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摘要;经济的发展推动了我国桥梁设计工作的进步,取得了较大的成就,但是在这些成就的背后也出现了一些设计上不容忽视的问题需要解决。本文就是从问题出发,论述了相关的解决思路及措施,指出了桥梁设计在保证质量的前提下今后的发展趋势。希望本文的论述对于桥梁设计工作有所帮助,促使我国不断进行技术创新,加快设计步伐,在桥梁设计上实现突破。
关键词;道路桥梁;工程施工;混凝土裂缝;设计问题解决;
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:
一、我国桥梁设计问题的解决策略
我国的桥梁设计在取得成就的基础上也存在着一些问题,这些问题制约了桥梁设计向更远更高方向的发展,因此说只有找出解决措施,才能够保证桥梁设计实现突破,下面就针对上述问题提出几点解决措施。
(1)完善桥梁设计理论体系及结构构造体系
桥梁的设计要有完善的理论体系和结构构造体系,这样在设计的过程中才能够更加注意对结構体系、结构材料以及结构构造方面的研究,保证桥梁的设计在各方面都能够准确安全,防止桥梁受力不均等因素对桥梁寿命的影响。健全完善的结构体系,首先设计人员必须明确在桥梁设计中需要注意的各种因素,且不能忽视细节,在设计中按照完善的结构体系操作,同时还需要加大监督,避免受力不均等现象的发生。
(2)重视桥梁耐久性的设计因素
桥梁设计的目的是为了保证车辆安全的运行,桥梁投入使用后,会受到车辆、超载等人为因素以及地震、大风等自然因素的影响,加之桥梁本身的老化,桥梁会随着时间的延长出现劣化,影响使用,因此说在桥梁设计中要十分重视桥梁耐久性的设计。上文已经指出,我国桥梁设计中对于耐久性因素的考虑,只是偏重于结构上的计算研究,对于总体构造和细节把握缺乏研究,因此说,在今后的设计中,一定要合理把握结构计算以及总体构造和细节研究的比例,做到重点突出,转变传统的分析观念,创新桥梁设计思路,保证桥梁的安全运营。
(3)确保桥面设计与梁体设计寿命相一致
在桥梁体设计中,是根据极限状态进行设计的,而对于桥面的设计,其中夹杂着诸多复杂的因素,导致了桥面和桥梁体的使用寿命存在不一致的现象,国内诸多大桥频繁的更换桥面铺装正是一个鲜活的写照,为了保证桥梁的正常使用,在今后的设计中,要充分考虑到桥面与桥体的不同之处,考虑到桥面不同时期的受力状态和受力位置,在设计中采取措施降低桥面的磨损,力求综合考虑多方面因素,保证二者的使用寿命大体一致。
以上是针对之前提出的桥梁设计中存在的三个问题提出了解决思路,除此之外,改进桥梁设计中存在的问题还有其他措施,如:保证墩台设计与桥梁动力特性相结合考虑。目前我国的桥梁设计主要采用的是极限状态下的设计方法,在这种状态下进行计算要重点考虑影响安全性能的各种因素,这样能够提供较为可靠的安全度,且能够正确的反映出桥梁的实际应力分布。由于车辆在桥梁上通过时会产生震动,当出现共振的情况时就会对桥梁造成一定的影响,出现不同程度的损坏,因此在桥梁设计时一定要保证墩台设计与桥梁的动力设计相结合,这样才能够提高桥梁设计的安全性能。
除此之外,充分考虑疲劳损伤的研究,重视桥梁超载问题的设计,重视下部构造设计以及附属工程设计等措施,也是改进我国桥梁设计中存在问题的关键措施。
二、道路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因
(1)混凝土原材料质量引起的混凝土裂缝
