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摘要:随着城市化脚步的加快,使道路桥梁工程建设进入全新的历史时期。不同于传统的道路桥梁工程,随着当前人们出行需求的日益增长,对于道路桥梁工程的建设质量有了更高的要求。伸缩缝过渡区混凝土防水工作作为道路桥梁工程建设中的关键,关系到整个工程的建设质量,本文结合我国道路桥梁工程的实际建设情况,以伸缩缝过渡区的混凝土防水工作为切入点进行相关的防水措施探析。
关键词:道路桥梁;伸缩缝过渡区;混凝土防水措施;探讨
伸缩缝作为道桥结构中的薄弱部位,容易出现裂缝、渗水等施工问题,在经过长期的使用后,伸缩缝容易出现坑槽、剥落和混凝土裂缝问题,不仅会影响道桥工程的使用年限,同时也会威胁到广大人民的出行安全。推进伸缩缝过渡区混凝土防水工作,不仅是道路桥梁工程建设的内在要求,同时也满足了人民安全出行的需求。采取科学的混凝土防水措施,能够有效规避一些常见的施工质量问题,对于我国道桥工程的建设有着重要意义。
一、道路桥梁伸缩缝的概述及破坏机理
伸缩缝是路桥工程中常见的结构,关系到路桥的功能使用,结合路桥工程的实际建设情况来看,伸缩缝主要有以下几项功能和作用:首先,铺装层同伸缩缝进行连接,能够对车辆的巨大荷载力进行缓冲,车辆行驶更为平稳,有利于提升人民出行的舒适性和安全性;其次,借助伸缩缝,能够同路桥的相关梁体形成一个较为稳定的钢性整体,对于提高路桥结构的稳定性有着重要意义,对伸缩缝应力进行改变和传递。近年来,伴随经济社会的高速发展,路桥建设同人民日常生活的联系日益紧密,出行量的增加,导致道路拥挤极易发生,车辆经过产生的荷载往往会对伸缩缝缓冲区的结构产生冲击,在车辆驶过时,会产生一定的压力应变,应力同车辆荷载力之间呈正比。如果长期处于高负荷环境下,伸缩缝过渡区的混凝土难免会出现疲劳现象,引发裂缝等病害,如果无法在短时间内采取有效的应对措施,可能就会危及整个路桥结构。
二、道路桥梁伸缩缝过渡区类型
填塞对接型和嵌固式对接型是较为典型的两类对接式伸缩缝装置,这两种伸缩缝过渡区类型有着不同的特点,填塞对接型侧重于对沥青和橡胶材料的利用,将相关材料作为缝隙从而进行填塞,达到理想的受压状态;嵌固式对接型主要是对橡胶固体进行利用,促使公路伸缩达到理想的受压状态。除了以上两种较为常见的伸缩缝过渡区类型之外,钢制支承式和组合剪切式也是较为常见的两类伸缩缝过渡区类型。实现对伸缩缝的有效利用,能够有效降低外部因素对路桥结构的负面影响,一方面保障人民的行车安全,另一方面也能有效延长道桥的使用年限。
三、推进道路桥梁伸缩缝混凝土防水措施的必要性
(一)延长路桥寿命
伴随人口数量的激增,人民的出行需求呈现出多样化的发展趋势,交通工具的规格不断扩大,再加上使用频率的提高,路桥寿命面临全新的挑战。伸缩缝过渡区作为道路桥梁工程建设中的薄弱部位,容易受到外部因素的破坏,尤其是雨水的影响,这时推进混凝土防水措施显得愈发重要,对于延长路桥的使用寿命有着重要意义。
(二)降低维护成本
伸缩缝过渡区作为路桥工程中的薄弱之处,在后期的使用过程中,需要按照维护要求,按时推进维护工作,且维护工作需要耗费大量的资源和资金。从长远来看,一方面有利于道路工程行业的长远发展,另一方面也利于我国的可持续发展。加强混凝土防水措施,能够减少路桥使用过程中存在的不稳定因素,也能节约大量的人力资源和物质资源,帮助路桥管理人员实现对路桥维护成本的有效控制。
(三)保障行车安全
伸缩缝过渡区作为路桥结构的重要构成,与广大人民的出行安全有着紧密联系,尤其是在桥梁工程中,伸缩缝过渡区的混凝土防水工作显得更为重要。推进相关防水措施,能够保证伸缩缝过渡区结构的稳定性,为人民的出行安全提供有效的保障。此外,加强相关防水措施,也能保证车辆在行车过程中保持较为稳定的速度,对于优化人民的出行体验有着重要的意义。
四、道路桥梁伸缩缝病害的成因
(一)设计不尽合理
设计工作的开展关系到后续工程的建设,在路桥工程的伸缩缝建设中也是如此,科学的设计工作有助于提升工程建设质量,为后续施工提供正确的指引。然而结合伸缩缝过渡区的实际建设情况来看,在设计工作中还存在很多不足之处。一些施工单位在施工前并没有安排专业的技术团队进行调研,以获取工程建设所需的相关参数和信息,导致后续的施工缺乏导向和指引。此外,一些设计企业缺乏对伸缩缝过渡区性能指标的有效把握,对伸缩缝过渡区的精准性产生了负面影响,后期很难实现对最佳位移量的调整。
