文／馮新安 北京住總集團有限責(zé)任公司市政道橋工程總承包部 北京 100000

引言：

當(dāng)今社會，科技發(fā)展帶動了整個社會各個領(lǐng)域經(jīng)濟效益的提升，建筑行業(yè)中，路橋作為基建當(dāng)中的重要一環(huán)，其主要目的就是確保社會發(fā)展，同時盡量充分發(fā)揮建筑的使用功能，做好道路橋梁系統(tǒng)的建設(shè)。但是我國的橋梁建筑依舊存在著許多問題，需要人們解決，這些問題分為兩個方面：設(shè)計方面和建筑方面。

1、橋梁道路設(shè)計

1.1 橋梁設(shè)計的注意事項

公路橋梁的設(shè)計能夠影響到公路橋梁建設(shè)工程的質(zhì)量，這就需要我們對公路橋梁進行設(shè)計時要依據(jù)準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)計算，還要在構(gòu)造時有合理的解決辦法。這不僅要考慮到在施工和使用時產(chǎn)生的各種負載重力，還要考慮到在使用時遇到的各種自然條件下，可能產(chǎn)生的負面影響。針對于不同的地區(qū)和不同的地形，就要考慮到一些特殊的在使用時和自然條件惡劣時產(chǎn)生的一些因素。

1.2 橋梁設(shè)計存在的問題

1.2.1 橋梁設(shè)計方案不夠合理

對于橋梁來說，在使用時，橋梁的上面通常會受到很大的負載，所以這就要求使用的樁基在使用時具有很好的穩(wěn)定性和較強的承載能力，鉆孔灌注樁正好具備了這些特點，橋梁樁基的設(shè)計對工程質(zhì)量等方面有很大的影響。通過以往的工程試驗證明，當(dāng)巖面較平整，樁的嵌巖深度h＞2d 時，樁側(cè)嵌固力約占總荷載50%以上。隨著嵌固深度增加。承載力也隨之增大。但嵌固深度增加，承載力也隨之增大。嵌固深度h＞3d 時，承載力增長不大。《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》中計算單樁軸向受壓容許承載力的公式中沒有對樁嵌入基巖深度規(guī)定限值。也沒有隨嵌入深度值增大而設(shè)定相關(guān)的折減系數(shù)。因此，在樁基設(shè)計實踐中，當(dāng)樁基承載力需要通過較大的嵌巖深度來提高時，不妨考慮加大樁徑。

1.2.2 設(shè)計無法達到相關(guān)要求的標(biāo)準(zhǔn)

我國設(shè)計人員，對橋梁公路進行設(shè)計時，大多只考慮了強度而忽略了公路橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性；考慮強度的極限值而忽略了使用的極限值。而對于公路橋梁來說，使用時的質(zhì)量是最重要的；只看重對結(jié)構(gòu)的建造，對結(jié)構(gòu)維護這一層面沒有引起重視。面對實際設(shè)計問題，耐久性只被當(dāng)作一種概念。使用年限也沒有準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面也沒有足夠的耐久性的考量。認知的偏差，體現(xiàn)在質(zhì)量和使用年限上，就是失之毫厘差之千里。

1.2.3 橋梁設(shè)計研究不透徹

橋梁設(shè)計是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，設(shè)計中存在的缺陷問題值得我們重視和思考。根據(jù)具體的項目條件做出科學(xué)合理的工程設(shè)計，橋梁設(shè)計應(yīng)在設(shè)計理念，結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)造細部等方面做好防患設(shè)計，盡量減少設(shè)計缺陷以降低安全隱患。橋梁設(shè)計缺陷的誘因：1.橋梁節(jié)點存在設(shè)計薄弱環(huán)節(jié)，尤其是城市高架橋。2.地理條件處理不當(dāng)，對地質(zhì)情況認識不夠，措施不到位。3.特殊造型橋梁設(shè)計，追求美觀而不符合受力的結(jié)構(gòu)設(shè)計。4.疲勞破壞考慮不夠，研究不夠。5.缺乏相關(guān)結(jié)構(gòu)試驗，很少見到結(jié)構(gòu)試驗的資料，尤其是非標(biāo)準(zhǔn)橋梁，以及橋梁節(jié)點，橋梁實體破壞〉模型試驗〉模型計算〉理論計算〉各種假設(shè)。這些因素都會影響到結(jié)構(gòu)的的安全性和耐久性?，F(xiàn)如今，我們建造好的公路橋梁雖然都符合了規(guī)范所要求的強度，卻在未來使用的10年內(nèi)，大概率會出現(xiàn)各類問題。

