陳貴榮
【摘 要】我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)彰顯了大國(guó)的崛起,這對(duì)于市政道路橋梁工程的建設(shè)工作而言是機(jī)遇,更是挑戰(zhàn)。如何提高工程質(zhì)量,保障施工進(jìn)度,降低施工成本,關(guān)系到能否圓滿地完成城市建設(shè)工作。在我國(guó),道路橋梁工程開(kāi)裂、剝蝕等問(wèn)題屢見(jiàn)不鮮,而當(dāng)今時(shí)代是比拼技術(shù)與效率的時(shí)代,唯有合理應(yīng)用技術(shù),才能走在時(shí)代前列。文章結(jié)合實(shí)際,探討提升市政道路橋梁工程壽命及預(yù)防和治理病害的措施。
【關(guān)鍵詞】市政道路;橋梁工程;常見(jiàn)病害;施工處理技術(shù)
【中圖分類號(hào)】U457.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688(2020)05-0070-03
近年來(lái),我國(guó)基建事業(yè)發(fā)展十分迅速,各個(gè)省份、城市紛紛進(jìn)行各種大型基礎(chǔ)建筑工程建設(shè),給居民的生活帶來(lái)了極大的便利,但建筑工程質(zhì)量問(wèn)題也頻頻出現(xiàn),例如頻繁發(fā)生的市政道路橋梁路面開(kāi)裂和積水等問(wèn)題。導(dǎo)致市政道路橋梁工程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的原因有很多,病害種類多樣,只有對(duì)癥下藥,采取相應(yīng)的解決措施,才能提高工程質(zhì)量,為人們安全出行提供保障。
1 不透水路面帶來(lái)的路基沉降與地下水水位下降
1.1 危害性
城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)使得大量人口涌入城市,城市對(duì)生活用水的需求量和使用量也隨之增加;此外,工業(yè)的迅速發(fā)展使得工廠數(shù)量增多,工作量加大,用水量大幅提升。這些情況都造成地下水資源的減少,而市政道路的致密路面會(huì)阻礙水滲入地下,長(zhǎng)此以往,地下水水位將會(huì)不斷降低,進(jìn)而引發(fā)更加嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。
(1)地下水水位下降。目前,我國(guó)城市中絕大多數(shù)市政道路的路面采用的是密級(jí)配瀝青混合料,地下車庫(kù)、停車場(chǎng)、公園、步行街等場(chǎng)所常采用水泥混凝土、大理石和花崗巖等材料作為路面材料,這些材料都是不透水層。隨著道路和橋梁覆蓋面的增加,整座城市的表面逐漸覆蓋滿了一層不透水層。不透水層會(huì)將水留在地表,導(dǎo)致地下水量減少、水位不斷下降。地下水水位的下降會(huì)帶來(lái)很多危害,例如會(huì)使城市居民難以利用地下水資源。我國(guó)很多內(nèi)陸地區(qū)一直采用地下水作為生活、工業(yè)用水,它有著供水穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),并且水質(zhì)較好,有些地區(qū)的地下水甚至可以不經(jīng)過(guò)加工直接飲用。在很多干旱地區(qū),地下水就是最主要的水源。地下水水位的下降意味著地下水的水量減少,這時(shí)人類若想獲得地下水資源,需要挖掘更深的井;缺乏地下水也會(huì)嚴(yán)重影響植物的生長(zhǎng),從而影響城市中動(dòng)物的生存,增加大自然的負(fù)擔(dān),影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)?shù)叵滤幌陆禃r(shí),相當(dāng)于地下出現(xiàn)空缺,因此很可能出現(xiàn)地表下陷問(wèn)題,甚至發(fā)生塌陷,給居民的生活帶來(lái)不安全因素。
(2)路面積水。在降水天氣,市政道路橋梁的路面由于材料致密、間隙小,因此不能及時(shí)將水分排出,水分會(huì)在路標(biāo)逐漸聚集,當(dāng)材料縫隙被水填滿后,就會(huì)在路面上形成路表水膜或是形成路面積水,降低了路面的動(dòng)摩擦因數(shù),使路面變滑,汽車行駛在這樣的路面時(shí),剎車距離會(huì)增加,容易引發(fā)交通事故;路表水膜的反光作用會(huì)使得地面出現(xiàn)虛像,容易給司機(jī)和行人帶來(lái)視覺(jué)誤差,引發(fā)危險(xiǎn)事故;此外,當(dāng)溫度較高時(shí),留在路面的水分還可能形成水霧,影響人們的視線,導(dǎo)致路面交通事故的發(fā)生。
