路橋梁的施工質量水平。下面就道路橋梁施工中的裂縫成因進行簡要分析。
(一)工程設計
在道路橋梁裂縫問題的成因中,工程設計問題是不可忽視的,施工設計的技術、工藝等不科學、不完善,就會增加裂縫出現的概率。比如設計過程中忽視工程承重能力,就會使橋梁主體的承重力變大,出現不可逆的變形。如在圖紙設計過程中,相關數據尺寸等不夠準確,也會導致施工中出現失誤,造成裂縫問題。再如施工過程中監管不到位導致細節上出現問題,雖然看起來失誤不大,但是也可能會造成裂縫的出現。
(二)施工材料質量
在道路橋梁施工建設過程中,建筑材料的使用量比較大,并且需要多種材料共同作用,如水鋼筋、石灰石等[3]。其中在混凝土結構中,水泥是最為關鍵的原材料,水泥的質量會混凝土結構的穩定性,進而對道路橋梁的整體安全性產生影響。若使用過程中水泥的強度低、砂石含量過高、砂粒粒徑不合格,都可能
對混凝土的結構強度產生影響。而且在制作混凝土時,不僅要注重材料質量,還需要對材料、水、添加劑的混合比例進行控制,保證其均勻攪拌,避免材料質量不合格導致道路橋梁出現裂縫。
(三)荷載問題
由于荷載不同,道路橋梁混凝土結構受到的拉應力也是不同的,外部荷載是造成裂縫的重要原因。在道路橋梁施使用中,一些超計劃出荷載的車輛行駛時會讓混凝土結構承受很大的拉應力,進而出現裂縫問題,裂縫主要出現在受拉區、受壓區、振動區等。受壓區的裂縫一般是與受力方向一致的,分布密集,裂縫短,若超荷載的車輛反復作用,橋梁的箱梁就會與橋面分離[4]。受拉區裂縫與受力方向是垂直的,裂縫寬度基本相同,存在于整個結構橫截面。此外,由于外力作用,橋梁支座的鋼筋也會彎曲變形,導致混凝土出現裂縫。如圖2。
(四)溫度裂縫
道路橋梁工程都是混凝土結構的,其中水泥是常見的材料,水泥性質是比較特殊的,因此裂縫出現的概率會增加,進而出現溫度裂縫問題。如水泥水化熱反應,水泥性質特殊,施工過程中水泥的水化熱反應會比較大,導致混凝土內部、外部溫差比較大,導致混凝土表面出現裂縫問題。如蒸汽養護[5],這種常見于冬季養護,在蒸汽養護中,混凝土溫度高,養護完畢后,冬季外部溫度低,使得混凝土溫度快速下降,進而出現裂縫問題。
(五)人為原因
道路橋梁施工過程中,人為因素也是造成裂縫出現的重要原因。設計初期,施工技術人員對外部環境條件調查不到位,使得工程施工建設的情報信息不足,就會影響道路橋梁施工的設計以及準備工作。如果設計不規范,工程主體結構、經營維護管理也必然會受到影響。因此,在道路橋梁工程施工建設中,施工技術人員要科學的調查相關資料,獲取完整、科學的工程情報信息,為施工建設做準備。此外,施工技術人員的專業能力、施工工藝技術等不佳也會影響工程結構穩定性以及質量。
四、預防道路橋梁施工中裂縫的對策
(一)科學設計橋梁布局與荷載
在設計道路橋梁時,要做好預算管理工作,設計人員要到施工現場對工程情況進行勘測、考察,明確橋梁的承載能力,設計路基時,要依據路基自身的承載能力、橋梁承載能力進行,要保證路基承載力大于橋梁承載力[6]。此外設計過程中,設計人員要科學的設計橋梁結構,優化鋼筋混凝土的材料布局,防止設計環節失誤造成道路橋梁完工后作用力不均衡,進而出現裂縫。
(二)提高施工材料質量
在道路橋梁施工建設中,為有效預防裂縫出現,必須要提高施工材料的質量,加強原材料的監督管理力度。提高采購環節監管力度,采購前與設計人員交流,依據道路橋梁的特點、結構、質量等明確材料的數量以及型號,依據設計方案以及相關技術要求進行采購,同時對材料供應商的相關資質、材料性價比等情況進行全面考查,選擇最佳的材料。同時要對采購材料的質量進行科學的驗收與監管,由專門人員負責,保證工程材料質量滿足建筑需要。對于水泥、鋼筋等關鍵性材料,還需要進一步檢測。此外,材料儲存管理要科學合理,避免材料變質、受潮,影響橋梁建設質量。
