市政道路桥梁工程中关于沉降段路基路面的施工技术研究

李胜

【摘要】道路桥梁是国家基础设施中的重要环节，经过历史和时代的不断发展，我国道路桥梁工程领域方面的技术已经达到了世界领先水平，市政道路建设的首要问题便是道路的安全性，在道路桥梁施工过程中，容易出现沉降，影响到工程的质量，沉降问题严重甚至会成为道路桥梁垮塌的直接因素，造成重大的人员损失和经济损失。

道路沉降现象出现的原因有很多种，主要分为两大类，第一类是由于道路修建所处板块发生偏移撞击造成的沉降，这种沉降属于自然沉降;第二类便是由于建设不当，设计问题，施工使用问题造成的道路沉降，属于人为沉降，二者的区别在于第一类沉降是不可逆的，第二类沉降是可逆的，即使是港珠澳大桥在其施工过程中也出现过沉降问题，由于专家的及时处理而使得大桥的整体工程并未受到很大影响。由此可见，了解道路桥梁沉降产生的原因以及处理方法，道路桥梁建设质量将得到很好的控制。针对道路桥梁建设过程中沉降问题的成因，本文通过温度、混凝土、材料和钢筋四个方面进行分析，并提出了沉降控制措施，保证了道路桥梁的结构安全性。

【关键词】道路桥梁;沉降

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.09.028

引言：

当今社会，由于科技的飞速发展，推动了各行各业经济效益的不断提升，在建筑工程中，桥梁道路的建设是一个十分重要的环节，其主要目的就是确保社会发展，同时尽量充分发挥建筑的使用功能，做好道路桥梁系统的建设，可以为人们制造出一个方便快捷的生活环境。但是我国的桥梁建筑依旧存在着许多问题，需要人们解决，这些问题分为两个方面：设计方面和建筑方面。

1、桥梁道路设计

1.1桥梁设计的注意事项

安全性是桥梁设计过程中最重要的内容。桥梁设计方案需要满足国家对于桥梁设计的相关要求，以及得到施工单位的安全认证才可进行施工。这样才可以保证桥梁施工过程中人员的安全以及桥梁系统在完成后后续使用中的可靠性能。

其次，桥梁设计要尽量做到经济实用。在桥梁设计过程中，由于很多设备都需要进行购买。而不同厂家生产出来的不同设备的性能有所不同，其价格也是参差不齐，要在众多的厂家之中找到高性价比的产品。降低造价的同时要减少能源的消耗，施工过程中要保护环境，在后续的使用过程中，要尽量做到节能减排，对环境的污染降到最低

1.2桥梁设计存在的问题

1.2.1桥梁设计方案不够合理

非常多的设计师在对桥梁进行设计方案的过程中。想要为了多挣钱而进行复杂的桥梁设计，但是其设计的桥梁，却无法做到完美，存在着许多的问题。有的甚至一开始的设计就是有问题的，没有充分的考虑到实际使用中细枝末节的细节，从而导致桥梁设计方案存在着非常多的问题，在进行施工的过程中才被发现，有的甚至会导致生命安全出现问题。比如在进行桥梁设计时，很多人会选择加入霓虹灯，但是由于对霓虹灯电流的预估出现较大的误差，导致电流过大，从而使电线发生软化，导致火灾。

1.2.2设计无法达到相关要求的标准

我国设计师存在的普遍问题，就是有超越规则的设计行为。这种行为不但会对建筑本身造成影响，甚至会使使用者产生不满意的情绪，导致设计师与用户心中不愉快。比如许多桥梁设计师在进行桥梁设计师，对于材料的选择，没有做到统一，选择的桥大多没有国家3C认证。同时在建筑的使用过程中，由于车辆的增加使得桥梁部分沉降越来越严重，这样会导致人民财产安全受到威胁。这些都是在桥梁设计过程中没有考虑到的，因此在进行桥梁设计的时候，必须要严格按照国家的规定，否则会出现质量问题。

