道路桥梁设计与施工中裂缝成因浅析

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摘要:道路桥梁是我国国家交通干线建设过程中的关键组成部分，在实际的道路桥梁建设过程中，非常容易受到各类综合因素的影响，同时也会因为各类综合因素导致在施工过程中产生桥梁裂缝。鉴于此，笔者结合自身的实际经验重点针对道路桥梁设计以及道路桥梁施工裂缝的产生原因展开分析。希望对于相关的人员提供参考与借鉴的作用。

关键词:道路桥梁;设计隐患;策略

0前言

道路桥梁属于我国最主要的基础设施工程，对国家经济的发展具有非常重要的意义和作用。对一个国家而言，道路桥梁设计效果和质量对民生经济有着非常重要的影响，同时一旦道路桥梁工程质量降低，会为人民群众的生命安全埋下不小的隐患，如图1所示。

1工程案例

1．1工程概况

该工程项目位于四川省境内，作为该区域的重点市政工程项目之一，项目建设内容主要分为桥涵建设工程和道路建设工程两部分。道路建设工程分为两条，预设直线段车速为40km/h，路面为沥青混凝土材料，为了确保施工质量和效果，相关的工程建设单位先针对工程设计内容进行了分析和检查，检查后发现设计存在一定问题，需要进一步进行优化和完善。

1．2设计问题

1)设计方案和道路桥梁发展状况存在出入。在进行设计的过程中，为了节约成本，可能会对工程项目的工期进行调整，同时也充分考虑到道路桥梁发展状况等因素以及在具体施工过程中出现各类因素难以有效协调等问题，在设计技术和设计理念方面依然存在一些需要改进的地方。兼顾到这样的因素，可能会对工程项目的实用性乃至寿命产生影响，对工程项目整体的发展产生不良影响。2)设计阶段对于竣工后性能问题考虑有限。在工程项目进入到设计阶段之后，有少数设计人员过于注重工程项目的结构刚度和性能等方面，并会重点针对强度和设计间的匹配度进行分析，但是针对工程项目竣工之后的考虑却比较少。一旦道路桥梁正式投入到使用后，道路桥梁周边的环境和交通流量等因素必然会对工程项目的使用和相关性能产生不良影响。鉴于此，在道路桥梁的设计阶段就要全面考虑各类因素，如果不能进行充分考虑，可能会导致钢筋规格和实际施工要求不相匹配的情况，从而对道路桥梁的安全性能产生影响。

1．3道路桥梁裂缝的产生原因

一方面，要对道路桥梁设计重心加以剖析;另一方面，要对道路桥梁建设期间裂缝的成因进行探析，通过探析发现，致使道路桥梁出现开裂问题的因素大致如下。沉降裂缝形成原因。道路桥梁等项目，会由于基础在纵向方面的不匀称下沉亦或横向的位置移动致使混凝土架构中的附加应力增大，这种应力增大到高于混凝土抗拉力之后，会致使混凝土结构产生不匀称下降，通过剖析可以知道，导致沉降裂缝出现的因素如下。1)在工程项目开展前，没有充分做好地质勘察工作，也没有具体了解施工区域的地质情况。从而导致在具体的工程项目施工中产生不均匀沉降等问题。此外，如果地基位于地质结构复杂的区域，在建设道路桥梁的过程中，可能会存在横跨多个地质区域施工的现象，考虑到地质条件差异因素的影响，非常容易出现不均匀沉降。2)在施工过程中，举例来说如果相同联的桥梁采取差别类型较大的结构基础时，即采用混用桩基础和扩大基础，混用不同桩径和桩长的桩基础，或者在标高较大的基底上进行基础扩大，都会引发不均匀沉降裂缝。3)采用地基处理方法加固软土地基，减小地下水位上浮力，增加基础荷载。但是，道路桥梁在长期受到地面荷载作用后，如雨水冲刷、滑坡等，会引起原土层的变形和压缩问题，从而引发混凝土结构不均匀沉降。在道路桥梁工程项目建设过程中，如果混凝土施工工艺质量不合格，可能会导致出现横向裂缝、纵向裂缝、贯穿裂缝、表面裂缝等走向、部位均不同的裂缝。导致混凝土裂缝的原因如下。1)在针对混凝土进行振捣施工的过程中，由于没有做好振捣工作，会产生大量的麻面、蜂窝等，进而为混凝土裂缝产生埋下伏笔。此外，如果混凝土自身的流动性较差且浇筑速度过快，则会导致混凝土硬化前后的沉降差异较大，也会产生裂缝。2)因为混凝土运输时间长，会有很多水分流失，这种情况下混凝土坍落度降低，在大体积混凝土作业过程中较易产生开裂问题，为确保混凝土流动性能符合设计标准，盲目增大水占比或者水泥占比，致使混凝土出现大幅收缩，产生不规则裂缝。3)在混凝土逐层浇灌期间，若未对浇灌间隔进行严控，在上一层混凝土初次凝结之后马上进行下层混凝土浇灌，或许致使不同层面的混凝土无法紧密融合，进而产生横向裂缝。另外，在逐段浇灌混凝土期间，若未对新旧混凝土接触面进行有效处理，也或许致使裂缝出现。4)浇筑混凝土时选用的模板刚度不够，或模板结构不稳定，在浇筑混凝土时会使模板变形，产生变形;浇筑混凝土后，将模板拆下，使混凝土强度达不到设计要求，从而产生裂缝。

