龍根友
摘要:自改革開放以來,我國現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程加快,道路橋梁的建設(shè)量激增,其中的問題也逐漸顯現(xiàn)出來。道路橋梁建設(shè)是一種基礎(chǔ)性建設(shè),其在建設(shè)過程中需要較多的工序且環(huán)境復(fù)雜。本文通過分析道路橋梁施工現(xiàn)狀,指出了其技術(shù)保障中存在的問題,并給出了應(yīng)對(duì)策略,以期為我國道路橋梁施工質(zhì)量的提升提供參考。
【關(guān)鍵詞】道路橋梁;施工技術(shù);保障措施
1.道路橋梁施工介紹
道路橋梁(Road and Bridge,RB)主要由道路基礎(chǔ)、道路表面、橋段、溝道建設(shè)四部分組成,是一類以線型作為設(shè)計(jì)模板,以連貫性作為設(shè)計(jì)思路的基礎(chǔ)建設(shè)工程。其中道路基礎(chǔ)建設(shè)是指將泥土、碎石通過構(gòu)建形成的線型層來作為道路的壓力承受部分。道路表面建設(shè)是指在道路基礎(chǔ)建設(shè)上使用各類材料進(jìn)行表面平化修飾,來為汽車、行人提供較好的交通條件。橋段、溝道建設(shè)則是在普通道路建設(shè)上發(fā)展次來的較高難度的交通建設(shè)工程,旨在克服特殊條件(如河流、山峰等)來提供交通環(huán)境。
2.現(xiàn)階段道路橋梁施工問題分析
2.1混凝土材質(zhì)量差
混凝土是指以水、砂石作為基礎(chǔ)的材料,根據(jù)需要對(duì)其所占比重進(jìn)行調(diào)整并通過水泥來進(jìn)行膠聯(lián)凝固所得到的一種非自然石料。根據(jù)其制備過程中的外貌形態(tài)可以分為可塑期與定形期。建設(shè)工程中將可塑期的混凝土注入事先制備好的模板中使其凝固塑性轉(zhuǎn)化為定形期,從而發(fā)揮支撐作用。建設(shè)工程對(duì)于混凝土具有相當(dāng)嚴(yán)格的強(qiáng)度要求,根據(jù)不同建設(shè)的需要,國內(nèi)的混凝土通??梢砸云鋯挝惑w積的承壓能力由高到低分為十四個(gè)等級(jí):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。
所采用的原料質(zhì)量、具體的制備過程以及鋪設(shè)技術(shù)水平均會(huì)對(duì)混凝土建設(shè)質(zhì)量造成干擾。目前,道路、橋梁在總體交通方式中所占的比重越來越大。高流量會(huì)增加路面的基礎(chǔ)承重結(jié)構(gòu)的壓力,如果作為基礎(chǔ)建設(shè)主要部分的混凝土不具備相應(yīng)的強(qiáng)度,或其緩震性能、抗變性能較差,則很有可能會(huì)對(duì)交通安全造成巨大威脅,出現(xiàn)路面損壞、塌陷,縮短道路的使用時(shí)長,提高路面修繕維護(hù)費(fèi)用成本,嚴(yán)重影響交通建設(shè)。
2.2變形現(xiàn)象多發(fā)
變形現(xiàn)象多集中發(fā)生于公路路段,尤其是往來車輛多為重型卡車的路段。重型卡車相比較與普通運(yùn)輸汽車,其單位載重多在數(shù)十噸級(jí),其對(duì)于路面的垂直壓力更大。同時(shí),重型卡車的重量導(dǎo)致其慣性作用力更大,在車輛進(jìn)行轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)更容易發(fā)生車位的順原移動(dòng)方向擺動(dòng),極有可能導(dǎo)致車禍的發(fā)生。為應(yīng)對(duì)這一問題,該類卡車多會(huì)使用抓地力(即摩擦力)更大、耐磨性更好的輪胎。這樣的設(shè)計(jì)雖然解決了較大的慣性所帶來的擺動(dòng)問題,但卻增加了對(duì)于路段表面的水平壓力。