道路橋梁設(shè)計(jì)與施工中裂縫成因分析

居愛華

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(shí)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(shí)也會(huì)因?yàn)楦黝惥C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(shí)際經(jīng)驗(yàn)重點(diǎn)針對(duì)道路橋梁設(shè)計(jì)以及道路橋梁施工裂縫的產(chǎn)生原因展開分析。希望對(duì)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;施工裂縫;改善策略

引言

在現(xiàn)代社會(huì)中，橋梁工程是區(qū)域經(jīng)濟(jì)得到有效發(fā)展的重要保障設(shè)施，通過對(duì)各類道路橋梁進(jìn)行建設(shè)，能夠使區(qū)域與外界所存在的聯(lián)系得以保障，使當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展。混凝土是道路工程建設(shè)中極為重要的主要材料，但由于諸多原因而致使道路橋梁工程在其主體構(gòu)建過程當(dāng)中，混凝土?xí)嬖陂_裂等問題。如果混凝土出現(xiàn)開裂的問題，將使得工程施工進(jìn)度受到拖延，并且使整體施工的成本大幅度地增加，裂縫不斷增加，也會(huì)對(duì)整體橋梁在構(gòu)建過程中的安全性產(chǎn)生負(fù)面影響，也存在巨大的潛在交通安全隱患。因此不能對(duì)混凝土橋梁在整體道路施工中所產(chǎn)生的問題予以忽視，需要對(duì)裂縫原因進(jìn)行分析，并且應(yīng)用更為有效的措施，對(duì)各類混凝土裂縫問題進(jìn)行解決。

1道路橋梁設(shè)計(jì)與施工中裂縫成因

1.1結(jié)構(gòu)性裂縫問題成因

結(jié)構(gòu)性裂縫主要是當(dāng)前道路橋梁在構(gòu)建過程中，會(huì)承受諸多壓力與重力，當(dāng)?shù)缆窐蛄菏艿綁毫Τ鲣摻罨炷两Y(jié)構(gòu)所能夠承載的最大壓力，便會(huì)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。如果情節(jié)嚴(yán)重，將致使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開裂。例如，在部分鄉(xiāng)間道路之上，如若有大貨車通行，將導(dǎo)致道路在很大幾率上產(chǎn)生裂縫，其主要原因在于該種道路其結(jié)構(gòu)較為簡單，無法充分承載大貨車通過時(shí)所產(chǎn)生的各類壓力，由此使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，使道路存在開裂問題。

1.2溫度變化引起裂縫

混凝土具有熱脹冷縮的物理特性，在混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部環(huán)境出現(xiàn)較大的溫度變化時(shí)，將導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)變形。若變形問題沒有得到及時(shí)處理，則可能會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。因?yàn)椋跍囟茸兓瘜?dǎo)致的混凝土變形過程中，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的拉應(yīng)力，一旦超過混凝土抗拉強(qiáng)度，則會(huì)出現(xiàn)溫度裂縫。通過對(duì)混凝土溫度裂縫的成因進(jìn)行歸納可知，主要集中于以下幾個(gè)方面。其一，在冬季開展公路工程開發(fā)建設(shè)時(shí)，由于外界的施工溫度較低，而混凝土內(nèi)部含有一定的水分，則容易出現(xiàn)冰凍問題，進(jìn)而使得混凝土內(nèi)部體積膨脹，即混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)膨脹應(yīng)力。與此同時(shí)，在混凝土內(nèi)部凝膠孔中，冷水出現(xiàn)了微觀的遷移、重新分布變化，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)了滲透壓，使得混凝土內(nèi)部的膨脹應(yīng)力不斷增加，最終超過混凝的內(nèi)部結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。其二，鑒于公路工程施工建設(shè)過程中，需要進(jìn)行大體積混凝土施工，而大體積混凝土施工過程中，水泥水化階段會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，若該熱量無法及時(shí)散發(fā)，則會(huì)使得混凝土的內(nèi)部溫度過高，且遠(yuǎn)高于混凝土表面的溫度，使得混凝土出現(xiàn)較大的溫度差，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)拉應(yīng)力。在拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉極限時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致混凝土溫度裂縫的出現(xiàn)。

2改善道路橋梁設(shè)計(jì)與施工裂縫的措施

2.1合理選擇設(shè)計(jì)方案

在針對(duì)道路橋梁工程項(xiàng)目的主體結(jié)構(gòu)展開設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員必須要出臺(tái)多種設(shè)計(jì)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(jì)方案，以此確保工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量和橋梁的使用壽命?？紤]到道路橋梁建設(shè)工程項(xiàng)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(jì)的過程中，要優(yōu)先針對(duì)公路橋梁的主體結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(jì)方案。例如在我國很多大跨度橋梁的設(shè)計(jì)過程中，往往都采用預(yù)裝配置設(shè)計(jì)方案，應(yīng)用該方案可以大幅提高公路橋梁設(shè)計(jì)效果和質(zhì)量。

2.2重視施工工藝控制

在對(duì)施工工藝進(jìn)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(jìn)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(duì)投放比重進(jìn)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(shí)間進(jìn)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(shí)候，應(yīng)當(dāng)對(duì)混凝土進(jìn)行碾壓，利于以科學(xué)的碾壓方式，實(shí)現(xiàn)提升混凝土強(qiáng)度的目標(biāo);④因?yàn)槟雺嘿|(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(duì)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(duì)橋梁結(jié)合位置進(jìn)行恰當(dāng)處置，確保每個(gè)細(xì)節(jié)均符合有關(guān)要求，保證結(jié)合位置緊實(shí)度與設(shè)計(jì)要求相符，避免結(jié)合裂縫的產(chǎn)生。

2.3加強(qiáng)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(qiáng)對(duì)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(yàn)以及工程現(xiàn)場(chǎng)勘察各項(xiàng)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(duì)材料展開科學(xué)選擇;另一方面，要做好材料抽樣檢測(cè)工作，保證進(jìn)場(chǎng)材料能夠與設(shè)計(jì)要求相符，石料粒度以及瀝青材料材質(zhì)等均能達(dá)到施工要求，從而從源頭起降低裂縫產(chǎn)生幾率。

2.4對(duì)后期養(yǎng)護(hù)及檢查工作予以有效開展

在橋梁工程建成并投入使用之前，需要對(duì)工程進(jìn)行全方位的檢查，對(duì)各類小裂縫問題進(jìn)行綜合性的修補(bǔ)。如果嚴(yán)重，則需要嚴(yán)格依照程序進(jìn)行返工，在后續(xù)檢查合格后才可投入使用。在使用過程中，同樣需要定期開展道路橋梁的檢查工作，并且需要對(duì)其進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)。由于在道路橋梁的實(shí)際使用過程中，其使用率較高，并且道路區(qū)域如若承載力較大，需要增加養(yǎng)護(hù)頻率，確保道路能夠獲得更為細(xì)致化的養(yǎng)護(hù)。

結(jié)束語

在道路橋梁構(gòu)件中，工藝及自然環(huán)境等原因會(huì)致使混凝土開裂。因此，需要對(duì)各類原因進(jìn)行詳細(xì)地分析，并且在施工及后續(xù)的使用過程當(dāng)中做好檢查、維護(hù)、保養(yǎng)工作，在施工中對(duì)材料進(jìn)行有效把控，多角度保證道路橋梁混凝土裂縫能夠得到有效控制。

參考文獻(xiàn)：

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

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