1.2.3桥梁设计研究不透彻

很多设计师没有经过实地考察，仅仅根据当地部门上传出来的数据变进行桥梁设计，常常会出现设计不够合理不够完善的问题。当进行施工时，会给施工造成一定的阻碍，需要工人进行返工。如果突然设计产生变更，有的会造成工程的直接失败，造成施工单位的重大经济损失。比如在进行桥梁计师时，有的设计师没有将材料的设备型号进行标注，只是给了单纯的一个数据，施工单位在进行施工作业时，按照给出的数据进行购买，但是却无法满足实际的需求，这样不但会给施工方的采购带来非常大的困难。由于市场上的材料琳琅满目，其中有的无法得到质量保证，如果施工单位采购了这样的材料，会导致施工的质量直线下滑，严重的会直接伤害到用户的安全，大大增加了工程的成本，使经济效益直线下滑。

1.3主要对策

桥梁设计过程中，首先要考虑到各种材料之间的特性以及相关联系，使各种设备能够进行协调工作，对于施工过程中可能出現的材料损失，设计工程师也要提前考虑到。同时在进行建筑桥梁的设计师应该对施工单位作出相应的施工要求，对于施工单位，桥梁设计师要将细枝末节的注意事项都告诉施工单位，其目的就是为了保证后期使用过程中不会出现各种各样的细小问题，细小的误差汇聚在一起就是道路沉降的罪魁祸首，根据近年来施工的过程可以发现，沉降问题的产生，并不是设计师的设计不到位，而是施工单位在施工时没有按照设计师的要求进行施工，使得设计师设计方案的目标无法达到，市民无法体验到，对于这种现象，设计师就要对施工单位作出明确的施工要求，同时要对施工单位进行指导，确保施工的规范性。

2、桥梁道路建设——沉降问题

沉降问题是道路桥梁建设当中遇到的最常见的问题，对于这个问题，以下从成因及处理措施两个方面进行分析。

2.1成因

2.1.1混凝土材料质量所导致的沉降

在施工过程中，混凝土的配料需要施工单位进行科学计算和合理的实验得出。首先，水泥强度的变化会影响混凝土的强度。施工单位应该按照公式计算，当水灰比等相等时，高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高，混凝土施工时不能用错水泥标号，一般的水泥标号选用应当与混凝土的强度相适应。其次，需要合理调整好混凝土施工的配合比例，找出混凝土组合材料之间最适合本次工程的比例，生产出优质的混凝土。实验室得出的配合比是以干燥状态材料为基础，而施工工地的砂石骨料都还有一定水分，会改变产品之间的相适应性，对于混凝土的强度和其他性能也都会产生不同程度的影响，施工时要根据砂石含水的情况进行修正。因此，混凝土的材料配料不正确易导致沉降的产生。

2.1.2钢筋锈蚀而引起的沉降

作为道路桥梁结构中最为重要的支架，钢筋一直是被大量使用的材料，钢筋会因为不良的使用条件、不当的使用方法和各种环境造成的污染，产生锈蚀，钢筋锈蚀已经成为了普遍现象。钢筋锈蚀会影响道路桥梁的使用性和持久性，锈蚀严重会降低道路桥梁的承载力，使之过早产生破坏，大量混凝土结构由于钢筋锈蚀，安全问题得不到保障，使之不得不被拆除或者维修，造成巨大的经济损失。

