道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因分析

史长存

（中国铁建国际集团有限公司，北京 100855）

随着施工技术体系不断完善，可作业施工区域面积也在扩大。道路桥梁作为重要交通承载结构，其使用性能的稳定性也将影响到城市间物资交流频次。受到前期调研不足、设计方案适用性较差、施工管理不合规等因素影响，道路桥梁很容易出现一些质量性问题，如道路桥梁裂缝就属于常见病害之一，通过采取措施优化各个工程推进环节，对提升道路桥梁应用价值，促进行业经济稳定发展有着积极意义。

1 道路桥梁设计问题成因及解决方法

1.1 道路桥梁设计问题成因

1.1.1 理论体系不完善

设计人员在对道路桥梁工程进行设计时，需要参考相关资料信息来设计主体内容，如最新道路桥梁设计规范、不同区域道路桥梁设计要求、作业区域基础地质条件、施工参数体系信息等，这些信息都是道路桥梁设计方案的重要参考。但部分地区作为新开发区域，地质结构情况比较复杂，需要匹配相应施工方案来确保项目顺利推进。因此类区域理论体系尚未成熟，容易导致设计方案适应性下降，不能满足实际施工需求的情况发生。

1.1.2 桥梁与桥面设计寿命不一致

在道路桥梁工程中，考虑到建设成本、施工进度、修复难度等因素，企业在设计桥梁结构与桥面结构时，会重点关注桥梁结构耐久性，对于桥面耐久性设计关注度较差，这也导致了桥梁与桥面结构使用寿命不统一，桥面经常需要修复。但在修复过程中也会对桥梁稳定性产生影响，从而增加了桥梁机构后期维护成本，影响交通运输流畅性。

1.1.3 桥梁耐久性较差

根据我国道路桥梁相关设计规范内容可以看出，企业在设计桥梁结构时，会对结构使用寿命进行控制，因为耐久性的提升需要更高级别的原材料，这样会增加整体工程使用成本，所以企业为了降低施工成本，会将使用寿命控制在合格线左右。在随后使用过程中，受到外部条件因素影响，桥梁结构的使用寿命还会进一步缩减，从而影响到整体工程的应用效果[1]。

1.2 道路桥梁设计问题的解决方法

1.2.1 完善道路桥梁理论体系

理论体系的完善需要借鉴大量的模拟实验和实际施工经验来制定。在完善理论体系的过程中，企业需要对每一个施工环节进行准确把握，将所有的施工细节进行详细记录，便于后续的数据分析，为理论体系完善提供科学性的数据支持。同时，在完善道路桥梁理论体系的过程中，技术人员还需要遵循一般性原则，对于不具备代表性的工程项目，不应将其作为理论体系建设主体，从而提高理论体系建立的科学性[2]。

1.2.2 桥梁与桥面设计寿命保持一致

在企业施工成本组成中，后续维护成本属于非常重要的施工成本投入，因此企业在设计道路桥梁施工方案时，需要将桥梁与桥面的设计寿命进行统一，即提升桥面设计寿命，选用更加优质的原材料作为桥面施工材料，从而有效减少工程后期维护频次，降低项目的总成本投入[3]。

1.2.3 重视桥梁耐久性

道路桥梁工程在应用过程中，会受到多方面因素影响，如自然灾害、车辆过载等，此类情况都会给桥梁带来较大的应用压力，如果不能对其进行有效解决，势必会提高结构损坏事件的发生概率。通过研究桥梁施工过程中的各个应用环节，提升建筑结构本身的耐久性，对提升道路桥梁工程运行稳定性有着积极的意义。

