龙根友
摘要:自改革开放以来,我国现代化建设进程加快,道路桥梁的建设量激增,其中的问题也逐渐显现出来。道路橋梁建设是一种基础性建设,其在建设过程中需要较多的工序且环境复杂。本文通过分析道路桥梁施工现状,指出了其技术保障中存在的问题,并给出了应对策略,以期为我国道路桥梁施工质量的提升提供参考。
【关键词】道路桥梁;施工技术;保障措施
1.道路桥梁施工介绍
道路桥梁(Road and Bridge,RB)主要由道路基础、道路表面、桥段、沟道建设四部分组成,是一类以线型作为设计模板,以连贯性作为设计思路的基础建设工程。其中道路基础建设是指将泥土、碎石通过构建形成的线型层来作为道路的压力承受部分。道路表面建设是指在道路基础建设上使用各类材料进行表面平化修饰,来为汽车、行人提供较好的交通条件。桥段、沟道建设则是在普通道路建设上发展次来的较高难度的交通建设工程,旨在克服特殊条件(如河流、山峰等)来提供交通环境。
2.现阶段道路桥梁施工问题分析
2.1混凝土材质量差
混凝土是指以水、砂石作为基础的材料,根据需要对其所占比重进行调整并通过水泥来进行胶联凝固所得到的一种非自然石料。根据其制备过程中的外貌形态可以分为可塑期与定形期。建设工程中将可塑期的混凝土注入事先制备好的模板中使其凝固塑性转化为定形期,从而发挥支撑作用。建设工程对于混凝土具有相当严格的强度要求,根据不同建设的需要,国内的混凝土通常可以以其单位体积的承压能力由高到低分为十四个等级:concrete 80、concrete 75、concrete 70、concrete 65、concrete 60、concrete 55、concrete 50、concrete 45、concrete 40、concrete 35、concrete 30、concrete 25、concrete 20以及concrete 15。
所采用的原料质量、具体的制备过程以及铺设技术水平均会对混凝土建设质量造成干扰。目前,道路、桥梁在总体交通方式中所占的比重越来越大。高流量会增加路面的基础承重结构的压力,如果作为基础建设主要部分的混凝土不具备相应的强度,或其缓震性能、抗变性能较差,则很有可能会对交通安全造成巨大威胁,出现路面损坏、塌陷,缩短道路的使用时长,提高路面修缮维护费用成本,严重影响交通建设。
2.2变形现象多发
变形现象多集中发生于公路路段,尤其是往来车辆多为重型卡车的路段。重型卡车相比较与普通运输汽车,其单位载重多在数十吨级,其对于路面的垂直压力更大。同时,重型卡车的重量导致其惯性作用力更大,在车辆进行转弯行驶时更容易发生车位的顺原移动方向摆动,极有可能导致车祸的发生。为应对这一问题,该类卡车多会使用抓地力(即摩擦力)更大、耐磨性更好的轮胎。这样的设计虽然解决了较大的惯性所带来的摆动问题,但却增加了对于路段表面的水平压力。当重型卡车经过红绿灯路段并在等待车道内停靠时,车辆的巨大前行惯性会经过刹车系统转化为水平方向的路面推动力。同时,车辆发生相对移动时轮胎与地面间通过摩擦力转化为热能来对路面加热,使得普通沥青材料的路面受热作用而软化,再加上水平方向的路面推动力,路面更容易发生性状变化。
2.3下沉现象多发
下沉是指路面在下基塌陷与上表面压力的双重作用下出现的塌方现象。此类现象多发于土层稳定性差等区域的路段建设中,属于较为严重的建设问题。用于路段或桥基建设的土地内部的层级之间通常会存在较大的间隔,此外地基中的自然河流使得其抵抗剪切力的作用较弱,这些都会导致其承受范围缩小。当在路面上施加的压力超出承受范围时,在地基部分就会出现严重的下沉,导致路面的塌陷。除地基因素之外,台背的填充物质也会导致该现象的出现。为了确保工程质量,具有优秀水流透过性的填充物质常会被用于路面施工。但目前行业中,该类材料普遍存在着水流透过性不满足实际施工要求,以及内部填充物质之间的间隔较大。这些缺陷会严重干扰施工人员判断路面压实情况。