(二)施工人员操作
工程施工人员作为工程建设的核心,承担着重要的施工任务,结合道路桥梁工程的建设来看,施工人员的素质和操作都是工程建设的重要影响因素,一些施工人员深受传统施工观念的影响,在伸缩缝过渡区的建设中,并没有按照伸缩缝的施工安装标准推进施工,在施工过程中存在一些问题,譬如梁端的设置。为了规避裂缝等质量问题,在开展具体的工程建设前,要安排专业的施工团队对道路桥梁的建设需求进行综合分析,在综合考虑建设成本、建设难度等多项因素后,选取科学的施工工艺,保障伸缩缝过渡区建设的科学性。
(三)施工温度和材料
施工温度作为混凝土施工的一项重要外部因素,关系到混凝土施工的效率和质量,结合道路桥梁工程的实际建设情况来看,伸缩缝施工技术的应用主要是为了有效发挥混凝土的固定作用,借助相关的金属构件进行连接,对于施工材料的质量有着较高的要求,为了达到理想的防水效果,工程建设对于防水材料的质量和性能也有着较高的要求。在施工前,要安排技术人员对当地环境进行分析,尤其是天气,更是分析工作中的关键,在选取混凝土时,要尽量选取质量较高的混凝土原材料,为了保障混凝土施工的质量和效率,相关施工人员要对混凝土凝固后的强度进行分析,从而选取合理的混凝土配比。除了混凝土材料之外,相关构件也是重要的原材料,伸缩缝过渡区的混凝土施工,需要充分考虑到伸缩缝过渡区的特点,由于伸缩缝长期暴露在外部环境下,雨水、温度等因素都会影响到伸缩缝的结构,如果温差过大,产生热胀冷缩现象,就会影响到相关构件的自身质量,如果无法采取有效的应对措施,长此以往,还会对构件的结构产生负面影响,具有较多的安全隐患。因此,构件的选取也是施工工作中的关键,尽量选取耐腐蚀、性能良好的构件材料。
五、道路桥梁伸缩缝过渡区的混凝土防水策略
(一)完善前期准备工作
有序开展准备工作,能够为后期的工程建设创造便利,在伸缩缝过渡区的混凝土施工中也是如此,在开展具体的施工任务前,需要对各类施工设备、施工材料的型号进行掌握,针对不同的施工材料采取不同的管理和储存方式,避免由于外部因素影响工程的建设质量。除此之外,在准备工作中,要对以往的工程建设经验进行总结和整合,对工程建设中可能出现的一些问题进行分析和预防,并且制定完善的应对策略。譬如在伸缩缝过渡区的混凝土施工中,经常容易出现控制不合理的问题,针对这种问题,借助以往的施工经验进行分析,主要有以下两种可能,首要考虑的是桥面混凝土同锚固装置出现了脱落,或者是固定模式不尽合理。为了避免这种问题,在施工前要安排专业的技术人员对梁体部位进行检查,完成钢筋的预埋工作,一方面,能够保障后续施工任务的稳定推进,另一方面,也能大幅提升伸缩缝装置的稳定性。针对不同类型的路桥工程,需要选择不同的准备人员,工程施工团队要加大对准备工作的重视度。
(二)完善路桥工程设计
科学的设计工作能够帮助工程施工人员实现对多种施工资源的有效控制,对于降低整个工程的建设成本也有着巨大帮助。在路桥工程的设计工作中,施工团队要紧跟行业和时代的发展脚步,不断转变设计观念,将工程的建设需求作为基点,安排专业的技术人员对施工现场进行调研,获取工程建设所需的相关参数和信息,为后续的工程建设奠定坚实的理论基础。为了保障伸缩缝过渡区混凝土的施工质量,要结合伸缩缝过渡区的特点,选取合理的伸缩缝过渡区类型,保障设计工作的科学性。结合伸缩缝工程建设的实际需求来看,在相关部位的施工过程中,主要有以下几项设计要求:第一,充分考虑车辆行驶的安全性和舒适性,因为这关系到广大人民的出行体验;第二,在伸缩缝的安装工作中,需要为后续的养护和检查工作创造便利,一方面,能够控制养护成本,另一方面,也能降低养护检查工作的难度;第三,对伸缩缝装置的各项性能进行把握,尤其是坚固性和耐用性,更是工程建设中需要考虑的关键因素,相关性能能够保障伸缩缝的长期使用,降低外部因素对伸缩缝结构的负面影响;第四,在设计工作中,需要对桥台和桥梁之间的位移差进行把握,保障设计工作的科学性。
(三)加强施工质量控制