(3)引發(fā)洪澇災(zāi)害。當(dāng)遭遇強(qiáng)降水或是連續(xù)降水時(shí),路面的不透水性導(dǎo)致城市排水能力下降,尤其在暴雨天氣時(shí),地面徑流量迅速攀升,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)城市內(nèi)澇,輕則不利于人們出行,重則危害居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。
1.2 整改措施
為了防止市政道路橋梁工程出現(xiàn)積水問(wèn)題及由此引發(fā)的更加嚴(yán)重的問(wèn)題,應(yīng)當(dāng)在市政道路橋梁工程中使用透水瀝青路面,顧名思義,就是采用允許水分通過(guò)的材料構(gòu)建路面,使之能夠?qū)⒙访娴姆e水吸納到排水層,并通過(guò)排水層將水分排出,防止積水并將水分還給河流、土壤。
(1)材料設(shè)計(jì)。透水瀝青路面的面層材料采用總質(zhì)量為85%左右的粗集料,材料顆粒較大,接觸面積小,每個(gè)接觸點(diǎn)所承受的應(yīng)力都比普通路面的高。因此,骨料的選擇會(huì)對(duì)材料的綜合性能產(chǎn)生很大的影響,在進(jìn)行透水瀝青路面的鋪設(shè)時(shí),選擇正確的材料十分關(guān)鍵。在透水瀝青面層,一般選用高黏度的瀝青作為結(jié)合料,并且通過(guò)摻入廢舊輪胎粉等物質(zhì)提升瀝青的黏度。透水基層則多采用多孔水泥混凝土基層,目前我國(guó)的混凝土技術(shù)已經(jīng)十分成熟,對(duì)于大體積混凝土的設(shè)計(jì)和使用也十分頻繁。過(guò)濾層通常由粗砂和小顆粒集料構(gòu)成,它們能夠起到過(guò)濾的作用,而且具備較強(qiáng)的透水能力,能夠讓水順利滲入地下。
(2)級(jí)配設(shè)計(jì)。采用離散單元法則可以建立數(shù)字模型,對(duì)級(jí)配結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)估與檢測(cè)。在具有相同的加載條件時(shí),偏粗型級(jí)配的多孔瀝青混合料結(jié)構(gòu)承載能力和抗局部荷載變形能力更強(qiáng),骨架結(jié)構(gòu)也更加穩(wěn)定。
(3)瀝青用量的確定。目前的瀝青用量確定方法是通過(guò)分析曲線中的拐點(diǎn)來(lái)確定最適合的瀝青用量,但這種方法的誤差較大,容易受到主觀因素的影響,因此應(yīng)當(dāng)對(duì)這種方法進(jìn)行優(yōu)化,在進(jìn)行取值時(shí)保證其客觀性,提高結(jié)果的精度和準(zhǔn)確度。
(4)結(jié)構(gòu)。透水瀝青路面分為3層,其中面層一般采用透水瀝青混凝土,面層指的是表面的一層,也就是直接接觸汽車、行人的路面;面層下面是透水基層,它是暫時(shí)的儲(chǔ)水層,能起到承上啟下的作用。墊層則是防止路基細(xì)顆粒堵塞透水結(jié)構(gòu)的一層,起到過(guò)濾作用,相當(dāng)于凈水器中的過(guò)濾部分。為了改善土基的溫濕情況并提高路面的水溫性,應(yīng)當(dāng)設(shè)置砂墊層。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
(5)防止生成裂縫、皺褶的措施。在進(jìn)行透水瀝青路面的接縫工作時(shí),應(yīng)當(dāng)注意接縫施工是非常重要的一環(huán),其施工情況會(huì)對(duì)路面的平整性造成很大的影響,因此需要施工人員倍加注意。接縫工作分為橫向接縫和縱向接縫兩種,縱縫可以直接進(jìn)行碾壓處理,碾壓時(shí)必須保證持續(xù)、均勻,使接縫逐漸變平順。在施工過(guò)程中若是工作臺(tái)突然中斷,則可以將其轉(zhuǎn)化為橫縫進(jìn)行填補(bǔ)[1]。
2 施工原因帶來(lái)的路基沉降
2.1 產(chǎn)生問(wèn)題的原因
