1道路橋梁設(shè)計(jì)問題的解決方法

1.1完善設(shè)計(jì)理論和結(jié)構(gòu)體系

橋梁設(shè)計(jì)依賴于設(shè)計(jì)理論、結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面較完善的機(jī)制體系,使設(shè)計(jì)中涉及的關(guān)于結(jié)構(gòu)的體系、材料、構(gòu)造等都能夠有較深入的研究,確保橋梁設(shè)計(jì)更加準(zhǔn)確,符合工程需求,避免因受力不均等因素造成橋梁壽命縮減。結(jié)構(gòu)體系的全面、有效,要求設(shè)計(jì)人員能夠在設(shè)計(jì)過程中全面考慮影響因素,不忽視施工環(huán)節(jié)中的各個(gè)細(xì)節(jié);利用不斷完善的監(jiān)督方式,防止出現(xiàn)受力不均問題。

1.2保持橋面與橋梁壽命一致

橋梁體是以極限狀態(tài)為根據(jù)設(shè)計(jì)的,而橋面設(shè)計(jì)中各方面因素都會(huì)導(dǎo)致橋面、橋梁體使用期限之間存在較明顯的差異性,也就造成國(guó)內(nèi)大橋橋面鋪裝頻繁性更換現(xiàn)象。充分考慮橋面和橋體之間的差異性,以及各種因素的可能性,是保障橋梁使用壽命維持在正常期限的重要方式[1]。

1.3重視橋梁耐久性

橋梁設(shè)計(jì)的根本目的是保障往來車輛的安全運(yùn)行。在正常使用過程中,車輛運(yùn)行、超載問題、地震、大風(fēng)等人為因素和自然災(zāi)害,會(huì)對(duì)橋梁質(zhì)量產(chǎn)生影響,而橋梁本身長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)使結(jié)構(gòu)老化,甚至?xí)饾u造成劣化,為橋梁使用埋下隱患。橋梁設(shè)計(jì)必須考慮耐久性問題,但我國(guó)的橋梁設(shè)計(jì)在耐久性方面會(huì)過度注重結(jié)構(gòu)計(jì)算的具體研究,忽視總體結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的研究工作,所以,在橋梁設(shè)計(jì)期間必須合理把握這兩者之間的比重安排,突出重點(diǎn)、更新分析理念和設(shè)計(jì)思路,為橋梁安全奠定基礎(chǔ)。

2道路橋梁施工中裂縫的成因

2.1混凝土材料質(zhì)量

原材料質(zhì)量是裂縫發(fā)生的重要誘因,混凝土是利用砂石、水分、水泥、骨料等成分的科學(xué)配比混合而成的,在施工選用過程中必須嚴(yán)格遵守國(guó)家頒布的施工質(zhì)量規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。原材料在進(jìn)入廠區(qū)后,工作人員應(yīng)該實(shí)行含泥量、顆粒級(jí)配、泥塊含量的標(biāo)準(zhǔn)化檢驗(yàn)。砂石的驗(yàn)收審核要以400m3或者600t為標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)具體的含泥量超標(biāo)時(shí),混凝土的整體強(qiáng)度、抗?jié)B性能都會(huì)明顯降低,造成混凝土的局部構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。

2.2外部荷載

因荷載引發(fā)的混凝土裂縫包括直接應(yīng)力、次應(yīng)力2種裂縫形式,主要成因?yàn)椋海?)直接應(yīng)力裂縫是在工程設(shè)計(jì)階段的荷載漏預(yù)算或不運(yùn)算時(shí),導(dǎo)致的荷載預(yù)算嚴(yán)重不足問題。而施工材料堆積造成荷載超標(biāo)也會(huì)出現(xiàn)混凝土裂縫。(2)次應(yīng)力裂縫是設(shè)計(jì)階段未采取合理預(yù)算,且將開洞、鑿槽的影響性忽視,會(huì)直接引起荷載量的變化,使混凝土中出現(xiàn)裂縫。所以,混凝土裂縫形態(tài)是確定裂縫出現(xiàn)原因的重要因素,應(yīng)及時(shí)采取解決方法[2]。

2.3溫度變化

混凝土施工的過程中,由于周圍環(huán)境溫度的變化,導(dǎo)致其中的部分材料在熱脹冷縮性質(zhì)的作用下引起了混凝土結(jié)構(gòu)的變化,致使建筑物的不同構(gòu)件使用中產(chǎn)生了變形問題,產(chǎn)生了各種應(yīng)力,影響著混凝土的安全性能。比如,某專線地處東北,氣候整體濕寒、溫差較大。夏季溫度最高超過30℃,晚間溫度會(huì)低于10℃,風(fēng)力較強(qiáng),濕度高于50%;冬季溫度下降至-30℃,1a內(nèi)的溫度差異有60℃以上。而夏季的天亮?xí)r間為2點(diǎn),日出時(shí)間為3點(diǎn),日落時(shí)間為7點(diǎn)。施工前期,600t箱梁從梁體到墩臺(tái)的各個(gè)標(biāo)段都會(huì)不同程度地出現(xiàn)裂縫。

2.4水壓

道路橋梁施工是以混凝土、瀝青為主原料,水壓對(duì)瀝青混合料的影響,會(huì)使道路橋梁表面的瀝青脫模、喪失黏結(jié)力,造成孔隙結(jié)構(gòu)的松散、垮松問題,出現(xiàn)混凝土裂縫。

