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摘要:混凝土材料是我国道路桥梁工程中最常用的基础结构材料,该材料易受环境因素和外部因素的影响,导致工程施工过程中出现裂缝。对施工过程和桥梁工程形成安全隐患和质量隐患。在实际路桥工程施工过程中,当裂缝出现时,如果施工人员不重视,相关管理人员不负责任,不及时有效处理裂缝,将导致混凝土结构质量和性能的下降。因此,有必要结合具体情况分析混凝土裂缝产生的根本原因,有效地处理裂缝病害,从而保证路桥工程的施工质量。
关键词:市政道路;桥梁设计;施工;裂缝成因
1市政路桥设计
为了对市政路桥设计进行详细的阐述,本文将以实际工程为例,通过分析工程设计中存在的问题,并提出相应的对策。
1.1项目案例
目位于山东省聊城市,属于区域重点市政工程项目。本工程建设包括桥涵工程和道路工程,其中道路工程2座,直线段设计速度40km/h,路面为沥青混凝土路面。为保证后续施工效果,项目参与方对工程设计内容进行了检查分析,发现总体设计存在一定条件,需要改进和优化。
1.2设计问题
通过综合分析,发现设计问题主要集中在以下两个方面:
(1)在设计阶段,对竣工后的性能考虑有限。
在设计阶段,一些设计人员将重点放在结构刚度和强度设计上,更注重设计强度与设计规范的匹配,工程竣工后的性能考虑相对有限。路桥投入使用后,周围环境条件和交通流量也会对工程的正常使用和性能产生影响,因此在设计中需要考虑各种问题。否则,容易造成钢筋规范与实际要求不符等问题,直接影响路桥安全。
(2)设计方案与路桥发展存在差异。
在设计中,为了经济效益,可以压缩工期。另外,路桥的发展没有得到充分考虑,导致设计中各因素协调不当。在设计技术和设计理念上还有改进的空间。在这种设计下,将直接干扰工程的实用性和耐久性,不利于工程的建设和发展。
1.3应对策略
(1)建立科学的设计规划理论体系。
为妥善解决工程设计中存在的问题,必须建立完善的理论体系,保证设计人员对结构和结构体系的研究更加深入和全面,从而有效地提高设计的精度和可靠性,有效地降低力不相等的概率。设计人员应更加注重道路的实际情况和未来发展等因素,注重细部设计,保证结构设计的质量和合理性,从而有效提高设计方案的适用性和实用性。
(2)注重工程耐久性设计。
为了有效延长工程的使用寿命,保证结构各部位的使用质量,设计人员需要更加重视耐久性设计工作,对道路投入使用后的荷载问题和自然环境等问题进行综合分析,并在设计阶段根据分析结果制定各种方案,确保工程耐久性设计质量,做好结构核算,确保详细设计和整体结构设计能满足相应要求。同时,要加强对先进设计技术和方案的学习,树立终身学习的理念,确保设计师能够积极学习新的设计方法和设计技术,并能结合工程的实际情况,将各种新技术应用到工程项目设计中,从而实现理想的工程设计模式,保证工程的整体设计水平得到有效提高。
2裂纹形成原因
2.1温度问题
混凝土具有热膨胀和收缩的特性,温度的突然变化会改变混凝土的形状和结构。当温差和温度变化较大时,混凝土极易因热胀冷缩变形而产生裂缝。在路桥工程设计和施工前,要对施工场地和区域进行全面勘察。我们不仅要调查施工地形,还要考虑施工现场周围的温度,搞清楚温度的变化。如果在施工过程中出现较大温差,混凝土容易变形,热膨胀和收缩的变形也会受到一定的限制和限制。当粘结力达到一定值时,混凝土结构中就会产生应力并存在应力。
在路桥工程中,这种应力会引起混凝土内部结构的变化,混凝土在平衡应力的过程中会产生裂缝。路桥工程施工单位往往让施工人员提前做好预防混凝土裂缝的工作。但在实际施工过程中,工作人员往往难以有效地掌握和控制温度,在原有裂缝的基础上,由于温度的变化,容易使裂缝病害更加严重,影响施工效果。
2.2负载问题
