分析市政道路桥梁设计与施工中的裂缝成因

发表时间:2021/7/5   来源:《工程建设标准化》2021年3月第5期   作者:马以生
[导读] 随着我国城市化进程不断的变化,市政道路桥梁工程重要性,对工程设计以及施工裂缝等问题展开研究
        马以生
        身份证号码:45212619920524****
        摘要:随着我国城市化进程不断的变化,市政道路桥梁工程重要性,对工程设计以及施工裂缝等问题展开研究,成为了现代道路桥梁工程研究重点内容之一。通过对市政道路桥梁工程设计及其问题的分析,对施工裂缝成因以及相应处理方式展开全面性探讨,期望能够为工程设计水平提升以及施工裂缝处理工作开展提供一些参考。
        关键词:市政;道路桥梁设计;施工
        引言
        如果市政道路桥梁工程出现裂缝问题,会对工程结构稳定性以及安全性产生直接影响,严重时甚至会造成道路桥梁坍塌问题,引发严重事故,因此做好裂缝问题分析以及管控显得格外重要。同时,工程设计作为保证工程质量,降低裂缝问题产生概率的重要手段,也是工程建设单位需要重点关注的内容之一。就目前道路桥梁设计情况来看,部分工程设计还存在着一定问题,需要进行改善。
        1市政道路桥梁设计与施工中的裂缝原因
        1.1道路桥梁混凝土的收缩
        在道路桥梁施工中,由于混凝土材料自身的特性,其会出现自主收缩现象,贯穿水泥胶体固化的全过程,且收缩与外界条件无关。道路桥梁混凝土施工中,随着混凝土构件的静置,游离水不断地从混凝土中溢出,使得混凝土结构不断地缩小,进而造成混凝土表层不断收缩。在道路桥梁混凝土振捣后,出现混凝土离析情况,加快了混凝土收缩的速度,进而产生混凝土裂缝。在混凝土施工中,会发生化学反应,不断缩小混凝土体积,混凝土收缩化学反应的发生主要是从外到内逐渐缩小混凝土体积,进而产生裂缝。
        1.2载荷超限引发裂缝
        道路桥梁的质量等级不同,施工材料、所选技术等方面存在差异,如果混凝土、钢筋结构等力学性能无法满足桥梁的实际应用需求,易出现明显的结构性裂缝,影响道路桥梁的综合施工控制效果。在实际的施工过程中,对施工场地的考察不足,会出现外部荷载增加,直接影响道路桥梁的综合施工质量。不能对道路桥梁的工程结构受力情况进行准确分析,会出现工程结构平衡力不足的情况,导致出现结构性裂缝。载荷极限值过高,道路桥梁的混凝土预应力无法满足实际的施工质量要求,出现混凝土裂缝的情况,影响道路桥梁的综合施工质量。
        1.3浇筑工艺不符合要求
        在开展道路桥梁施工的过程中,会选择使用大体积混凝土来进行浇筑,运输混凝土的时候常见的方式就是泵体输送,要想使得输送更加方便,在浇筑的过程中会选择提升混凝土的塌落度,在进行搅拌的时候,顶部振动会使得骨料在下放聚集,表面的浆液数量增多,混凝土在收缩的时候内部和外部的应力差异较大,进而出现裂缝问题。这种裂缝宽度较小,深度较浅,虽然不会影响混凝土结构的承重,但是会限制到对于混凝土结构的正常使用。浇筑的混凝土结构较大,不过施工周期较短,在浇筑工作结束之后,水泥和水会产生化学反应,这样的一种反应会造成大量的热量。不过混凝土结构的导热性较差,在产生热量之后无法及时地被排放,在这个时期水分和热量都会集中到浇筑体中。需要注意的是混凝土结构表面散热比较快,如此和内部会产生温度差,最初混凝土结构保持塑形的状态,几乎不会产生裂缝问题,不过由于存在这种情况,水化作用缓慢,热量无法及时地被排放,或者是就是外部温度变化较大,遇到极端天气,比较容易造成混凝土体积膨胀的问题,在内部会产生压应力,混凝土表面被拉伸,由于混凝土结构抗拉伸属性较低,要是超过了结构的抗拉伸极限,在混凝土表面就会产生裂缝的情况。
        2市政道路桥梁设计与施工中的裂缝措施
        2.1收缩引起裂缝问题的预防
        在某公路桥梁中,收缩裂缝问题的发生率较高,且收缩裂缝问题出现在公路桥梁的各部位上。收缩裂缝与温差裂缝相似,缝宽小于规范限值情况下,对整体道路桥梁的安全性影响不大。一旦收缩裂缝出现在道路桥梁的承重结构最大受力部位时,其会随着桥梁的使用而不断增大,影响道路桥梁的耐久性。