一般的状况下，由于混凝土内部的PH值为12左右，在这个环境下，钢筋周围会形成一种保护膜，称之为钝化膜，这种膜可以保护钢筋不被锈蚀。而这种钢筋表面的钝化膜的稳定性主要取决于周围混凝土的PH值，即酸碱值。混凝土在碳化作用下，钢筋因原先在碱性介质中生成的钝化膜被破坏而渐渐失去保护作用，导致钢筋锈蚀。当酸碱值大于十时，钢筋的锈蚀速度相对较小，但是当酸碱值小于四时，钢筋的锈蚀速度会以肉眼可见的速度上升。现代科学家证明钢筋锈蚀是从酸碱值达到11.8的时候开始的。这时的钢筋的钝化膜分子结构已经开始不再稳定，并且被酸碱逐渐破坏，在氧和水的作用下，钢筋表面发生化学反应，先形成小部分锈斑，最后这些锈斑会连接成一大片的锈蚀，造成钢筋锈蚀，由于锈蚀后的钢筋体积会发生膨胀，结果导致混凝土开裂，最后大量混凝土开裂的缝隙拼接在一起，就会使道路桥梁产生塌陷沉降。

2.2沉降问题控制

2.2.1建筑材料控制

在桥梁混凝土施工过程中，由于气流的温度波动和混凝土收缩时所产生的过热温度应力和收缩应力，水化热问题很严重，水化热，指的就是水化合时所释放出的热。降低了水化热，可采用钢筋混凝土，也可采用钢筋"双掺"（掺有粉煤灰、掺有外加剂）。合理地选择混凝土的配合比尽量减少或增加单位水泥的使用量，在充分满足建筑设计的要求及保证施工质量的必要前提下，尽量减少对单位水泥的使用量，采用中、低热水泥来降低建筑混凝土的水化热。另外还可以降低钢筋混凝土出机口的温度，，主要就是可以降低石子的入风口对混凝土的出风口温度所影响最严重的石头入风口温度与拌合水的温度。实验结果表明，石子的温度每下降一度，混凝土输入机口的温度就可以直接下降0.5摄氏度，水温每下降一度，混凝土的温度就可以直接下降0.2摄氏度。通过建立合理有效的混凝土温控技术措施，从而有效地控制了沉降。

2.2.2钢筋除锈

工人使用打磨机钢丝刷砂纸等工具对生锈的钢筋进行打磨除锈这种方法属于人工除锈，需要大量的人力操作，虽然简单，但非常费时费力，且除锈效率特别低，除过锈的钢筋其性能也会有所下降，只适用于钢筋数量较少，而且钢筋生锈时间短的情况。机械除锈所采用的主要设备有钢筋除锈机、干式喷砂机和水喷砂机，其原理都是直接将钢筋表面的已经锈蚀的钢材进行铲除或者抛光。根据表面锈蚀程度的不同，可以选择不同的机械除锈机。化学除锈主要使用钢筋除锈剂，其中盐酸草酸型除锈剂其方法简单，见效快，成本也较低，得到大量使用，但是这种类型的钢筋除锈剂有非常大的腐蚀性，容易破坏钢筋的质量，影响钢筋混凝土的强度。同时，由于这类除锈剂属于酸碱性，对于钢筋的损害较大，使得钢筋返锈也非常快。所以对于除锈剂的选择，要选择有机酸，没有辐射，既不会影响钢筋的质量，又能够提升钢筋的牢固性。同时还要选择具有防锈性的除锈剂，即除过锈后，在室外自然状态下两到三个月不会发生反锈，使得钢筋表面产生钝化膜，安全牢固。只用化学除锈是不太彻底的，需要综合采用机器除锈和人工除锈方法，先将表面比较厚的镀锈层打磨掉，然后再进行化学除锈。

结语：

由于全球科技大爆炸，越来越多的国家对于桥梁修建有了更高的要求，许多桥梁技术正逐渐趋向成熟化发展。这对于桥梁设计师来说，需要设计师对以后的桥梁系统设计考虑更加周全。同时提高桥梁设计的环保性和严谨性。以便在桥梁系统完工后，其性能能够完全发挥，为使用者提供一个良好的生活环境。同时，要遵从国家相关规定，进行合理的桥梁设计，提高建筑桥梁设计的优越性，保证桥梁系统的安全和质量。只有从根本上根除道路沉降问题产生的原因，才可以使道路沉降这一问题得到解决。

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