市政道路橋梁施工過(guò)程中容易出現(xiàn)紕漏,導(dǎo)致后期路基沉降發(fā)生。①某些建筑公司為了牟取利益刻意省略施工步驟,偷工減料,或是從業(yè)人員不具備專業(yè)素質(zhì),將普通道路的建筑技術(shù)直接應(yīng)用到市政道路橋梁工程中,未考慮到不同結(jié)構(gòu)的特殊性橋梁工程的注意事項(xiàng),從而導(dǎo)致病害的產(chǎn)生。②采用的施工技術(shù)存在問(wèn)題,施工人員沒(méi)有認(rèn)真細(xì)致地進(jìn)行施工,施工過(guò)程中遇到的問(wèn)題未能得到有效解決,出現(xiàn)混凝土裂縫等,導(dǎo)致工程質(zhì)量不過(guò)關(guān)。③受到施工地周圍潮濕環(huán)境的影響,或是施工過(guò)程中路面存在積水,也會(huì)使得路面沉降。④市政橋梁養(yǎng)護(hù)單位對(duì)后期檢修維護(hù)過(guò)程不重視,未能及時(shí)進(jìn)行路面的養(yǎng)護(hù)工作,這也會(huì)導(dǎo)致路面沉降問(wèn)題的產(chǎn)生。⑤在聘請(qǐng)養(yǎng)護(hù)管理人員時(shí),只關(guān)注價(jià)格,不關(guān)注質(zhì)量,因此導(dǎo)致維護(hù)人員專業(yè)素養(yǎng)不夠而出現(xiàn)二次返工,白白耗費(fèi)人力、財(cái)力。
2.2 解決措施
(1)充分考慮地下水層的位置。市政道路橋梁肩負(fù)著連接兩地的重任,每天都會(huì)有大量車輛在上面行駛,因此路面深度會(huì)逐漸向下延伸,再加上地下水的作用,就會(huì)發(fā)生路基沉降。施工前,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)充分調(diào)查建筑附近地下水層的位置并結(jié)合工程的特性進(jìn)行防水的設(shè)計(jì),有些地區(qū)地下水層位置不深,施工前期不會(huì)對(duì)工程造成太大影響,因此容易被忽略,但在道路橋梁使用數(shù)年后便會(huì)對(duì)其造成積壓,導(dǎo)致路面沉降問(wèn)題的發(fā)生,因此必須對(duì)地下水層位置引起足夠的重視[2]。
(2)建立完善且嚴(yán)格的監(jiān)管體系。為保證建筑工程完工后的質(zhì)量,保證其能夠在投入使用后發(fā)揮最大的價(jià)值,為使用的居民帶來(lái)生活和工作上的便利,應(yīng)當(dāng)建立起一套完備的監(jiān)管和驗(yàn)收體系,為工程前的查驗(yàn)、施工過(guò)程中對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的檢查、監(jiān)管與施工后的測(cè)試驗(yàn)收提供保障。在市政橋梁道路工程開(kāi)工之前,應(yīng)當(dāng)對(duì)承包商進(jìn)行嚴(yán)格的信息核實(shí),確認(rèn)其具有良好的信譽(yù)與建設(shè)能力,并嚴(yán)防分包帶來(lái)的責(zé)任不明;在準(zhǔn)備環(huán)節(jié),應(yīng)當(dāng)對(duì)所選材料、施工方案等進(jìn)行詳細(xì)的核查,確保所選材料符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并確認(rèn)施工方案不出漏洞;在施工環(huán)節(jié),應(yīng)當(dāng)按照不同工序嚴(yán)格分割,明確各部分的參與人員與責(zé)任人員,明確每一位施工人員的職責(zé),讓他們清楚自己的工作內(nèi)容和責(zé)任;在驗(yàn)收環(huán)節(jié),應(yīng)當(dāng)測(cè)試該項(xiàng)目在投入使用后是否會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,以及是否留有安全隱患,如有,應(yīng)當(dāng)及時(shí)追責(zé)、及時(shí)整改。
3 水泥混凝土材料造成的剝蝕問(wèn)題
3.1 剝蝕問(wèn)題原因與危害
受氣候等條件的影響,我國(guó)北方等地區(qū)在寒冷的冬季常出現(xiàn)路面積雪、結(jié)冰等問(wèn)題,為保證行人能夠安全通過(guò),盡可能地避免交通擁堵和引發(fā)安全事故,我國(guó)道路管理養(yǎng)護(hù)部門在市政道路橋梁表面采用了大量融雪劑和鹽類物質(zhì),它們能夠降低水的凝固點(diǎn),防止路面大面積結(jié)冰,并提升路面摩擦力,提升安全性,但同時(shí)也會(huì)嚴(yán)重腐蝕路面,造成水泥混凝土路面嚴(yán)重剝蝕。目前,我國(guó)市政橋梁路面時(shí)常采用的水泥混凝土是一種含有大量孔隙的材料,這些孔隙能夠吸附和儲(chǔ)存水,使之循環(huán)進(jìn)行融化與凝固過(guò)程,這對(duì)路面質(zhì)量的影響很大;此外,融雪劑等物質(zhì)的使用也使得路面孔隙的吸水性提升,并加速對(duì)混凝土的破壞,造成更大面積剝蝕。