为了防止道路桥梁混凝土出现收缩裂缝问题,可在道路桥梁混凝土施工中加强早期养护工作,控制道路桥梁混凝土中水分的蒸发速度,减少收缩裂缝的产生。
        2.2正确控制荷载问题
        在开展道路桥梁工程施工的时候,设计方案和整体的施工质量有着紧密的联系,工程设计人员需要按照道路桥梁工程的等级和用途等掌握最合理的荷载量。不过在确定荷载量的时候,设计人员需要仔细地分析施工现场的实际情况,持续地改进工程设计方案,充分地研究道路桥梁工程区域重点实际情况,开展综合的分析,实现科学合理的控制工程荷载量。在这个时期道路桥梁工程的荷载和多个影响因素有着紧密的联系,因此设计人员需要从多个方面进行分析,增强对于荷载量的控制,防止道路桥梁工程荷载量超出工程荷载量的极限值,其中要仔细地研究荷载裂缝产生的因素,按照得到的结果来选择合理的方法进行应对。不仅如此,在道路桥梁施工时期,能够选择预应力法和锚固补充法等措施来进行固定,有助于提升道路桥梁工程结构的稳定性,增强道路桥梁的承载力,防止产生裂缝的情况。至于设计问题,道路桥梁工程企业需要正确评估设计方案的经济性以及技术性,选择最合理的设计方案和施工方案,避免产生裂缝问题,进而严重影响到整体的施工质量。
        2.3注重施工工艺管控
        在进行施工工艺管控时,需要做好以下几点控制:第一对材料搅拌工艺实施严格控制,确保各项材料搅拌施工均是按照相关规范标准进行操作的,保证材料混合均匀程度,如在进行石料以及沥青搅拌过程中,需要严格控制两种材料投放比例,并要按照边搅拌边加热原则,对搅拌温度进行科学管控,以免温度对材料混合程度产生影响,保证最终材料使用性能;第二在进行搅拌施工之前,需要对材料纯净程度展开检查,确定是否有杂物存在,及时对其展开处理,以防对材料使用性能产生干扰;第三为对荷载问题以及渗水问题展开有效管控,在进行材料初次匹配过程中,需要对混凝土材料展开碾压操作,以便通过合理碾压处理手段,达到有效提高原材料强度的目标;第四由于碾压施工质量和施工裂缝产生有着密切关联,所以为降低裂缝对于结构的干扰,需要做好碾压部分施工工作,以保证一次性碾压成型;第五做好桥梁结合部处理,保证所有细节施工都能够达到规范标准要求,确保结合部夯实程度以及紧密程度能够处于标准范围内,防止出现结合裂缝问题。
        2.4加强基层的养护
        在混凝土结构完成施工后,应重视早期水养护工作,对提升混凝土结构的强度有重要作用,有效预防混凝土结构裂缝问题的产生。例如:若是混凝土结构的水灰比较小,且小于0.4时,可采用湿麻袋养护方式予以养护,依据水灰比的大小,确定养护时长,即水灰比越小,养护时长越长。若是在混凝土配比中含有膨胀剂,应重视养护方式的改变,满足膨胀剂的水分需求,以降低混凝土结构裂缝的产生。一般来说,道路桥梁混凝土结构的养护时间在7~15d,提升混凝土结构的施工质量。若是混凝土结构不重视早期水养护,在完工后直接暴露在日光下,则会增加混凝土结构裂缝发生的风险。现阶段,道路桥梁混凝土施工中可采用的潮湿养护方式有湿麻袋、洒水养护及防水纸、塑料布养护等。
        结语
        由于裂缝问题的存在与出现会对道路桥梁工程正常使用产生严重干扰,也会对施工单位施工能力以及行业口碑产生一定负面影响,所以各施工单位需要进一步加大对裂缝问题以及结构设计问题的关注力度。保证裂缝开裂程度能够被控制在合理范围之内,不会对桥梁道路项目正常使用造成较大干扰,从而最大限度保护来往行人以及车辆安全,保证道路桥梁工程使用价值。
        参考文献
        [1]袁卫.桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制技术[J].工程与建设,2020,34(3):53-54.
        [2]齐尚辉.道路桥梁施工中混凝土裂缝的原因及对策[J].住宅与房地产,2020,26(15):205.
        [3]叶尔丰.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析及应对措施[J].工程建设与设计,2020,68(7):242-244.
        
        
       
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