當(dāng)重型卡車經(jīng)過紅綠燈路段并在等待車道內(nèi)??繒r(shí),車輛的巨大前行慣性會(huì)經(jīng)過剎車系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為水平方向的路面推動(dòng)力。同時(shí),車輛發(fā)生相對(duì)移動(dòng)時(shí)輪胎與地面間通過摩擦力轉(zhuǎn)化為熱能來對(duì)路面加熱,使得普通瀝青材料的路面受熱作用而軟化,再加上水平方向的路面推動(dòng)力,路面更容易發(fā)生性狀變化。
2.3下沉現(xiàn)象多發(fā)
下沉是指路面在下基塌陷與上表面壓力的雙重作用下出現(xiàn)的塌方現(xiàn)象。此類現(xiàn)象多發(fā)于土層穩(wěn)定性差等區(qū)域的路段建設(shè)中,屬于較為嚴(yán)重的建設(shè)問題。用于路段或橋基建設(shè)的土地內(nèi)部的層級(jí)之間通常會(huì)存在較大的間隔,此外地基中的自然河流使得其抵抗剪切力的作用較弱,這些都會(huì)導(dǎo)致其承受范圍縮小。當(dāng)在路面上施加的壓力超出承受范圍時(shí),在地基部分就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的下沉,導(dǎo)致路面的塌陷。除地基因素之外,臺(tái)背的填充物質(zhì)也會(huì)導(dǎo)致該現(xiàn)象的出現(xiàn)。為了確保工程質(zhì)量,具有優(yōu)秀水流透過性的填充物質(zhì)常會(huì)被用于路面施工。但目前行業(yè)中,該類材料普遍存在著水流透過性不滿足實(shí)際施工要求,以及內(nèi)部填充物質(zhì)之間的間隔較大。這些缺陷會(huì)嚴(yán)重干擾施工人員判斷路面壓實(shí)情況。
3.保障手段
3.1提高混凝土質(zhì)量
提高混凝土質(zhì)量首先要選擇優(yōu)質(zhì)的制備材料。優(yōu)質(zhì)的制備材料可以顯著提高混凝土的強(qiáng)度,提高路面的重量承受力度,且其優(yōu)秀的抗變性能可以應(yīng)對(duì)車輛行駛對(duì)路面造成的破壞,進(jìn)而提高路段的使用時(shí)長。目前為提高混凝土的強(qiáng)度,除基本原料之外還會(huì)在制備過程中加入高強(qiáng)度的陶瓷顆粒。高強(qiáng)度的陶瓷顆粒可以有效提高混凝土各成分之間的膠聯(lián)凝聚程度,使其凝聚密度以及穩(wěn)定性大幅提高。
攪拌屬于混凝土的制備的重要環(huán)節(jié)。原料能否在該過程中實(shí)現(xiàn)充分的混勻直接關(guān)系到混凝土的質(zhì)量與均一性。較為先進(jìn)的混勻方法為機(jī)械分級(jí)混勻,即現(xiàn)在低拌速條件下對(duì)沙、石、土進(jìn)行攪拌,待其混合均勻后加入水泥與水,再在高拌速條件下進(jìn)行攪拌混勻以防止水泥凝固。
除攪拌以外,各原料之間的配比也相當(dāng)重要。在混凝土中,石、沙多作為支持成分用來提供壓力承載,而土、水泥則作為粘合成分來將支持成分固定,若粘合成分比重過多,則會(huì)導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度降低,無法發(fā)揮基礎(chǔ)承載作用。而支持成分比重過多又會(huì)導(dǎo)致分散現(xiàn)象,路面容易破裂?,F(xiàn)如今的混凝土配比多是施工人員通過研究施工環(huán)境以及工程需要,根據(jù)長期的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行半推導(dǎo)而得,主觀性較強(qiáng),缺乏客觀理論的指導(dǎo),很容易出現(xiàn)混凝土質(zhì)量與實(shí)際要求不匹配的問題。行業(yè)內(nèi)相關(guān)人員應(yīng)針對(duì)這一現(xiàn)象,結(jié)合大數(shù)據(jù)分析理論,對(duì)我國具體施工過程中混凝土比例的選擇以及各比例混凝土的質(zhì)量狀況進(jìn)行數(shù)據(jù)收集,并分析整理出其質(zhì)量與原料比例的函數(shù)關(guān)系。
