道桥设计及施工中的裂缝成因探究

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  摘要:道路桥梁在施工过程中容易出现裂缝问题,不但对整体项目的美观效果产生影响,还可能出现质量问题,从而影响通行安全。通常这种问题的出现主要是由于材料强度不到位或者设计不合理,要针对裂缝地主要形成原因和改善措施进行研究分析,降低引发裂缝的要素出现,保障道路桥梁的质量符合工程要求,工程使用寿命得以延长,提升道路桥梁使用的安全性。
  关键词:路桥工程;设计施工;裂缝
  引言:
  在社会经济发展的过程中,交通壓力增加限制了城市建设和经济发展的进度,因此需要增加更多道路桥梁工程项目来满足交通需要,在设计方案和使用技术方面必须进行优化提升。目前已完成的项目中,容易出现裂缝问题影响到实际工程质量,如何进行改善和预防,是目前需要重视和研究的工作目标。
  一、裂缝的形成原因
  (一)沥青材料的强度问题
  道路桥梁的路面在长期经受超重车辆来回碾压的情况下,表面的沥青结合料会在受到巨大压力的影响下,逐渐向道桥路面两旁产生堆积运动,逐渐会在表面形成压缩裂缝或网状裂缝等明显问题。长期受到雨水冲刷和除尘洒水,也会在经受碾压破坏后出现大量水分的侵蚀现象,导致表面的沥青结合料受到明显影响,在长期强度减弱的情况下,所出现的裂缝现象会逐渐扩大并加深开裂程度。
  (二)水压影响
  道桥设计和施工出现裂缝的原因中也包括水压影响,很可能会在不同原因情况下产生大量积水,使路面的沥青膜产生剥落损伤,对材料的黏合效果和路桥使用寿命都会产生不利影响。水压会使砼表面出现缺浆以及凹坑等问题,影响到整体结构的实际稳定性,很可能会出现结构的松动脱落等严重问题,影响过往车辆的安全通行。
  (三)荷载过大
  大量大桥工程需要使用沥青砼作为主要材料,但荷载过大的问题不但会使材料受到明显影响,在底部落空以及结合料散失等问题出现后,会使路面基层出现渗水或裂缝。长期的车辆来往所产生的荷载压力,使沥青砼在长期受到压力影响下,无法保证表面平整程度,进而产生裂缝造成了安全威胁。
  二、设计要点
  (一)确保整体使用年限
  在对道桥进行设计时应重点考虑不同阶段的受力问题,根据可能承受的压力情况进行合理分析,确保表面和道桥之间的强度差异和损耗问题。结合多方面因素的影响可能进行计算,尽量减少表面和整体结构设计的强度差距,在保持整体工程使用期限的情况下,通过更加专业化的理论与实践经验作为支持,避免施工裂缝的形成和出现。
  (二)注意提高耐久性
  设计单位必须要在道桥的结构设计和质量方面进行严格控制,通过进行合理分析确定结构比值,将设计过程中的细节部位进行妥善处理,尽量提升整体结构的实际施工质量水平和承载能力,通过提升耐久性的方式提高道路和桥梁的实际使用期限,可以尽量满足车辆通行的使用需求。
  (三)完善大桥设计和工程结构系统
  设计单位应在工程设计中依照完善科学的道桥设计理论系统开展工作,增加动态监管力度保证各项工作的正常开展,对结构与工程原料的使用搭配合理性进行重视分析,尽量克服各方面不利因素所产生的干扰影响,使设计人员在开展工作时始终保持严谨的工作态度和工作意识,提高最终方案设计的优质程度。
  三、防治策略
  (一)减少环境因素的影响
  由于路桥的裂缝形成原因大部分来自环境条件,所以需要针对各种环境条件的存在特点进行防治。比如可以在开展养护工作时注意排水效果,对沥青路面路基的排水设施维护工作进行重视,尽量保持环境的干燥性,避免出现大量积水引发侵蚀影响到路面的实际强度。在施工时应注意提高实际抗水性,防止受到低温潮湿等环境影响,在扩充和改进的过程中可定制防水方案进行配合施工。经常出现长期排水不畅以及剥落等问题,会影响到工程质量和通行安全,需要尽量保持环境条件良好,防止沥青层出现渗水等问题诱发裂缝。