混凝土的组成主要包括:水泥、骨料以及外加剂和掺合料等组成,这些组成的材料的质量如果不符合要求,达不到标准,就会引发道路桥梁工程施工的过程中混凝土裂缝的形成。在混凝土的组成部分中如果骨料的质量不合格,那么,混凝土的强度会受到直接的影响,在搅拌的时候水量会增加或减少,最终会破坏混凝土的收缩性,导致道路桥梁工程施工的过程中混凝土出现裂缝。另外,我们还要想到,在混凝土的组成中,还有外加剂和掺合料的类别选择和质量选择,要预防它们和水或是骨料将结合后发生化学反应,进而发生混凝土裂缝现象。
(2)荷载引起的混凝土裂缝
荷载引起的混凝土裂缝,这种裂缝又分为直接应力裂缝和次应力裂缝,产生的原因主要有:第一,前者的形成主要是因为在该工程的设计阶段有荷载漏预算或不完全预算的现象发生,所以形成了荷载预算不足,另外,在施工的时候,施工材料的堆积,形成了荷载超标从而引发混凝土裂缝的形成。第二,后者的形成主要是因为在该工程的施工设计阶段没有合理的进行预算,忽视了在工程施工的过程中由于受到开洞、凿槽等原因,这些原因就会引起荷载变化,从而导致混凝土裂缝的产生。在道路桥梁工程施工的过程中,我们要根据混凝土裂缝的形态,然后判断出混凝土裂缝的原因,在对其原因进行采取解决措施。
(3)收缩冻胀引起的混凝土裂缝
在混凝土裂缝的原因中,收缩和冻胀是常见的一种形成混凝土裂缝的因素,前者出现的裂缝主要是因为大体积的混凝土发生了变形。其原因主要是因为表面的混凝土的水分蒸发的很快,但是,混凝土内部的水分吸收的却很少,在这种情况下,混凝土表面的变形和内部的变形根本就不可能形成一致,就会出现混凝土裂缝。另一方面,冻胀引起的混凝土裂缝主要是由于气温低于零摄氏度的时候,这时,因为混凝土结冰体积变大,与混凝土的强度发生冲突,最终出现混凝土裂缝的产生。
三、道路桥梁施工中混凝土裂缝的有效应对措施
(1)在施工前,合理的设计荷载及道路桥梁的布局
在该工程施工前的设计阶段,施工技术人员要依据该项目工程的具体情况, 对道路桥梁的整体布局进行科学的规划,同时还要科学的对施工中所需的钢筋进行合理的布局,不要忽视在施工的过程中机械的荷载,以便设计时的荷载要远大于现实施工中的荷载,确保实际的荷载在混凝土的强度的范围之内,这样才能避免道路桥梁工程施工中混凝土裂缝的产生。
(2)严格控制混凝土的组成材料
要想解决混凝土裂缝的问题,我们就要加强对混凝土的组成材料的严格控制。只有保证混凝土的组成材料,才会符合设计中的预算荷载。另外,我们一定要保证混凝土的组成材料的配比度具有完善的合理性,同时还要及时的搅拌,要根据规定和实际的情况来计算混凝土的配比度,在搅拌的时候对加入的水量要控制好,从而来控制混凝土体积的变形,增加混凝土的抗裂性。
(3)注重施工过程温度的变化,防止温度变化引起裂缝
在混凝土搅拌的过程中,要注意水量的添加。这样做的目的就是降低混凝土的温度。尤其是在天气热的季节进行施工的话,要控制好混凝土的温度。比如,在夏季施工的时候,我们要将混凝土的浇筑厚度减少,这样更方便于混凝土能够很好的散热,在特殊的情况下,要在混凝土的内部增设降温的办法,这样就能确保混凝土的抗裂性。混凝土的质量越好其抗裂性就越强,所以,在道路桥梁工程施工的过程中,我们不要忽视混凝土的堆放、搅拌方式以及混凝土的浇筑过程,同时,对于温度高时,要加强对混凝土的浇水措施,对于温度低时,要加强对混凝土的表面保温措施,这样才能增加混凝土的抗裂性,降低混凝土裂缝的现象。
四、结语
