道路桥梁设计与施工中裂缝成因研究

涂 琳

（武汉船舶职业技术学院,湖北武汉430050）

道路桥梁在进行具体设计施工中会遇到各种问题，特别是裂缝问题，在各类道路桥梁建设施工中普遍存在，对施工建设的进度及后续的道路桥梁使用都有影响，也会留有安全隐患。所以，要求相关施工建设技术人员要对其仔细分析和研究，应用有效的技术方法进行控制和修复，更好地提高道路桥梁的整体质量。

1 道路桥梁设计方面问题分析

1.1 完善相应的设计理论及结构体系

道路桥梁设计是根据设计理论及结构体系进行的，完善合理的设计理论和构造体系，可以对道路桥梁结构体系及材料、构造进行合理设计，对设计中涉及的关于结构体系、材料、构造等进行深入仔细分析和研究，保证道路桥梁的设计更科学、更准确，与工程要求相符合。

1.2 确保桥梁和桥面具有一致的使用寿命

桥梁体是根据极限状态进行设计的，桥面的设计过程中会受到各种因素的影响，导致桥梁体和桥面间不能达到一致性的使用年限，进而出现很多桥面经常铺装和更换的情况。要全面细致考虑桥面与桥体间的不同，对各种因素影响的可能性有效分析和考虑，确保桥梁的使用年限保持正常期限。

1.3 高度重视桥梁的耐久性

桥梁设计的目的就是要确保交通运输的安全性。在道路桥梁的实际使用中，车辆行驶、超载、地震、风雨等各种因素都会影响桥梁的质量。桥梁本身在使用中也会有老化现象，严重会有结构的劣化，给桥梁的使用带来安全隐患。因此，桥梁设计时，一定要考虑耐久性。可是，进行桥梁耐久性设计时，往往过于重视结构计算，而对桥梁整体结构及细节有所忽视。因此，桥梁设计时，一定要对两者的研究重点进行合理把控，要重点突出，不断更新设计思想和思路，以保证道路桥梁的安全性。

2 道路桥梁施工中裂缝的成因

2.1 混凝土质量因素

原材料质量是产生裂缝的重要因素，混凝土中主要是由砂石、水泥、骨料、水分等进行科学配比混合，施工中要严格遵守国家施工质量规范和标准。相应的原材料进入现场后，一定要对含泥量、泥块含量、颗粒级配等按照标准进行检验和化验。含泥量如果超标，会导致混凝土的抗渗性和整体强度降低，使混凝土构件出现裂缝。

2.2 外部荷载因素

荷载因素引起的混凝土裂缝有两种形式，分别是直接应力和次应力裂缝。直接应力裂缝是因为工程设计时，有漏预算或没运算荷载现象，导致荷载预算不足，或者堆积施工材料导致荷载超标，进而产生混凝土裂缝。而次应力裂缝是因为设计时没实施合理预算，忽视了开洞、凿槽对其产生的影响，直接导致荷载量改变，从而出现混凝土裂缝。

2.3 温度因素

混凝土施工时，因为周围环境温度发生变化，致使有些材料因热胀冷缩性质而使混凝土结构发生变化，导致建筑物构件在使用时出现变形，产生应力，对混凝土安全性能产生影响。例如，在东北地区某道路桥梁建设，因为整体气候湿寒，有很大的温度差，冬季温度达到零下30度，而夏季达到零上30度，早晚也有温度差，进而在施工中导致有些混凝土构件出现裂缝。

2.4 水压因素

道路桥梁的施工，主要材料是混凝土、沥青，因为水压的因素，沥青混合料出现问题，比如道路桥梁表面出现沥青脱模、失去黏结力，导致孔隙松散、垮松，出现混凝土裂缝。

2.5 钢筋锈蚀因素

混凝土质量及保护层厚度不符合标准，会导致混凝土表面层受到侵蚀和碳化，钢筋周围的混凝土碱度降低；氯化物使钢筋周围增加了氯离子含量，破坏了钢筋表面的氧化膜。这种情况下，钢筋中的铁离子、侵入混凝土中的O2、水分三种物质会发生化学反应，产生锈蚀物 Fe（OH）3，体积增加了，混凝土整体膨胀，发生混凝土保护层开裂、剥离的情况，顺着钢筋纵面开始逐渐开裂。

3 有效处理和解决道路桥梁施工中裂缝的方法和措施

3.1 合理设计荷载及道路桥梁的整体布局

道路桥梁工程设计时，技术人员一定要全面了解或者掌握施工项目整体情况，对道路桥梁整体性进行科学规划，合理设置和布局钢筋，引进施工期间的机械荷载，有效控制荷载量，使其强度处于合理范围，进而更好地避免道路桥梁施工过程出现混凝土裂缝现象。

3.2 加强和重视检查混凝土原材料的质量

施工原材料的质量直接影响工程安全性能。要确保混凝土施工建设质量，有关管理人员必须严格检查进入施工现场的混凝土原材料，查验材料检验报告和合格证书等。并且，要根据工程具体情况认真检查和记录材料的来源、规格、数量等，对于不同批号和强度的水泥分开单独检测，不要混合到一起检测，防止影响检测质量，保证进入施工场地的各种原材料都符合施工标准和要求，以保证施工建设的质量。

3.3 高度重视施工中的温度情况

对混凝土进行内部和外部质检，因为有温度差，会产生温度应力，对道路桥梁实际使用效果产生很大影响。相关技术人员一定要考虑施工过程中温度变化产生的影响力，尽最大可能避免因为温度因素对混凝土产生影响而降低其使用质量。施工时，要合理有效地应用冷水进行碎石冷却，短时间调整混凝土温度，使其与施工要求相符合，降低施工中的阻碍和影响。并且，施工建设人员可以把冷水管埋入混凝土内部，保证混凝土进入模具时温度符合要求。

3.4 合理设计排水

设计时重视对裂缝问题的解决，要科学合理地设计桥梁结构，使用的基层相对合理合适，或者是混合形式。颗粒级配时，尽可能使用碎石，可以在碎石缝隙流出水分；把碎石作为过渡层，水分还没进入半刚性的基层时，就已经在碎石层排出，进而减少水分对表面结构的侵害；合理设计沥青混合材料孔隙率，避免出现混凝土裂缝。

3.5 合理优化施工方法

减少或避免混凝土裂缝产生的最好方法就是合理优化道路桥梁的施工方法。道路桥梁施工建设时严格要求沥青颗粒的大小、形态、性质，应用合适的机械设备及材料，施工时，工作人员要对混合料认真搅拌，应用科学合理的比例进行沥青混凝土配比混合，对矿料级配、沥青温度和含量等合理控制，保证其均匀性，对其中的杂物分类处理。

4 结语

综上所述，道路桥梁施工建设中，会发生很多裂缝问题，需要施工设计人员高度重视，要从工程设计开始，认真考虑各种细节，避免施工建设及使用中出现裂缝等问题，保证道路桥梁的使用和安全。