  (二)重视并完善排水设计
  设计单位需要保证施工后道桥沥青面层的厚度,必须严格按照相关工作标准进行设计,避免表面出现大量积水或水分的留存现象,影响到沥青混合料的干燥程度。可通过严格控制合理比例的方式保证沥青混合料的使用质量。另外还可以在施工时选择质量良好的碎石作为材料,可以保证基层的抗弯性能处于良好水平,可以在确保水流快速的经过排出的同时,不会对基层的抗弯性产生影响。确保排水系统的规划设计符合实际使用要求,能够快速排出自然降水或洒扫清理所出现的大量水流。
  (三)合理控制水泥用量
  在水泥的使用过程中,可以选择温度低的材料,通过适当加热的方式增加一定硬化效果,注意控制蒸发冷却过程,使其搅拌温度得到有效降低。水泥的实际用量多少会使混凝土的收缩率产生明显变化,所以需要在实际配比方面进行科学控制和实验模拟,同时还可以在材料中增加防锈剂和阻锈剂,进一步提高混凝土的实际施工质量。
  (四)注意控制施工工艺
  安排工作人员进行专业技术的学习和锻炼,并通过定制相应奖惩措施提高相关技术人员的工作积极性,通过学习更多先进施工技术和设计知识,可以结合施工技术设计出更加合理有效的施工方案。在施工阶段也要注意原材料的使用情况,通过科学控制一次性完成碾压作业,确保新旧路桥那衔接位置通过台阶层压模式提高质量水平。
  (五)避免出现钢筋锈蚀裂缝
  如果在道路桥梁中已经出现了钢筋锈蚀问题,应对出现问题的部位开展检测和分析工作,根据问题形成的原因和损伤程度设计处理方案。可以在混凝土保护层的厚度方面进行增加,可以避免裂缝出现宽度的扩大化发展。在对已有裂缝的结构修补之前需要配合开展养护工作,保证该部位的混凝土在凝结前保持良好状态。对未发生裂缝问题的混凝土进行重点监视,确保其比例科学合理的情况下增加阻锈剂,可以提高实际密实程度。
  (六)重视原材料的控制和管理工作
  施工材料的质量水平是保证工程建设质量的基础,需要相关部门在管理工作中进行严格检测和重点把控,严格控制采购环节和存放环境,防止出现劣质材料的混入影响到正常施工质量。同时还要通过严格管控,避免材料在施工之前受到损伤或出现锈蚀,对后续的施工作业进度及质量产生严重影响。
  (七)重视施工工艺
  为避免道路和桥梁在施工过程中出现裂缝,应在施工工艺方面进行完善和优化提高,可适当引进优质技术和作业工艺提高实际施工质量水平。在工作中应注意建筑材料的配置过程把控问题,确保混合料的质量和均匀性已达到工程质量要求。在对混合材料的质量进行检测后才可正常使用,混凝土的强度必须达到工程规定标准,减少各种杂物或降雨等干扰因素的出现。另外为保证施工质量,应严格按照标准工作流程开展碾压工作,确保最终碾压质量和地面抗压强度均通过验收要求。新旧道路桥梁在接缝位置的施工处理,要正确选择合适碾压方法,确保最终夯实处理效果,进一步提升施工人员的专业技能水平,对各方面因素进行分析研究并总结,才能采取更加具有针对性的措施,对裂缝的发生诱因进行妥善处理和有效预防。
  四、结束语
  裂缝问题的出现,是道路桥梁工程在建设过程中的常见病害,需要通过合理分析以及严格控制各项施工过程,才能真正起到降低发生概率的作用。为保证道桥的实际使用质量和寿命,应在方案设计能力和施工作业工艺等多方面进行分析和控制,通过不断的分析总结和经验积累,能够在使用最佳工艺及施工方案的情况下,尽量减少裂缝问题的产生和影响。
  参考文献
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