伸缩缝过渡区的施工有其自身的特点,科学的质量控制工作显得尤为重要,在伸缩缝的混凝土施工和建设前,需要安排施工人员,对外部环境进行检查和分析,针对工程施工中的一些薄弱之处进行着重把握,尤其是主梁钢筋同预埋钢筋之间的稳定性,更是质量控制中的关键。在开展浇筑工作前,安排清洁人员对施工现场进行清洁,尤其是混凝土界面同端口之间的灰尘和垃圾,更是清理工作中的重点和关键,清洁工作要满足工程施工的具体需求。在完成施工现场的清理工作后,对伸缩缝过渡区的结构进行分析。在满足具体的建筑需求后,推进胶布的封闭工作,一方面,能够避免外界水进入到凹槽中,另一方面,也能避免混凝土出现渗透问题,在完成相关操作之后,推进混凝土的施工工作。值得注意的是,在施工过程中,要保障施工路面的标准性,尤其是路面的平整度,更是施工中需要着重把握的关键因素。随后开展摊铺和开槽工作,在完成伸缩缝的相关装置后,安排清洁人员对预留伸缩缝内的各类杂物进行清理,利用特殊泡沫进行填充,借助沙袋进行填实。在填充工作中,施工人员也要发挥自身的能动性,避免出现污染问题,适时引入沥青材料。为了保障工程建设的科学性,在施工中,要保障摊铺工作的连续性,能够有效避免路桥出现裂缝,从而提升伸缩缝过渡区的建设质量。
(四)把握材料配合比
施工材料配合比的调整,也是伸缩缝过渡区建设中的关键。在当前时代下,伸缩缝过渡区的建设质量有了更高的要求,材料配合比也有了更高的标准。结合路桥工程的实际建设情况来看,在施工材料的配比工作中,可以结合工程建设的实际需求,适量加入一定的膨胀剂材料和钢纤维,钢纤维的抗拉强度一般为750MPa,集中体现为哑铃型结构,强度比较高,塑性也比较强,自身的综合性能较为优异,尤其是抗拉抗压强度和抗弯能力。钢纤维的添加能够有效规避混凝土裂缝,伸缩缝结构更为稳定,是一种应用较为广泛的防水措施。此外,加强对膨胀剂的利用,不仅能够大幅提升混凝土的密实性,也能有效改变混凝土搅拌接的内部结构,由于膨胀剂材料具有较强的膨胀性,因此能够有效避免混凝土硬化过程中的干缩问题。值得注意的是,鉴于混凝土材料的自身特点,在硬化过程中出现不同程度的干缩现象,这对于施工团队来说是一项全新的挑战,为了保障材料配合比的科学性,保障整个工程的建设质量,需要对膨胀剂的比例进行控制。在不同的道路和桥梁工程施工中,混凝土的配合比有着不同的要求,施工团队要加强调研工作,在综合考虑建设成本等多项因素后,制定科学的工程建设规划,结合施工建设需求选取合理的材料配合比,并适时加入相关膨胀剂材料。
(五)加强混凝土养护
在完成基础性的建设工作后,混凝土养护工作显得愈发重要,也是一项重要的防水措施。鉴于混凝土材料的特殊性,开展科学的养护工作,不仅能够保障混凝土的防水性能,同时也能有效延长混凝土的使用年限。值得注意的是,伸缩缝过渡区的混凝土养护工作需要结合工程建设的实际需求,在完成混凝土的浇筑工作后,尤其是初凝结后,混凝土的水化热度比较高,在这时开展有序的养护工作,能够实现对混凝土温度的有效控制,避免混凝土表面缺水产生较大的拉应力,引发混凝土裂缝等施工问题。因此,在完成混凝土收面工作后,安排专业的施工技术人员对混凝土表面喷涂一定量的混凝土,这些混凝土可以充当养护剂,达到理想的养护效果。在混凝土初步凝结后,安排施工人员推进洒水养护工作,从而降低混凝土的水化热温度。在不同的时间段,需要采取不同的洒水策略,结合混凝土养护工作的实际需求来看,在混凝土施工后的三四个小时内,一般要加大洒水频率,在四个小时后,需要结合混凝土表面的湿度和外部天气因素,科学开展洒水工作,为了保障伸缩缝混凝土的施工质量,洒水工作需要维持在10小时内。为了保障混凝土洒水工作的按时推进,在必要时可以安排专业的监管人员,结合科学的洒水周期推进监管工作,切实提升混凝土养护的效率,达到理想的防水效果。
六、结语
伸缩缝过渡区的防水工作关系到道路桥梁工程的使用年限和建设质量,是我国道路工程建设中的重要任务。为了达到理想的建设效果,为广大人民的出行创造更大的便利,有关部门要发挥自身监管和引导作用,在路桥工程的建设过程中,针对不同的施工环节,采取不同的监管策略,为道路工程的建设营造良好的外部环境;路桥施工单位要加大对伸缩缝过渡区建设的重视度,加强对新型施工技术和防水措施的应用,推进专业人才的培养,为工程建设奠定坚实的人才基础。
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[3]孙敏娟,刘港,武向楠,等.智能公路混凝土桥梁伸缩缝过渡区修复结构及其施工方法:CN110593134A[P].2019.
作者:段俊旭 单位:北京正和安泰建筑劳务有限公司