在道路桥梁工程施工的过程中,混凝土作为一种重要的、必不可少的施工材料,因而,我们一定要控制好混凝土的裂缝问题,对于道路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因,采取合理、有效的解决应对措施来预防混凝土裂缝的出现,只有这样,才能保证道路桥梁工程的施工质量。
关键词;道路桥梁;工程施工;混凝土裂缝;设计问题解决;
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:
一、我国桥梁设计问题的解决策略
我国的桥梁设计在取得成就的基础上也存在着一些问题,这些问题制约了桥梁设计向更远更高方向的发展,因此说只有找出解决措施,才能够保证桥梁设计实现突破,下面就针对上述问题提出几点解决措施。
(1)完善桥梁设计理论体系及结构构造体系
桥梁的设计要有完善的理论体系和结构构造体系,这样在设计的过程中才能够更加注意对结構体系、结构材料以及结构构造方面的研究,保证桥梁的设计在各方面都能够准确安全,防止桥梁受力不均等因素对桥梁寿命的影响。健全完善的结构体系,首先设计人员必须明确在桥梁设计中需要注意的各种因素,且不能忽视细节,在设计中按照完善的结构体系操作,同时还需要加大监督,避免受力不均等现象的发生。
(2)重视桥梁耐久性的设计因素
桥梁设计的目的是为了保证车辆安全的运行,桥梁投入使用后,会受到车辆、超载等人为因素以及地震、大风等自然因素的影响,加之桥梁本身的老化,桥梁会随着时间的延长出现劣化,影响使用,因此说在桥梁设计中要十分重视桥梁耐久性的设计。上文已经指出,我国桥梁设计中对于耐久性因素的考虑,只是偏重于结构上的计算研究,对于总体构造和细节把握缺乏研究,因此说,在今后的设计中,一定要合理把握结构计算以及总体构造和细节研究的比例,做到重点突出,转变传统的分析观念,创新桥梁设计思路,保证桥梁的安全运营。
(3)确保桥面设计与梁体设计寿命相一致
在桥梁体设计中,是根据极限状态进行设计的,而对于桥面的设计,其中夹杂着诸多复杂的因素,导致了桥面和桥梁体的使用寿命存在不一致的现象,国内诸多大桥频繁的更换桥面铺装正是一个鲜活的写照,为了保证桥梁的正常使用,在今后的设计中,要充分考虑到桥面与桥体的不同之处,考虑到桥面不同时期的受力状态和受力位置,在设计中采取措施降低桥面的磨损,力求综合考虑多方面因素,保证二者的使用寿命大体一致。
以上是针对之前提出的桥梁设计中存在的三个问题提出了解决思路,除此之外,改进桥梁设计中存在的问题还有其他措施,如:保证墩台设计与桥梁动力特性相结合考虑。目前我国的桥梁设计主要采用的是极限状态下的设计方法,在这种状态下进行计算要重点考虑影响安全性能的各种因素,这样能够提供较为可靠的安全度,且能够正确的反映出桥梁的实际应力分布。由于车辆在桥梁上通过时会产生震动,当出现共振的情况时就会对桥梁造成一定的影响,出现不同程度的损坏,因此在桥梁设计时一定要保证墩台设计与桥梁的动力设计相结合,这样才能够提高桥梁设计的安全性能。
除此之外,充分考虑疲劳损伤的研究,重视桥梁超载问题的设计,重视下部构造设计以及附属工程设计等措施,也是改进我国桥梁设计中存在问题的关键措施。
二、道路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因
(1)混凝土原材料质量引起的混凝土裂缝