3.2優(yōu)化路面材料,改善變形現(xiàn)象
雖然變形現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是重型運(yùn)貨卡車的慣性停靠,但現(xiàn)階段難以找到其他的替代運(yùn)輸手段,因此該類問題的解決措施應(yīng)集中在路面材料的優(yōu)化改良上。首先要提高路面材料的抗水平作用力性能,可以使用單層結(jié)構(gòu)的路面材料。單層結(jié)構(gòu)的路面材料可以有效地對(duì)重型卡車輪胎傳來的摩擦推動(dòng)力進(jìn)行傳遞擴(kuò)散,以此來直接減輕路面單位所承受的推動(dòng)作用,減少路面變形。提高熱能吸收性能可以有效促進(jìn)摩擦推動(dòng)力的熱學(xué)轉(zhuǎn)化,減少直接的變形力,而高危狀態(tài)下的形態(tài)穩(wěn)定可以有效提高路面材料對(duì)于摩擦推動(dòng)力的抵抗性能。
3.3穩(wěn)固優(yōu)化地基,改善下沉現(xiàn)象
提高地基穩(wěn)定性的重要手段是通過選擇合適的臺(tái)背填充物質(zhì)來改善地下水流對(duì)于土層的侵蝕作用。合適的臺(tái)背填充物質(zhì)首先應(yīng)具有很好的吸水性能,以此來替代土壤承受水流的沖刷。此外,該類物質(zhì)在某種程度上會(huì)替換原有地基成分,因此還應(yīng)具有一定的硬度,以此來發(fā)揮原有地基的支撐作用。除使用臺(tái)背填充物質(zhì)外,還可以通過引入土工格柵結(jié)構(gòu)來提高地基土壤的自身硬度。土工格柵是指在對(duì)地基穩(wěn)定性要求較高的建設(shè)工程中,為應(yīng)對(duì)較差土壤硬度環(huán)境,人為地使用剛性材料所構(gòu)建的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)進(jìn)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。在實(shí)際過程中,格柵可以通過調(diào)控土壤受外力作用產(chǎn)生的側(cè)面形變,進(jìn)而提高土壤的穩(wěn)定程度。此外,格柵還可以對(duì)土基側(cè)面層的移動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行制約,有效地減少土層位移所引發(fā)的地基空缺。
4.結(jié)束語
道路橋梁的工程質(zhì)量直接影響我國的交通環(huán)境,提高其施工水平可以創(chuàng)造很好的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。文章首先對(duì)道路橋梁施工進(jìn)行概念介紹,然后指出其現(xiàn)有的混凝土質(zhì)量、變形以及下沉問題,對(duì)各類問題出現(xiàn)的原因進(jìn)行剖析,并針對(duì)性地提出解決辦法,包括優(yōu)化混凝土制備原料、控制原料比例、優(yōu)化路面材料以及使用土工格柵。道路橋梁工程對(duì)于我國的現(xiàn)代化建設(shè)具有重要意義,相關(guān)行業(yè)人員應(yīng)提高學(xué)習(xí)意識(shí),不斷吸收先進(jìn)理論,提高施工水平。
【參考文獻(xiàn)】
[1]孫興媛.道路橋梁施工現(xiàn)存問題分析及處理措施研究[J].科技風(fēng),2018(36):113.
[2]吳精松.冬季道路橋梁施工中混凝土澆筑方法的改良[J].交通世界,2018(30):68-69.