1.3 主要對策

道路橋梁設(shè)計中，要考慮周邊環(huán)境，橋梁尺寸，規(guī)模，使用材質(zhì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計等，建造周期，成本，設(shè)計使用年限等。安全性是橋梁設(shè)計的大前提和重中之重。橋梁設(shè)計時必須考慮到不斷增加的車速，車重，車流量，同時兼顧溫度，地形，地質(zhì)地貌，優(yōu)先確保設(shè)計容量充分，足夠，確保橋梁的安全性。橋梁設(shè)計也要考慮到其經(jīng)濟性。在滿足結(jié)構(gòu)安全的大前提下，考慮到降低造價，減小地方財政負擔(dān)。橋梁設(shè)計中，其輸送功能，交通組織功能也非常重要。例如立交橋，橋上橋下均有比較大的車流量，需要考慮到下行車輛撞擊橋墩的危險性。橋梁也同時體現(xiàn)設(shè)計理念，盡可能與周邊景觀相融合，取得設(shè)計一體的效果。

2、橋梁道路建設(shè)——沉降問題

沉降問題是道路橋梁建設(shè)當(dāng)中遇到的最常見的問題，對于這個問題，以下從成因及處理措施兩個方面進行分析。

2.1 成因

2.1.1 混凝土材料質(zhì)量所導(dǎo)致的沉降

在施工過程中，混凝土的配料需要施工單位進行科學(xué)計算和合理的實驗得出。首先，水泥強度的變化會影響混凝土的強度。施工單位應(yīng)該按照公式計算，當(dāng)水灰比等相等時，高標(biāo)號水泥比低標(biāo)號水泥配制出的混凝土抗壓強度高，混凝土施工時不能用錯水泥標(biāo)號，一般的水泥標(biāo)號選用應(yīng)當(dāng)與混凝土的強度相適應(yīng)。其次，需要合理調(diào)整好混凝土施工的配合比例，找出混凝土組合材料之間最適合本次工程的比例，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的混凝土。實驗室得出的配合比是以干燥狀態(tài)材料為基礎(chǔ)，而施工工地的砂石骨料都還有一定水分，會改變產(chǎn)品之間的相適應(yīng)性，對于混凝土的強度和其他性能也都會產(chǎn)生不同程度的影響，施工時要根據(jù)砂石含水的情況進行修正。因此，混凝土的材料配料不正確易導(dǎo)致沉降的產(chǎn)生。

2.1.2 鋼筋銹蝕而引起的沉降

作為道路橋梁結(jié)構(gòu)中最為重要的支架，鋼筋一直是被大量使用的材料，鋼筋會因為不良的使用條件、不當(dāng)?shù)氖褂梅椒ê透鞣N環(huán)境造成的污染，產(chǎn)生銹蝕，鋼筋銹蝕已經(jīng)成為了普遍現(xiàn)象。鋼筋銹蝕會影響道路橋梁的使用性和持久性，銹蝕嚴重會降低道路橋梁的承載力，使之過早產(chǎn)生破壞，大量混凝土結(jié)構(gòu)由于鋼筋銹蝕，安全問題得不到保障，使之不得不被拆除或者維修，造成巨大的經(jīng)濟損失。

一般的狀況下，由于混凝土內(nèi)部的PH 值為12 左右，在這個環(huán)境下，鋼筋周圍會形成一種保護膜，稱之為鈍化膜，這種膜可以保護鋼筋不被銹蝕。而這種鋼筋表面的鈍化膜的穩(wěn)定性主要取決于周圍混凝土的PH 值，即酸堿值?；炷猎谔蓟饔孟?，鋼筋因原先在堿性介質(zhì)中生成的鈍化膜被破壞而漸漸失去保護作用，導(dǎo)致鋼筋銹蝕。當(dāng)酸堿值大于十時，鋼筋的銹蝕速度相對較小，但是當(dāng)酸堿值小于四時，鋼筋的銹蝕速度會以肉眼可見的速度上升。現(xiàn)代科學(xué)家證明鋼筋銹蝕是從酸堿值達到11.8 的時候開始的。這時的鋼筋的鈍化膜分子結(jié)構(gòu)已經(jīng)開始不再穩(wěn)定，并且被酸堿逐漸破壞，在氧和水的作用下，鋼筋表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，先形成小部分銹斑，最后這些銹斑會連接成一大片的銹蝕，造成鋼筋銹蝕，由于銹蝕后的鋼筋體積會發(fā)生膨脹，結(jié)果導(dǎo)致混凝土開裂，最后大量混凝土開裂的縫隙拼接在一起，就會使道路橋梁產(chǎn)生塌陷沉降。

