劉芳
(安慶市建筑工程施工圖審查有限責(zé)任公司,安徽安慶 246000)
對(duì)于城市道路橋梁設(shè)計(jì)、相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須要結(jié)合當(dāng)?shù)爻鞘幸?guī)劃、本次工程項(xiàng)目需求、道路橋梁施工的周邊環(huán)境、地質(zhì)條件等進(jìn)行綜合考量,要充分考慮道路橋梁設(shè)計(jì)是否與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)、施工區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件是否滿足設(shè)計(jì)需求、設(shè)計(jì)參數(shù)體系信息是否準(zhǔn)確完整,是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范、方案設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否緊密銜接。要求參與當(dāng)次項(xiàng)目工程的設(shè)計(jì)師必須要結(jié)合項(xiàng)目要求對(duì)道路橋梁工程設(shè)計(jì)方案的可行性、操作性進(jìn)行驗(yàn)證分析。但是,當(dāng)前部分道路橋梁設(shè)計(jì)單位,未能將設(shè)計(jì)理論與場(chǎng)地實(shí)際相結(jié)合,在一定程度上忽視當(dāng)?shù)爻鞘形幕?chǎng)地環(huán)境,導(dǎo)致道路橋梁設(shè)計(jì)方案在科學(xué)性、合理性方面存在不足與缺陷,甚至部分道路橋梁設(shè)計(jì)方案想當(dāng)然、與施工現(xiàn)場(chǎng)條件嚴(yán)重不符、存在許多安全質(zhì)量隱患,致使道橋路面后期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)裂縫,嚴(yán)重影響道橋的使用壽命。
近年來(lái),隨著現(xiàn)代城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)逐步增加,在城市建設(shè)中,城市環(huán)境、城市面貌得到顯著的改善與提升。城市道路橋梁功能不局限于城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,而是逐漸成為城市一道獨(dú)特、靚麗的風(fēng)景線。但是在當(dāng)前,我們也更多地看到,部分城市在城市道路橋梁建設(shè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,過(guò)于理想化:①設(shè)計(jì)單位不顧城市文化、項(xiàng)目實(shí)際,周邊環(huán)境、場(chǎng)地特征,盲目生搬硬套、復(fù)制那些別的城市已建成的道橋方案;②一味遷就、滿足業(yè)主要求、要美觀又要壓縮成本,丟掉設(shè)計(jì)的本質(zhì)、缺乏科學(xué)合理性,顧頭不顧尾。這樣直接導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案存在諸多弊端,為日后工程完工交付使用及后期運(yùn)營(yíng)埋下質(zhì)量隱患。
在道路橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)中,建設(shè)單位往往關(guān)注的是道路橋梁的美觀、成本方面。而道路橋梁的實(shí)用性、耐久性則會(huì)被忽視。持這種理念的建設(shè)單位在設(shè)計(jì)過(guò)程中在一定成度上也影響到設(shè)計(jì)單位。①設(shè)計(jì)單位在方案設(shè)計(jì)匯報(bào)會(huì)時(shí),會(huì)在弄幾個(gè)道橋方案比選、設(shè)計(jì)重點(diǎn)在外型美不美觀,設(shè)計(jì)成本超不超概上。在結(jié)構(gòu)選型、材料的應(yīng)用往往很少關(guān)注;②受建設(shè)單位影響、設(shè)計(jì)單位對(duì)工程材料選用也就被忽視,對(duì)材料及新技術(shù)發(fā)展不做充分研究,所選材料過(guò)時(shí)、材料的力學(xué)性能、抗疲勞、耐久性方面無(wú)法最大限度滿足現(xiàn)代道路橋梁設(shè)計(jì)實(shí)際需求,使用壽命就會(huì)大打折扣,特別是一些細(xì)節(jié)方面,譬如防裂貼、土工格柵、抗車轍劑的應(yīng)用與否,使用與不使用均會(huì)產(chǎn)生不同的效果。尤其是一些車流量大的路橋面、橋臺(tái)搭板與道路搭接的地方、橋梁石雕欄板與橋身等均是裂縫的重災(zāi)區(qū),工程投入使用后,路橋面則需經(jīng)常性修復(fù),這不僅會(huì)影響道路橋梁的穩(wěn)定性,也會(huì)對(duì)交通運(yùn)輸通行造成較大影響,致使道路橋梁維護(hù)成本增加。