荷载问题也是混凝土裂缝产生的主要原因,主要与路桥工程路基结构的施工有关。在混凝土路基施工中,需要多种设备进行施工。一些路基结构强度不高,大型设备碾压时,会产生严重的裂缝问题,对路基质量造成很大的影响。另外,路桥工程施工完成后,车辆荷载通过道路时,也会对桥梁路面结构产生影响。当压力过大,超过路面的承载能力时,路面结构将受到破坏,产生裂缝。在公路桥梁工程设计和施工中,应综合分析混凝土的受力情况,充分考虑混凝土应力引起的应力间隙,在一定程度上避免混凝土裂缝的产生。
2.3收缩问题
收缩裂缝是由于混凝土具有收缩性能而产生的一种裂缝类型,且在道路桥梁工程中较为常见。在施工的过程中,需要考虑到混凝土的收缩性并对这一性能加以重视,收缩裂缝的产生不仅会对施工质量造成影响,更会影响到施工工程中的其他结构。混凝土的收缩性会导致混凝土在受到环境因素后发生形状变化,产生裂缝病害。施工人员在对道路桥梁工程中的混凝土进行浇筑后需要进行一段时间的等待才能继续后续施工。在完成混凝土浇筑后的一段时间内,混凝土结构中的水泥将会产生水化热反应,这种反应会快速蒸发掉混凝土结构中的水分,导致混凝土结构的收缩。当这种情况发生时,塑性收缩问题也会发生在未硬化的混凝土中。当混凝土发生硬化,混凝土的水分蒸发,导致表面湿度降低,不能达到工程施工的标准和要求,而后混凝土将会收缩,体积变小,产生较为严重的龟裂和裂缝病害。
2.4材料质量问题
材料的质量是进行工程施工过程中最为重要的基础,如果建筑中使用的材料不符合相关标准和存在质量问题,将会导致混凝土的质量难以保证,整体道路桥梁工程的结构稳定性和安全性也会受到影响。混凝土的制造原材料主要有水泥和其他骨料等,除此之外,还需要通过掺和剂等额外的添加剂提高混凝土的性能。在进行工程施工前,需要严格检查混凝土制造过程中需要使用的各种原材料,杜绝因贪图短时效益而降低材料要求,使用廉价但粗制滥造的材料。在进行混凝土的制造时,还要注意到水分的影响,如果水分过大,也容易产生结构的裂缝。相关技术人员应该考虑到材料间的相互作用问题,注意添加剂的合理使用,否则部分材料间的化学反应也会造成裂缝病害。
3道路桥梁设计问题与施工中裂缝的应对措施
首先要从道路桥梁工程设计环节考虑,加强这方面的工作能够有效的保证道路桥梁工程整体的稳定性和可靠性。在进行道路桥梁设计时需要相应的工作人员对工程实际的位置和地理环境进行充分的考察,从而能够有效的将专业理论知识与实际相结合,制定科学合理的设计方案,满足相应的建设要求。在建设的过程中还需要充分考虑道路桥梁承受载荷的能力,从而能够满足实际应用的需求,采用合理有效的措施手段来提高道路桥梁自身的稳定性,以便有效降低工程出现问题的风险。其次采用合理施工工艺,并加强现场的施工管理,提高作业人员的职业素质和技术水平。最后是需要对工程施工材料进行有效的控制,确保施工材料的质量,避免不满足施工要求的材料被应用到施工环节当中,提高道路桥梁的质量,降低工程出现裂缝的风险。在控制施工材料质量时需要严格控制材料的采购环节,并加强对材料的入厂复验,从而能够进一步保证施工材料本身的质量,同时还需要重视施工材料使用过程的规范性,严格按照相应的使用方案开展工作,从而能够有效的保证道路桥梁的质量。
结束语
综上所述,路桥的设计与施工中引发混凝土裂缝的原因较多,要从提升道路桥梁设计方案的安全性、控制好原材料质量、提升施工人员的质量控制意识、完善混凝土浇筑方案四个方面预防裂缝。设计之前,应调查工程地质,合理选择基础类型,根据荷载预测合理设计构件的尺寸、钢筋的设置;施工中,应选择合理的混凝土浇筑方案,采取分层浇筑、二次振捣等措施控制混凝土的浇筑温度等,实现预防裂缝的效果。
参考文献
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