混凝土的组成主要包括:水泥、骨料以及外加剂和掺合料等组成,这些组成的材料的质量如果不符合要求,达不到标准,就会引发道路桥梁工程施工的过程中混凝土裂缝的形成。在混凝土的组成部分中如果骨料的质量不合格,那么,混凝土的强度会受到直接的影响,在搅拌的时候水量会增加或减少,最终会破坏混凝土的收缩性,导致道路桥梁工程施工的过程中混凝土出现裂缝。另外,我们还要想到,在混凝土的组成中,还有外加剂和掺合料的类别选择和质量选择,要预防它们和水或是骨料将结合后发生化学反应,进而发生混凝土裂缝现象。
(2)荷载引起的混凝土裂缝
荷载引起的混凝土裂缝,这种裂缝又分为直接应力裂缝和次应力裂缝,产生的原因主要有:第一,前者的形成主要是因为在该工程的设计阶段有荷载漏预算或不完全预算的现象发生,所以形成了荷载预算不足,另外,在施工的时候,施工材料的堆积,形成了荷载超标从而引发混凝土裂缝的形成。第二,后者的形成主要是因为在该工程的施工设计阶段没有合理的进行预算,忽视了在工程施工的过程中由于受到开洞、凿槽等原因,这些原因就会引起荷载变化,从而导致混凝土裂缝的产生。在道路桥梁工程施工的过程中,我们要根据混凝土裂缝的形态,然后判断出混凝土裂缝的原因,在对其原因进行采取解决措施。
(3)收缩冻胀引起的混凝土裂缝
在混凝土裂缝的原因中,收缩和冻胀是常见的一种形成混凝土裂缝的因素,前者出现的裂缝主要是因为大体积的混凝土发生了变形。其原因主要是因为表面的混凝土的水分蒸发的很快,但是,混凝土内部的水分吸收的却很少,在这种情况下,混凝土表面的变形和内部的变形根本就不可能形成一致,就会出现混凝土裂缝。另一方面,冻胀引起的混凝土裂缝主要是由于气温低于零摄氏度的时候,这时,因为混凝土结冰体积变大,与混凝土的强度发生冲突,最终出现混凝土裂缝的产生。
三、道路桥梁施工中混凝土裂缝的有效应对措施
(1)在施工前,合理的设计荷载及道路桥梁的布局
在该工程施工前的设计阶段,施工技术人员要依据该项目工程的具体情况, 对道路桥梁的整体布局进行科学的规划,同时还要科学的对施工中所需的钢筋进行合理的布局,不要忽视在施工的过程中机械的荷载,以便设计时的荷载要远大于现实施工中的荷载,确保实际的荷载在混凝土的强度的范围之内,这样才能避免道路桥梁工程施工中混凝土裂缝的产生。
(2)严格控制混凝土的组成材料
要想解决混凝土裂缝的问题,我们就要加强对混凝土的组成材料的严格控制。只有保证混凝土的组成材料,才会符合设计中的预算荷载。另外,我们一定要保证混凝土的组成材料的配比度具有完善的合理性,同时还要及时的搅拌,要根据规定和实际的情况来计算混凝土的配比度,在搅拌的时候对加入的水量要控制好,从而来控制混凝土体积的变形,增加混凝土的抗裂性。
(3)注重施工过程温度的变化,防止温度变化引起裂缝
在混凝土搅拌的过程中,要注意水量的添加。这样做的目的就是降低混凝土的温度。尤其是在天气热的季节进行施工的话,要控制好混凝土的温度。比如,在夏季施工的时候,我们要将混凝土的浇筑厚度减少,这样更方便于混凝土能够很好的散热,在特殊的情况下,要在混凝土的内部增设降温的办法,这样就能确保混凝土的抗裂性。混凝土的质量越好其抗裂性就越强,所以,在道路桥梁工程施工的过程中,我们不要忽视混凝土的堆放、搅拌方式以及混凝土的浇筑过程,同时,对于温度高时,要加强对混凝土的浇水措施,对于温度低时,要加强对混凝土的表面保温措施,这样才能增加混凝土的抗裂性,降低混凝土裂缝的现象。
四、结语
在道路桥梁工程施工的过程中,混凝土作为一种重要的、必不可少的施工材料,因而,我们一定要控制好混凝土的裂缝问题,对于道路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因,采取合理、有效的解决应对措施来预防混凝土裂缝的出现,只有这样,才能保证道路桥梁工程的施工质量。