2.5鋼筋銹蝕

混凝土的治療、保護(hù)層厚度不達(dá)標(biāo),在CO2影響下,會(huì)侵蝕、碳化到混凝土保護(hù)層表面,降低了鋼筋周圍混凝土的堿度;而氯化物會(huì)引起鋼筋周圍的氯離子含量增高,使鋼筋表面的氧化膜遭到破壞。如此一來,鋼筋中的鐵離子、混凝土中侵入的O2、水分三者發(fā)生化學(xué)反應(yīng),出現(xiàn)的銹蝕物Fe(OH)3在體積上會(huì)增長(zhǎng)至原有體積的2~4倍,整個(gè)混凝土?xí)毡榕蛎,出現(xiàn)保護(hù)層混凝土的開裂、剝離現(xiàn)象,沿著鋼筋的縱面方向逐漸開裂。

3道路橋梁施工中裂縫的處理方法

3.1合理設(shè)計(jì)荷載和道路橋梁布局

在工程設(shè)計(jì)階段,施工技術(shù)人員必須將施工項(xiàng)目的整體情況全面了解、科學(xué)規(guī)劃道路橋梁整體性與所需鋼筋的布局,將施工期間產(chǎn)生的機(jī)械荷載引入進(jìn)來,將實(shí)際荷載量完全控制在合理的強(qiáng)度范圍內(nèi),從而有效防止道路橋梁施工中的混凝土裂縫問題[3]。

3.2加大混凝土原材料的檢查力度

工程安全性能的高低與施工原材料的質(zhì)量好壞有著直接的關(guān)系。為了保證混凝土的施工質(zhì)量,管理人員需要對(duì)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的混凝土原材料進(jìn)行嚴(yán)格地檢查,包括材料的合格證書及相關(guān)的驗(yàn)收?qǐng)?bào)告等。同時(shí),管理人員需要結(jié)合工程的實(shí)際概況對(duì)混凝土原材料的來源、數(shù)量及尺寸規(guī)格等進(jìn)行認(rèn)真地核查、記錄,需要注意的是,必須將不同強(qiáng)度和不同批號(hào)的水泥分開檢測(cè),不能將其混合在一起檢測(cè),避免對(duì)檢測(cè)質(zhì)量造成影響,確保進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的原材料可以達(dá)到工程的實(shí)際要求。

3.3注重施工過程中的溫度變化

混凝土的內(nèi)部、外部質(zhì)檢是存在溫度差的,這會(huì)產(chǎn)生一定的溫度應(yīng)力,大大影響道路橋梁施工的實(shí)際應(yīng)用效果。技術(shù)人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)中溫度的影響力必須充分考量,盡量防止混凝土因溫度因素引發(fā)質(zhì)量降低現(xiàn)象。施工人員可以在道路橋梁建設(shè)期間,積極利用冷水來對(duì)碎石冷卻,在較短的時(shí)間內(nèi)調(diào)整混凝土溫度,使其符合施工要求,減少施工工程中的阻礙。同時(shí),施工人員可以將冷水用水管注入到混凝土內(nèi)部,確;炷翜囟仍谶M(jìn)入模具時(shí)能夠較為合理。

3.4完善排水設(shè)計(jì)

從設(shè)計(jì)階段著手解決施工中的裂縫問題,必須合理設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu),積極應(yīng)用較合理的柔性基層或組合方式。對(duì)顆粒級(jí)配要盡量利用碎石,讓水分從碎石中順利流出;將碎石設(shè)置為過渡層,在水分未進(jìn)入半剛性基層時(shí),便可以從碎石層順利排出,減少表面結(jié)構(gòu)受到的水分侵害;瀝青混合材料的孔隙率必須合理設(shè)計(jì),才能更好地防止混凝土裂縫。

3.5優(yōu)化施工方法

道路橋梁施工方法的優(yōu)化是減少混凝土裂縫的重要途徑。瀝青顆粒大小、性質(zhì)、形態(tài)在道路橋梁施工中是有嚴(yán)格要求的,必須選定更為適合的施工材料和機(jī)械設(shè)備;施工階段,施工人員必須認(rèn)真攪拌混合材料,以科學(xué)的比例調(diào)劑瀝青混凝土,控制礦料級(jí)配、瀝青含量、瀝青溫度,確;鶎硬牧系木鶆蛐,分類處理其中存在的所有雜物。

4結(jié)語

目前,道路橋梁工程在交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展中的建設(shè)數(shù)量不斷增多,其中的諸多設(shè)計(jì)問題和開裂情況,都需要設(shè)計(jì)人員和施工人員的高度重視,從初期的工程設(shè)計(jì)就開始嚴(yán)格要求,減少施工階段、試用期間的問題故障,提升整個(gè)道路橋梁的安全性。

【參考文獻(xiàn)】

【1】孟嶠.試述道路橋梁設(shè)計(jì)與施工中裂縫成因[J].科學(xué)與財(cái)富,2019(1):79.

【2】付傳森.道路橋梁設(shè)計(jì)問題與施工中裂縫成因分析[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè),2018(36):196.

【3】羅忠海.淺議道路橋梁設(shè)計(jì)與施工中裂縫成因[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2018(29):1895.