要想保證道路橋梁設(shè)計(jì)的科學(xué)性,設(shè)計(jì)單位就必須恪守設(shè)計(jì)的本質(zhì),關(guān)設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)充分了解項(xiàng)目特征,對(duì)項(xiàng)目的周邊環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘、同時(shí)對(duì)車流量進(jìn)行測(cè)試分析、在路橋設(shè)計(jì)的等級(jí)、功能、路橋斷面等方案的關(guān)鍵性方面進(jìn)行確定,接下來(lái)做好現(xiàn)場(chǎng)地形地貌測(cè)量、水文地質(zhì)詳細(xì)勘察、研究分析、進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模,同時(shí)注意借鑒大量的實(shí)際道路橋梁工程設(shè)計(jì)成果、綜合運(yùn)用,做好項(xiàng)目設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性工作,為后期道路橋梁施工圖設(shè)計(jì),乃至工程施工打下基礎(chǔ)。與此同時(shí)要求道路橋梁設(shè)計(jì)人員積極提升自身理論水平,在設(shè)計(jì)實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn),加強(qiáng)道路橋梁設(shè)計(jì)的科學(xué)性,減少道路橋梁質(zhì)量安全缺陷。
道路橋梁工程設(shè)計(jì)人員在選擇道路橋梁設(shè)計(jì)方案過(guò)程中必須堅(jiān)持“安全、美觀、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用”的基本原則,將所有可能影響道路橋梁工程設(shè)計(jì)及施工等因素進(jìn)行歸納、進(jìn)行嚴(yán)格分析,同時(shí)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)要符合項(xiàng)目所在城市的相關(guān)規(guī)劃,與項(xiàng)目的周邊環(huán)境相結(jié)合、選擇最優(yōu)、最合理的道路橋梁工程設(shè)計(jì)方案。
在道路橋梁工程設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)不僅僅要關(guān)注道橋的建設(shè)成本、外型的美觀,對(duì)于道橋的結(jié)構(gòu)選型、材料的應(yīng)用更應(yīng)高度重視,要把安全放在第一位。
要充分認(rèn)識(shí)道橋結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性是重中之重,在道路橋梁交付運(yùn)營(yíng)后,路面的車輛荷載,季節(jié)的高溫、嚴(yán)寒、雨雪的侵蝕等都會(huì)導(dǎo)致道路橋梁出現(xiàn)老化、裂縫問(wèn)題,對(duì)道路橋梁耐久性產(chǎn)生較大影響、實(shí)際上這也是道路橋梁投入運(yùn)營(yíng)使用后最常見(jiàn)的病害。因此需要在設(shè)計(jì)源頭把好關(guān):①加強(qiáng)道橋結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性驗(yàn)算與審核,確保設(shè)計(jì)使用壽命周期內(nèi)的安全;②選材、應(yīng)與當(dāng)前日益發(fā)展材料與先進(jìn)的施工技術(shù)相結(jié)合。同時(shí)要在施工前做好道橋施工技術(shù)交底,要使該項(xiàng)目施工人員全面掌握工程的重要部位的質(zhì)量控制要點(diǎn),并做好材料的檢測(cè),不合格的材料嚴(yán)格禁止使用,確保道路橋梁工程施工質(zhì)量。
