道路橋梁設計與施工中裂縫成因探析

彭方方

摘 要：近年來，隨著我國經濟和科技的快速發展，道路橋梁建設工作取得了長足進步，但仍然有很多問題亟待解決。本文立足于我國道路橋梁建設工程中出現裂縫的危害，對道路橋梁設計與施工中裂縫的成因及如何減少裂縫產生的對策進行簡單探討。

關鍵詞：道路橋梁；設計與施工；裂縫；成因

中圖分類號：U442.5；U445.57 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）05-0116-02

Analysis on the Causes of Cracks in Road Bridge Design and Construction

PENG Fangfang

（Pingdingshan Road Traffic Survey and Design Institute， Pingdingshan Henan 467000）

Abstract： In recent years， with the rapid development of economy and science and technology， the construction of road and bridge has made great progress， but there are still many problems to be solved. Based on the harmfulness of cracks in road and bridge construction in China， this paper discussed the causes of cracks in road and bridge design and construction and how to reduce the cracks.

Keywords： road bridge；design and construction；a crack；a cause

在道路橋梁工程建設中，裂縫是比較常見且危害性較大的路橋病害之一，嚴重影響道路橋梁的實用性和功能性。因此，在道路橋梁設計與施工建設過程中，要加強對裂縫問題的管理。

1 道路橋梁建設中出現裂縫的危害

道路橋梁中出現裂縫，會損壞橋梁的內部結構，對其穩定性構成威脅，從而影響其使用安全。道路橋梁的裂縫主要出現在兩個位置。一是在其主體結構上。該位置上的裂縫會影響整個道路橋梁結構的穩定性。二是在道路橋梁表面。該位置上的裂縫剛出現時影響并不大，但隨著時間的推移和風雨等環境的侵蝕，道路橋梁的內部會隨之受到一定程度的損害，還可能會使內部的鋼筋暴露在表面，最終影響橋梁結構的穩定性。一旦道路橋梁出現裂縫問題，無論裂縫是出現在主體結構上，還是出現在表面，其最終結果都是嚴重縮短橋梁的服役年限，影響其使用安全。

2 道路橋梁設計與施工中裂縫成因分析

2.1 設計方案不合理導致道路橋梁裂縫

任何建筑工程在施工之前，都要針對實際工程進行科學設計，制訂合理的方案，而設計方案的質量直接影響后期施工效果。大量實踐表明，設計方案不合理是造成道路橋梁裂縫的主要原因之一[1]。比如，在設計過程中，設計者沒有進行防裂縫設計，或者沒有嚴格按照規范要求進行防裂縫設計。如果設計時忽略了伸縮縫的設計，就會導致沉降過大，從而出現開裂現象。

2.2 不合格的混凝土原材料導致道路橋梁裂縫

混凝土是由水泥、骨料及一些外加劑和摻合料組合而成的。在道路橋梁建設過程中，組成混凝土原材料的質量會直接影響裂縫問題的產生。如果組成混凝土的原材料選材不合理，或者存在質量問題，不僅會增加混凝土的成本，還會直接影響混凝土的性能，如耐久性、收縮性等，最終導致道路橋梁出現裂縫。

2.3 荷載間接導致道路橋梁裂縫

瀝青混凝土是目前我國大多數橋梁工程建設中廣泛采用的材料。這種材料具有低噪聲、耐磨、施工期短和養護方便等優點，但其也有一個較為明顯的缺點，即在車輛荷載作用下，因混凝土的結構強度、剛度或穩定性不夠而出現裂縫現象[2]。荷載引起的混凝土裂縫主要分為直接應力裂縫和次應力裂縫。直接應力裂縫的產生多是由于道路橋梁在設計階段，設計者對荷載的預算不足，再加上后期施工對機械設備、施工材料的承載，導致荷載超標，而引發裂縫產生；次應力裂縫的產生多是由于道路橋梁在設計階段，設計者對施工過程中引起荷載變化的因素預算不全面，忽略或多算了一些挖洞、鑿槽的情況，從而導致裂縫產生。

2.4 溫度變化導致道路橋梁裂縫

因混凝土具有熱脹冷縮的特性，因此，在施工過程中，受內、外部環境因素的影響，其體積會發生一定變化。一旦混凝土發生變形，結構上所產生的應力將對混凝土的強度產生影響，導致裂縫產生。在道路橋梁施工中，天氣變化、溫差和日照等情況都會引起混凝土形態的變化，從而引起裂縫的出現。

