市政道路橋梁工程中關于沉降段路基路面的施工技術研究

李勝

【摘要】道路橋梁是國家基礎設施中的重要環節，經過歷史和時代的不斷發展，我國道路橋梁工程領域方面的技術已經達到了世界領先水平，市政道路建設的首要問題便是道路的安全性，在道路橋梁施工過程中，容易出現沉降，影響到工程的質量，沉降問題嚴重甚至會成為道路橋梁垮塌的直接因素，造成重大的人員損失和經濟損失。

道路沉降現象出現的原因有很多種，主要分為兩大類，第一類是由于道路修建所處板塊發生偏移撞擊造成的沉降，這種沉降屬于自然沉降;第二類便是由于建設不當，設計問題，施工使用問題造成的道路沉降，屬于人為沉降，二者的區別在于第一類沉降是不可逆的，第二類沉降是可逆的，即使是港珠澳大橋在其施工過程中也出現過沉降問題，由于專家的及時處理而使得大橋的整體工程并未受到很大影響。由此可見，了解道路橋梁沉降產生的原因以及處理方法，道路橋梁建設質量將得到很好的控制。針對道路橋梁建設過程中沉降問題的成因，本文通過溫度、混凝土、材料和鋼筋四個方面進行分析，并提出了沉降控制措施，保證了道路橋梁的結構安全性。

【關鍵詞】道路橋梁;沉降

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.09.028

引言：

當今社會，由于科技的飛速發展，推動了各行各業經濟效益的不斷提升，在建筑工程中，橋梁道路的建設是一個十分重要的環節，其主要目的就是確保社會發展，同時盡量充分發揮建筑的使用功能，做好道路橋梁系統的建設，可以為人們制造出一個方便快捷的生活環境。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：設計方面和建筑方面。

1、橋梁道路設計

1.1橋梁設計的注意事項

安全性是橋梁設計過程中最重要的內容。橋梁設計方案需要滿足國家對于橋梁設計的相關要求，以及得到施工單位的安全認證才可進行施工。這樣才可以保證橋梁施工過程中人員的安全以及橋梁系統在完成后后續使用中的可靠性能。

其次，橋梁設計要盡量做到經濟實用。在橋梁設計過程中，由于很多設備都需要進行購買。而不同廠家生產出來的不同設備的性能有所不同，其價格也是參差不齊，要在眾多的廠家之中找到高性價比的產品。降低造價的同時要減少能源的消耗，施工過程中要保護環境，在后續的使用過程中，要盡量做到節能減排，對環境的污染降到最低

1.2橋梁設計存在的問題

1.2.1橋梁設計方案不夠合理

非常多的設計師在對橋梁進行設計方案的過程中。想要為了多掙錢而進行復雜的橋梁設計，但是其設計的橋梁，卻無法做到完美，存在著許多的問題。有的甚至一開始的設計就是有問題的，沒有充分的考慮到實際使用中細枝末節的細節，從而導致橋梁設計方案存在著非常多的問題，在進行施工的過程中才被發現，有的甚至會導致生命安全出現問題。比如在進行橋梁設計時，很多人會選擇加入霓虹燈，但是由于對霓虹燈電流的預估出現較大的誤差，導致電流過大，從而使電線發生軟化，導致火災。

1.2.2設計無法達到相關要求的標準

我國設計師存在的普遍問題，就是有超越規則的設計行為。這種行為不但會對建筑本身造成影響，甚至會使使用者產生不滿意的情緒，導致設計師與用戶心中不愉快。比如許多橋梁設計師在進行橋梁設計師，對于材料的選擇，沒有做到統一，選擇的橋大多沒有國家3C認證。同時在建筑的使用過程中，由于車輛的增加使得橋梁部分沉降越來越嚴重，這樣會導致人民財產安全受到威脅。這些都是在橋梁設計過程中沒有考慮到的，因此在進行橋梁設計的時候，必須要嚴格按照國家的規定，否則會出現質量問題。