2提升道路桥梁设计与施工的相关措施

2．1设计方面的措施

2．1．1道路桥梁工程的耐久性设计。在针对该道路桥梁工程项目进行设计和建造的过程中，设计人员必须综合考虑各类因素对桥梁使用寿命以及耐久度产生的影响。设计人员不仅要考虑一些环境因素的影响，而且要考虑部分人为因素的影响。在上述因素的干预下，有可能导致桥梁的结构出现断面和裂缝现象，严重时还可能会产生安全事故。结合大量的案例分析可知，在设计桥梁的过程中，设计人员一定要针对桥梁所处区域的实际情况对桥梁的耐久度进行设计。设计人员需要考虑不同气候条件对桥梁寿命产生的影响，同时还要通过分析最大交通流量以及施工场地条件等因素对桥梁耐久度进行预测，确保在符合设计要求的情况下大幅提高道路桥梁的耐久性和安全性。2．1．2做好公路桥梁项目设计阶段的质量控制。公路桥梁工程项目的设计质量和效果直接影响桥梁投入使用后的使用安全性和基本功能。鉴于此，当公路桥梁工程项目进入到设计阶段后，一定要采取严格的质量控制措施。例如相关的建设单位应该留给设计部门相对充裕的设计时间，在设计的过程中，要保障工程项目的各类设计参数都符合我国的公路桥梁工程项目规范和标准，同时也要在设计的过程中赋予创新思维和创新理念，要在设计的过程中尽可能地使用一些先进的仪器和设备，以此提升设计图纸的精确性，为后期的施工创造有利条件。2．1．3合理选择设计方案。在针对道路桥梁工程项目的主体结构展开设计的过程中，设计人员必须要出台多种设计方案，而施工单位和建设单位要通过分析后从中筛选出最科学和合理的设计方案，以此确保工程项目建设质量和桥梁的使用寿命。考虑到道路桥梁建设工程项目中的环境条件差异比较大，且施工的范围比较广，所以在设计的过程中，要优先针对公路桥梁的主体结构形式进行设计，然后考虑到施工成本和施工难度等因素来选择合适的设计方案。例如在我国很多大跨度桥梁的设计过程中，往往都采用预装配置设计方案，应用该方案可以大幅提高公路桥梁设计效果和质量。

2．2施工方面的措施

2．2．1加强施工材料管理力度。由于施工材料是影响裂缝成因的重要因素，所以需要加强对施工材料的选择以及管理。一方面，需要按照工程以往施工经验以及工程现场勘察各项数据结果，确定本次工程建设使用材料规格以及各方面情况，并按照结果对材料展开科学选择;另一方面，要做好材料抽样检测工作，保证进场材料能够与设计要求相符，石料粒度以及沥青材料材质等均能达到施工要求，从而从源头起降低裂缝产生几率。2．2．2重视施工温度管理。温度差会在很大程度上对混凝土内部质量与外部质量产生影响，导致开裂问题产生。为减小温度差对混凝土质量的影响，技术工作者应当严控作业现场温度。可经过科学使用冷水，使砂的温度下降，保证在较短时间混凝土温度符合要求;或者把冷水管插进混凝土内，确保在进模以前，混凝土温度一直处于恰当水平。2．2．3重视施工工艺控制。在对施工工艺进行控制方面，应当抓好下述工作:①严控材料拌和工艺，保证各种建材拌和皆是依照有关要求进行，确保材料混合匀称，比如在沥青、石料拌和期间，应当对投放比重进行严控，且需要遵照一边搅拌一边加热的准则，合理控制搅拌温度，避免温度影响材料搅拌，确保材料自身性能处于最佳状态;②在搅拌作业以前，应当查看材料洁净水平，明确存在杂物与否，第一时间进行处理，避免杂物影响到材料质量;③严控水渗透和负载问题，在初次配制材料的时候，应当对混凝土进行碾压，利于以科学的碾压方式，实现提升混凝土强度的目标;④因为碾压质量与施工裂缝的出现存在较为紧密的联系，为此为降低裂缝对结构的不良影响，应当抓好碾压操作，确保碾压一次到位;⑤对桥梁结合位置进行恰当处置，确保每个细节均符合有关要求，保证结合位置紧实度与设计要求相符，避免结合裂缝的产生。

3结束语

本文针对当前道路桥梁在设计与施工过程中存在的一些核心问题展开了分析，并根据当前道路桥梁在设计与施工过程中存在的问题给出相应的解决方案，以此来提升道路桥梁设计效果和质量，并对道路桥梁施工过程中产生裂缝的原因进行了分析和探讨。通过优化施工操作以及做好施工温度控制等手段，对裂缝问题形成有效预防，保证裂缝开裂程度能够被控制在合理范围之内，不会对桥梁道路项目正常使用造成较大干扰，从而最大限度保护来往行人以及车辆安全，保证道路桥梁工程使用价值。

参考文献:

［1］赵莉．道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因分析［J］．工程技术，2019，9(3):266．

［2］孙中洋．道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因分析［J］．工程技术，2019，9(2):287．

［3］缪赟．市政道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因分析［J］．城市建设理论研究，2014，4(32):76－77．

［4］张博，陈勇利．市政道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因分析［J］．工程技术版，2016，6(35):126．

［5］周莎．市政道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因分析［C］∥2018年9月建筑科技与管理学术交流会．2018．

作者:刘军 吴玲松 单位:成都谦德方略工程管理咨询有限公司 西藏通远工程勘察设计有限公司成都分公司