3.保障手段
3.1提高混凝土质量
提高混凝土质量首先要选择优质的制备材料。优质的制备材料可以显著提高混凝土的强度,提高路面的重量承受力度,且其优秀的抗变性能可以应对车辆行驶对路面造成的破坏,进而提高路段的使用时长。目前为提高混凝土的强度,除基本原料之外还会在制备过程中加入高强度的陶瓷颗粒。高强度的陶瓷颗粒可以有效提高混凝土各成分之间的胶联凝聚程度,使其凝聚密度以及稳定性大幅提高。
搅拌属于混凝土的制备的重要环节。原料能否在该过程中实现充分的混匀直接关系到混凝土的质量与均一性。较为先进的混匀方法为机械分级混匀,即现在低拌速条件下对沙、石、土进行搅拌,待其混合均匀后加入水泥与水,再在高拌速条件下进行搅拌混匀以防止水泥凝固。
除搅拌以外,各原料之间的配比也相当重要。在混凝土中,石、沙多作为支持成分用来提供压力承载,而土、水泥则作为粘合成分来将支持成分固定,若粘合成分比重过多,则会导致混凝土的强度降低,无法发挥基础承载作用。而支持成分比重过多又会导致分散现象,路面容易破裂。现如今的混凝土配比多是施工人员通过研究施工环境以及工程需要,根据长期的工作经验进行半推导而得,主观性较强,缺乏客观理论的指导,很容易出现混凝土质量与实际要求不匹配的问题。行业内相关人员应针对这一现象,结合大数据分析理论,对我国具体施工过程中混凝土比例的选择以及各比例混凝土的质量状况进行数据收集,并分析整理出其质量与原料比例的函数关系。
3.2优化路面材料,改善变形现象
虽然变形现象发生的主要原因是重型运货卡车的惯性停靠,但现阶段难以找到其他的替代运输手段,因此该类问题的解决措施应集中在路面材料的优化改良上。首先要提高路面材料的抗水平作用力性能,可以使用单层结构的路面材料。单层结构的路面材料可以有效地对重型卡车轮胎传来的摩擦推动力进行传递扩散,以此来直接减轻路面单位所承受的推动作用,减少路面变形。提高热能吸收性能可以有效促进摩擦推动力的热学转化,减少直接的变形力,而高危状态下的形态稳定可以有效提高路面材料对于摩擦推动力的抵抗性能。
3.3稳固优化地基,改善下沉现象
提高地基稳定性的重要手段是通过选择合适的台背填充物质来改善地下水流对于土层的侵蚀作用。合适的台背填充物质首先应具有很好的吸水性能,以此来替代土壤承受水流的冲刷。此外,该类物质在某种程度上会替换原有地基成分,因此还应具有一定的硬度,以此来发挥原有地基的支撑作用。除使用台背填充物质外,还可以通过引入土工格栅结构来提高地基土壤的自身硬度。土工格栅是指在对地基稳定性要求较高的建设工程中,为应对较差土壤硬度环境,人为地使用刚性材料所构建的网状结构进行土壤的固化,具有很好的可操作性以及土壤硬度改善效果。在实际过程中,格栅可以通过调控土壤受外力作用产生的侧面形变,进而提高土壤的稳定程度。此外,格栅还可以对土基侧面层的移动现象进行制约,有效地减少土层位移所引发的地基空缺。
4.结束语
道路桥梁的工程质量直接影响我国的交通环境,提高其施工水平可以创造很好的经济效益以及社会效益。文章首先对道路桥梁施工进行概念介绍,然后指出其现有的混凝土质量、变形以及下沉问题,对各类问题出现的原因进行剖析,并针对性地提出解决办法,包括优化混凝土制备原料、控制原料比例、优化路面材料以及使用土工格栅。道路桥梁工程对于我国的现代化建设具有重要意义,相关行业人员应提高学习意识,不断吸收先进理论,提高施工水平。
【参考文献】
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