(三)優化混凝土配合比
為保證道路橋梁建設質量,要科學的對混凝土配合比進行設計,依據混凝土的絕熱溫升、溫控施工方案科學制備混凝土,將混凝土60d、90d強度作為標準[7],提高混凝土配合比的科學性。澆筑混凝土施工之前,要對配合比進行試驗,同時開展水化熱、泌水率、可泵性等大體積混凝土裂縫控制技術參數試驗。優化摻和料的選擇,使混凝土水化熱得以降低。同時礦渣粉、粉煤灰質量滿足國家標準,二者數量不能多于混凝土中膠凝材料的50%。表1為常用混凝土配合比參考數據。
(四)科學應對溫度變化
道路橋梁施工都是在室外進行的,因此容易受到環境、溫度等因素的影響。為此施工技術人員要科學的應對外部溫度因素的變化,做好應對措施,避免道路橋梁工程建設效果受到影響。如果是夏季施工,要避免中午溫度最高的時候施工,在夜間澆筑大體積混凝土[8]。注意大體積混凝土澆筑時不能使用水化熱高的水泥。冬季施工中水化熱高的水泥是比較有利的,能夠使混凝土的早期強度得到提升。在施工建設中要結合不同季節使用合適的材料。若要使水化熱不對混凝土結構產生巨大影響,在對水泥拌和時需要加入一定量的粉煤灰,其中的硅鋁氧化物與水化產物發生反應,降低混凝土熱脹作用。施工中將石子放置在陰涼地方,冷石子能夠在拌和混凝土時吸收一些熱量。在拌和時加入適量的添加劑,避免混凝土質量受到影響。
(五)嚴格監督控制施工質量
由于道路橋梁施工項目建設時間長,由于受到多種因素影響,所以在施工過程中要科學的管理控制相關因素,避免工程質量受到影響,造成嚴重的經濟損失和安全威脅。在施工現場需要有完善的管理條例,使工程建設有序推進。施工現場需要對操作失誤、高空墜物、人員落水等常見的危險問題制定應對策略[9],同時在施工邊界設置警示牌,提醒相關人員在施工過程中嚴格按照標準進行。同時施工人員要配備完整的安全防護用具,從根本上減少施工隱患的出現。
(六)科學開展后期養護工作
為提高道路橋梁施工建設的整體水平,滿足城市基礎設施的建設需要,不僅要在施工環節強化重視程度,還需要做好工程建設后期的養護管理。為減少道路橋梁中出現裂縫問題,就必須要做好后期養護工作。在后期養護過程中,要選擇合適、科學的材料,保證材料來源是安全的,同時,養護時使用的材料需要體現出有效性。與此同時,為提高道路橋梁施工建設、養護管理的實用性,需要施工人員在工作中實事求是。只有在道路橋梁施工建設中將工程建設的質量、環境效益放在首要位置[10],才能夠明確施工建設的方向,對材料來源進行嚴格管理,順利實現施工建設需要。同時積極與政府相關部門交流,在政府指導下合作,使道路橋梁裂縫問題得到妥善處理。
五、結語
總而言之,道路橋梁工程建設是關系我國國計民生大事,道路橋梁工程建設的質量效果將直接影響城市交通的安全性。然而在實際的工程建設中,道路橋梁常會出現裂縫問題,不僅影響道路橋梁工程的美觀性,還會給人民群眾的交通出行帶來不利影響,因此必須要采取有效的措施維護公共基礎設施的安全,更好地滿足城市建設需要。在道路橋梁施工中,要對工程裂縫的成因進行分析,提出科學化、合理化的預防對策,降低工程裂縫造成的影響,全面提高和保證道路橋梁工程的施工質量,更好的推動城市化的建設與發展。
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