3.2 解決措施
想要改善市政橋梁路面大面積剝蝕問(wèn)題,就應(yīng)當(dāng)減少融雪劑和融雪鹽類物質(zhì)的使用,或者開(kāi)發(fā)腐蝕性較小的產(chǎn)品,并及時(shí)清除構(gòu)件表面脫落、疏松和遭受腐蝕的混凝土,防止深度腐蝕。在施行防滲漏工程時(shí),應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的材料,例如鋼筋混凝土并不是等級(jí)越高越好,應(yīng)當(dāng)選擇合適的混凝土,并綜合考慮其碳化作用和抗?jié)B性能,依靠混凝土的自防水能力防范滲漏現(xiàn)象。在選取套管、止水環(huán)等材料時(shí),應(yīng)當(dāng)選取質(zhì)量過(guò)硬、安全可靠的品牌,并且提前對(duì)所用材料進(jìn)行取樣檢查,在獲得產(chǎn)品質(zhì)量報(bào)告書(shū)后才能確定選取該種材料,此外一定要選用可靠的安全員,杜絕使用假冒偽劣產(chǎn)品的現(xiàn)象,防止因產(chǎn)品不合格為市政道路橋梁工程留下安全隱患,甚至成為“豆腐渣工程”[3]。
4 鋼筋銹蝕與混凝土碳化問(wèn)題
4.1 由二氧化碳引發(fā)的混凝土碳化與鋼筋銹蝕
混凝土的重要原料是石灰,其主要成分為氧化鈣,與水按照一定比例混合攪拌后轉(zhuǎn)化成為氫氧化鈣,它能夠與二氧化碳反應(yīng),也就是混凝土轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃茙r石碎塊的物質(zhì)的過(guò)程,被稱為混凝土碳化。碳化后的混凝土呈現(xiàn)弱酸性,混凝土中混合的鋼筋一般不會(huì)做表面處理,依靠混凝土隔絕空氣進(jìn)行保護(hù),而弱酸性的混凝土不但不會(huì)起到保護(hù)作用,反而會(huì)加速鋼筋銹蝕。
4.2 解決措施
混凝土的碳化與其抗?jié)B漏性能有著直接的關(guān)系,一般來(lái)說(shuō),抗?jié)B性能較好的混凝土碳化速度也會(huì)慢一些。提升抗?jié)B性的主要措施如下。
(1)降低水灰比?;炷撂蓟俣鹊臎Q定因素就是水灰比,水灰比值越低,孔隙越小,因此抗?jié)B漏性能與抗碳化性能越好。在攪拌石灰制作混凝土?xí)r,應(yīng)當(dāng)在條件允許的情況下盡量降低水灰比,并加入減水劑,減少水的用量并使混凝土內(nèi)部形成氣泡,阻止二氧化碳滲入。
(2)選擇合適材料。顆粒較細(xì)、水化熱低的水泥凝結(jié)速度高,抗?jié)B性能好,因此采用標(biāo)號(hào)高于425#的水泥較為合適,所使用的細(xì)骨料要求顆粒均勻飽滿、平均直徑小、含泥量低,粗骨料也要求最大粒徑不超過(guò)40 mm且含泥量低于1%。
(3)做好養(yǎng)護(hù)工作。養(yǎng)護(hù)工作做不到位,就會(huì)使混凝土孔隙增大,容易滲入二氧化碳。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明,養(yǎng)護(hù)期越長(zhǎng),碳化速度越慢,因此應(yīng)當(dāng)在保證設(shè)計(jì)要求和滿足工期的情況下盡量延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)期,濕養(yǎng)1~2周為宜。
(4)在市政道路橋梁表面涂刷防滲層。在道路表面涂刷特殊的有機(jī)層能夠防止二氧化碳滲入,從而有效防止混凝土碳化,并能夠改善路面剝蝕情況[4]。
(5)對(duì)暴露的鋼筋做保護(hù)處理。鋼筋的主要成分是鐵,鐵在發(fā)生銹蝕時(shí)就會(huì)逐漸全部被侵蝕,不能像銅、鋁等一樣只有表面發(fā)生氧化,因此應(yīng)當(dāng)對(duì)鋼筋表面做防氧化處理。
5 結(jié)語(yǔ)
城市中的道路橋梁建設(shè)是建設(shè)城市的基礎(chǔ)工程,只要加強(qiáng)道路橋梁建設(shè)工作,才能保證居民出行的安全性、便利性,并且為其他建筑事業(yè)提供基礎(chǔ)保障。為此,相關(guān)部門與建筑企業(yè)應(yīng)當(dāng)采取有效措施預(yù)防和治理路面病害。
參 考 文 獻(xiàn)
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