2.2 沉降問題控制

2.2.1 建筑材料控制

在橋梁混凝土施工過程中，由于氣流的溫度波動和混凝土收縮時所產(chǎn)生的過熱溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力,水化熱問題很嚴重,水化熱,指的就是水化合時所釋放出的熱。降低了水化熱,可采用鋼筋混凝土,也可采用鋼筋"雙摻"(摻有粉煤灰、摻有外加劑)。合理地選擇混凝土的配合比盡量減少或增加單位水泥的使用量,在充分滿足建筑設(shè)計的要求及保證施工質(zhì)量的必要前提下,盡量減少對單位水泥的使用量,采用中、低熱水泥來降低建筑混凝土的水化熱。另外還可以降低鋼筋混凝土出機口的溫度,,主要就是可以降低石子的入風(fēng)口對混凝土的出風(fēng)口溫度所影響最嚴重的石頭入風(fēng)口溫度與拌合水的溫度。實驗結(jié)果表明,石子的溫度每下降一度,混凝土輸入機口的溫度就可以直接下降0.5 攝氏度,水溫每下降一度,混凝土的溫度就可以直接下降0.2 攝氏度。通過建立合理有效的混凝土溫控技術(shù)措施,從而有效地控制了沉降。

2.2.2 鋼筋除銹

工人使用打磨機鋼絲刷砂紙等工具對生銹的鋼筋進行打磨除銹這種方法屬于人工除銹，需要大量的人力操作，雖然簡單，但非常費時費力，且除銹效率特別低，除過銹的鋼筋其性能也會有所下降，只適用于鋼筋數(shù)量較少，而且鋼筋生銹時間短的情況。機械除銹所采用的主要設(shè)備有鋼筋除銹機、干式噴砂機和水噴砂機，其原理都是直接將鋼筋表面的已經(jīng)銹蝕的鋼材進行鏟除或者拋光。根據(jù)表面銹蝕程度的不同，可以選擇不同的機械除銹機。化學(xué)除銹主要使用鋼筋除銹劑，其中鹽酸草酸型除銹劑其方法簡單，見效快，成本也較低，得到大量使用，但是這種類型的鋼筋除銹劑有非常大的腐蝕性，容易破壞鋼筋的質(zhì)量，影響鋼筋混凝土的強度。同時，由于這類除銹劑屬于酸堿性，對于鋼筋的損害較大，使得鋼筋返銹也非常快。所以對于除銹劑的選擇，要選擇有機酸，沒有輻射，既不會影響鋼筋的質(zhì)量，又能夠提升鋼筋的牢固性。同時還要選擇具有防銹性的除銹劑，即除過銹后，在室外自然狀態(tài)下兩到三個月不會發(fā)生反銹，使得鋼筋表面產(chǎn)生鈍化膜，安全牢固。只用化學(xué)除銹是不太徹底的，需要綜合采用機器除銹和人工除銹方法，先將表面比較厚的鍍銹層打磨掉，然后再進行化學(xué)除銹。

結(jié)語：

更多國家對于橋梁修建有更高的要求，許多橋梁技術(shù)正逐漸趨向成熟化發(fā)展。這對于橋梁設(shè)計師來說，對橋梁系統(tǒng)設(shè)計做到思慮周全是設(shè)計師必須要掌握的。在此基礎(chǔ)上對橋梁設(shè)計的環(huán)保性和嚴謹性也提出了要求。進行合理的橋梁設(shè)計，提高建筑橋梁設(shè)計的優(yōu)越性，保證橋梁系統(tǒng)的安全和質(zhì)量。只有從根本上根除道路沉降問題產(chǎn)生的原因，才可以使道路沉降這一問題得到解決。