1.2.3橋梁設計研究不透徹

很多設計師沒有經過實地考察，僅僅根據當地部門上傳出來的數據變進行橋梁設計，常常會出現設計不夠合理不夠完善的問題。當進行施工時，會給施工造成一定的阻礙，需要工人進行返工。如果突然設計產生變更，有的會造成工程的直接失敗，造成施工單位的重大經濟損失。比如在進行橋梁計師時，有的設計師沒有將材料的設備型號進行標注，只是給了單純的一個數據，施工單位在進行施工作業時，按照給出的數據進行購買，但是卻無法滿足實際的需求，這樣不但會給施工方的采購帶來非常大的困難。由于市場上的材料琳瑯滿目，其中有的無法得到質量保證，如果施工單位采購了這樣的材料，會導致施工的質量直線下滑，嚴重的會直接傷害到用戶的安全，大大增加了工程的成本，使經濟效益直線下滑。

1.3主要對策

橋梁設計過程中，首先要考慮到各種材料之間的特性以及相關聯系，使各種設備能夠進行協調工作，對于施工過程中可能出現的材料損失，設計工程師也要提前考慮到。同時在進行建筑橋梁的設計師應該對施工單位作出相應的施工要求，對于施工單位，橋梁設計師要將細枝末節的注意事項都告訴施工單位，其目的就是為了保證后期使用過程中不會出現各種各樣的細小問題，細小的誤差匯聚在一起就是道路沉降的罪魁禍首，根據近年來施工的過程可以發現，沉降問題的產生，并不是設計師的設計不到位，而是施工單位在施工時沒有按照設計師的要求進行施工，使得設計師設計方案的目標無法達到，市民無法體驗到，對于這種現象，設計師就要對施工單位作出明確的施工要求，同時要對施工單位進行指導，確保施工的規范性。

2、橋梁道路建設——沉降問題

沉降問題是道路橋梁建設當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混凝土材料質量所導致的沉降

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。施工單位應該按照公式計算，當水灰比等相等時，高標號水泥比低標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號，一般的水泥標號選用應當與混凝土的強度相適應。其次，需要合理調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，生產出優質的混凝土。實驗室得出的配合比是以干燥狀態材料為基礎，而施工工地的砂石骨料都還有一定水分，會改變產品之間的相適應性，對于混凝土的強度和其他性能也都會產生不同程度的影響，施工時要根據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致沉降的產生。

2.1.2鋼筋銹蝕而引起的沉降

作為道路橋梁結構中最為重要的支架，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、不當的使用方法和各種環境造成的污染，產生銹蝕，鋼筋銹蝕已經成為了普遍現象。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，使之過早產生破壞，大量混凝土結構由于鋼筋銹蝕，安全問題得不到保障，使之不得不被拆除或者維修，造成巨大的經濟損失。

一般的狀況下，由于混凝土內部的PH值為12左右，在這個環境下，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定性主要取決于周圍混凝土的PH值，即酸堿值。混凝土在碳化作用下，鋼筋因原先在堿性介質中生成的鈍化膜被破壞而漸漸失去保護作用，導致鋼筋銹蝕。當酸堿值大于十時，鋼筋的銹蝕速度相對較小，但是當酸堿值小于四時，鋼筋的銹蝕速度會以肉眼可見的速度上升。現代科學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構已經開始不再穩定，并且被酸堿逐漸破壞，在氧和水的作用下，鋼筋表面發生化學反應，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生膨脹，結果導致混凝土開裂，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生的過熱溫度應力和收縮應力，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，在充分滿足建筑設計的要求及保證施工質量的必要前提下，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口對混凝土的出風口溫度所影響最嚴重的石頭入風口溫度與拌合水的溫度。實驗結果表明，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銹蝕的鋼材進行鏟除或者拋光。根據表面銹蝕程度的不同，可以選擇不同的機械除銹機。化學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，在室外自然狀態下兩到三個月不會發生反銹，使得鋼筋表面產生鈍化膜，安全牢固。只用化學除銹是不太徹底的，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，然后再進行化學除銹。

結語：

由于全球科技大爆炸，越來越多的國家對于橋梁修建有了更高的要求，許多橋梁技術正逐漸趨向成熟化發展。這對于橋梁設計師來說，需要設計師對以后的橋梁系統設計考慮更加周全。同時提高橋梁設計的環保性和嚴謹性。以便在橋梁系統完工后，其性能能夠完全發揮，為使用者提供一個良好的生活環境。同時，要遵從國家相關規定，進行合理的橋梁設計，提高建筑橋梁設計的優越性，保證橋梁系統的安全和質量。只有從根本上根除道路沉降問題產生的原因，才可以使道路沉降這一問題得到解決。

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