2 道路桥梁施工中裂缝成因及解决方法

2.1 道路桥梁施工中裂缝成因

2.1.1 混凝土材料质量

在道路桥梁工程施工过程中，混凝土结构属于非常重要的支撑结构，如桥墩、桩基、桥主等，混凝土材料的质量直接影响到整体工程的应用效果。部分企业为了减少成本投入，所选用的混凝土材料标准不符合实际操作要求，从而造成结构裂缝的产生。另外，部分企业进行混凝土材料拌和时，所采用的混凝土配合比存在不合理情况，导致混凝土质量下降，增加了后续施工质量问题的发生概率。

2.1.2 外部载荷影响

道路桥梁工程在应用过程中，会受到内部应力和外部应力影响，从而导致结构裂缝情况。由外部载荷导致的混凝土裂缝可以分为以下两种情况：第一种情况是由直接应力导致结构裂缝，其主要原因是材料过量堆积导致载荷超标，从而形成了结构裂缝。第二种情况是由次应力引起的结构裂缝，即在施工过程中，由于凿洞、钻孔等操作会改变结构原有应力，从而导致结构载荷量发生变化，产生结构裂缝。

2.1.3 温度变化

道路桥梁结构的主要承重结构一般都是混凝土结构，在温差变化较大的环境中，此类结构受到热胀冷缩的影响，很容易出现结构形变，如果此类情况发生比较频繁，很容易导致结构裂缝的产生。另外，在温度不断变化的过程中，混凝土结构变形还会引起结构应力改变的情况，并且在内外应力作用下，混凝土结构应力变化情况也会逐渐加剧，从而导致结构裂缝的产生。

2.1.4 钢筋腐蚀

钢筋在道路桥梁中属于提升混凝土结构强度辅助材料，钢筋属于混合材料，主要元素为铁元素。在外部条件作用下，尤其是在潮湿环境中，空气中二氧化碳会逐渐侵蚀混凝土表层结构，进入到结构内部与钢筋中铁元素发生酸化反应，加上空气中氧气与铁元素发生的氧化反应，导致了钢筋结构被腐蚀，降低了原有承重能力，从而造成结构裂缝。

2.2 道路桥梁施工中裂缝的解决方法

2.2.1 优化钢筋设置布局

在道路桥梁工程施工之前，技术人员需要对所有项目内容进行全面了解，明确各个结构中钢筋结构的位置；同时对各个结构的承重能力进行计算，根据计算结果对结构所处位置进行调整，使工程实际载荷能力可以达到应用要求，从而避免道路桥梁施工中结构裂缝事故的发生。

2.2.2 提升混凝土材料检查力度

为了保证混凝土的施工质量，管理人员需要对进入施工现场的混凝土原材料进行严格的检查，包括材料的合格证书及相关的验收报告等。同时，管理人员需要结合工程的实际概况对混凝土原材料的来源、数量及尺寸规格等进行认真的核查、记录，确保进入施工现场的原材料可以达到工程的实际要求。

2.2.3 注重温度变化控制

技术人员对施工现场中温度的影响力必须充分考量，尽量防止混凝土因温度因素引发质量降低现象。施工人员可以在道路桥梁建设期间，积极利用冷水来对碎石冷却，在较短时间内调整混凝土温度，符合施工要求。

2.2.4 优化施工方法

道路桥梁施工方法优化是减少混凝土裂缝重要途径。沥青混合料颗粒大小、性质、形态在道路桥梁施工中有严格要求，必须选定更为适合施工材料和机械设备；施工阶段，施工人员必须认真搅拌混合材料，以科学比例调剂沥青混凝土，确保基层材料的均匀性，分类处理其中存在所有杂物。

3 结语

综上所述，公路作为运输物资重要载体，在城市经济交流中起着非常重要衔接作用。由于公路应用区域地形的差异性较大，有时为了缩减运输路程，会构建道路桥梁工程。在具体应用过程中，由于初期设计问题和后期施工不合理情况影响，道路桥梁结构很容易出现裂缝问题，给道路桥梁工程应用带来负面影响。针对问题成因针对性制定解决措施，对提升工程应用安全等级，延长工程使用寿命有着非常积极的意义。