瀝青路橋面層開(kāi)裂類型可以劃分為荷載型裂縫何非荷載型裂縫,非荷載型裂縫也被稱作是溫度裂縫。筆者參加過(guò)對(duì)許多市政道路橋梁設(shè)計(jì)、施工的現(xiàn)場(chǎng)勘察及專家論證會(huì),結(jié)合查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行分析,認(rèn)為導(dǎo)致道路橋梁設(shè)計(jì)施工中裂縫的具體原因有如下幾點(diǎn)。
對(duì)于交通流量大的城市路橋面層,由于長(zhǎng)時(shí)間的不同類型重載車的軸載作用,基層產(chǎn)生拉應(yīng)力而出現(xiàn)疲勞累積致使面層出現(xiàn)裂縫,對(duì)于路橋的搭板處,則由于材料不同更易出現(xiàn)收縮裂縫。
通常城市道路基層材料選用較多的是水泥穩(wěn)定土基層、級(jí)配碎石基層、石灰穩(wěn)定土基層;市政橋梁材料則主要選擇混凝土基層?;鶎硬牧线x擇種類差異也會(huì)導(dǎo)致瀝青面層裂縫類型不同,所產(chǎn)生的影響也不同。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,路橋基層材料的收縮性越小,則在瀝青路面的面層裂縫也就越少。這也是目前水泥穩(wěn)定碎石(半剛性材料)廣泛應(yīng)用于基層的原因,需要注意的是在基層上必須添加瀝青透層以加強(qiáng)與面層的粘結(jié);對(duì)于混凝土基層、除了添加瀝青透層外,還須則在縮縫、漲縫處粘貼防裂貼對(duì)抗面層開(kāi)裂也是有好處的。
瀝青混合料的施工配合比是影響瀝青路面開(kāi)裂的重要原因,而施工配合比應(yīng)采用馬歇爾試驗(yàn)來(lái)確定的。對(duì)于其孔隙率、流值、穩(wěn)定度、瀝青飽和度等指標(biāo)均需達(dá)設(shè)計(jì)要求。
在道路橋梁工程施工中使用瀝青混合料施工對(duì)于天氣是有嚴(yán)格的要求,低溫及雨雪天氣嚴(yán)禁施工。①為了使得拌和的混合料施工快卸快鋪快平,能夠被及時(shí)碾壓成型。通常將碾壓溫度控制在120~150℃范圍內(nèi),碾壓終了溫度控制在65~80℃范圍內(nèi)。如果是寒冷天氣,施工溫度難以保障;②混合料在受到雨水侵蝕后,混合料表面黏附力下降,致使瀝青路面層經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后會(huì)發(fā)生瀝青料粒松散,出現(xiàn)裂縫坑洼現(xiàn)象,這是道路橋梁面層發(fā)生裂縫的主要原因之一。
路床填料以及基層材料的碾壓含水量及材料強(qiáng)度,路床填筑分層碾壓的厚度、壓實(shí)度及養(yǎng)護(hù)等因素也是產(chǎn)生裂縫的原因之一。
(1)在進(jìn)行城市道路基層設(shè)計(jì)時(shí),在選擇基層材料的時(shí)候要優(yōu)先選擇抗水性能、抗拉強(qiáng)度、干縮系數(shù)和溫度系數(shù)良好的半剛性材料做基層,如水泥穩(wěn)定土;橋梁基層是混凝土。
(2)上面層選用改性細(xì)料式密實(shí)型瀝青混凝土瀝青面層,加適量抗車轍劑、除與普通熱瀝青施工相同外,還應(yīng)注意到改性瀝青混合料施工溫度高10~20℃。
(3)為進(jìn)一步提高表面層抗裂縫性能,在基層與面層之間加瀝青透層并加鋪土工網(wǎng);對(duì)于混凝土基層除了添加瀝青透層外、還須則在縮縫、漲縫處粘貼防裂貼對(duì)抗面層開(kāi)裂也是有好處的。
(1)嚴(yán)禁在雨雪天氣及低溫條件下施工。
(2)控制路床填料及基層施工碾壓時(shí)的含水量。
(3)控制路床填料及基層施工碾壓時(shí)的厚度、做到分層碾壓,壓實(shí)度達(dá)設(shè)計(jì)要求。
(4)對(duì)于市政綜合管網(wǎng)管頂以上填料要用專項(xiàng)機(jī)械機(jī)壓實(shí)。壓實(shí)度達(dá)設(shè)計(jì)要求,對(duì)于橫向過(guò)街埋深不大的管道必要時(shí)可加筋,加鋪混凝土以保護(hù)。
(5)基層碾壓完成后,需及時(shí)采取有效的養(yǎng)生措施。在養(yǎng)生作業(yè)技術(shù)后,可及時(shí)應(yīng)用乳化瀝青來(lái)做封層或者透層。
(6)透層或粘層完成后,需及時(shí)將瀝青路面鋪筑完成。
綜上所述,現(xiàn)代城市道路橋梁設(shè)計(jì)問(wèn)題與路橋面的裂縫有直接的因果關(guān)系,這就要求與設(shè)計(jì)人員的理念、設(shè)計(jì)理論應(yīng)與項(xiàng)目特征結(jié)合,與工程技術(shù)的發(fā)展、材料應(yīng)用相結(jié)合,改進(jìn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題、防止裂縫發(fā)生。