2.5 水的壓力導致道路橋梁裂縫

由于瀝青混合料存在孔隙，受雨、雪天氣影響，在水壓力作用下，道路橋梁結構中會出現裂縫?，F階段，我國很多道路橋梁在施工中對層間排水不夠重視，從而導致橋梁出現裂縫。目前，很多道路橋梁工程在橋面施工中多采用抗滑表層，這種表層雖然抗滑性較好，但孔隙率比較大，對層間排水要求比較高。如果此時層間排水系統不完善，就會使雨水、雪水等停留在空隙中，在水壓力的作用下，再加上后期重載行駛，導致表面的瀝青膜掉落，從而使瀝青混合料內部失去最原始的粘接力，降低強度，形成裂縫。

2.6 鋼筋腐蝕導致道路橋梁裂縫

如果在道路橋梁建設過程中使用的混凝土質量不高，混凝土的碳化就會更加嚴重。隨著時間的推移，當碳化超過混凝土的保護層時，就會使混凝土失去對鋼筋的保護作用。鋼筋周圍的混凝土堿性降低，促進了氯化物的進入，使鋼筋附近的氯離子超標，進一步破壞氧化膜，引發裂縫問題。另外，若鋼筋被腐蝕嚴重，在端面截面積變小的情況下，其他形式的裂縫也會隨之產生。

3 在道路橋梁設計與施工中減少裂縫產生的對策

3.1 完善理論體系與結構構造體系，提高設計過程的規范性

橋梁設計理論體系和結構構造體系的建立和完善是規范道路橋梁設計的重要前提。只有在權威理論的支持下，設計者在道路橋梁的設計過程中才能更加注重對結構、材料和工藝等方面的研究，最大程度地保障橋梁設計的準確性和安全性。此外，設計人員要提高對設計中各個環節的重視程度，明確每個環節的重要性，認真、規范地按照既定體系操作，本著科學、嚴謹的態度，做好每一個細節的設計工作。

3.2 創新思路，重視耐久性設計

在道路橋梁投入使用后，隨著時間的推移，其本身會出現老化現象，再加上受到雨雪、地震和超載等自然和人為因素的影響，裂縫等病害的產生不可避免，從而影響其服役年限和安全性能。因此，在道路橋梁的設計階段，要有意識地進行道路橋梁的耐久性設計。在設計過程中，對結構的計算要合理、精細，對細節和總體構造之間的比例要嚴格控制，轉變傳統的分析、設計觀念，創新思路。

3.3 提高橋面與橋梁體使用壽命的一致性

基于各種原因，目前的道路橋梁設計中，橋面與橋梁體的設計有所不同，導致橋面與橋梁體的使用壽命存在差異。在今后的道路橋梁設計中，設計者要綜合考慮橋面與橋體的差異性，有效降低橋面磨損，對橋梁體的受力情況進行深入研究，確保道路橋梁的使用安全性，提高橋面與橋梁體使用壽命的一致性。這是今后一個時期內道路橋梁設計工作者要研究的重要課題。

3.4 嚴把施工原材料質量關

道路橋梁施工的原材料是造成裂縫問題的根源之一。為此，在施工過程中，必須加強對原材料的控制和管理，嚴格執行原材料驗收、檢驗制度，嚴控貨源，保證質量。此外，對于混凝土施工，還應該對其摻合料配比進行控制，使其更科學、合理，有效預防和減少裂縫的形成。

3.5 加強對施工過程的管理

為了減少道路橋梁裂縫的出現，在具體施工過程中，要注意對整體和細節的把握。首先，確保施工單位具有相應的施工資質，這是保證施工質量的基礎。其次，加強對設計圖紙和相關施工標準的研究，具體到每一個施工環節，切實保障施工的準確性。最后，提高施工人員的整體素質，包括現場管理人員的管理水平及作業人員的操作水平等，達到提高施工質量的目的。

3.6 確保施工后期養護工作的有效性

加強對混凝土的養護對預防和減少道路橋梁裂縫問題，延長道路橋梁使用壽命具有重要意義。施工后期的養護工作的重點是控制混凝土的溫度和濕度，通過外部澆水的方法，保證混凝土的溫度恒定，提高道路橋梁的施工質量。養護是道路橋梁施工的最后一個環節，也是非常重要的一個環節。

4 結語

當前，我國道路橋梁建設規模日益擴大，但存在于道路橋梁設計和施工中的裂縫問題嚴重影響了其使用壽命及行人、車輛安全。只有解決裂縫問題，才能有效提升道路橋梁的使用性能與安全性能。

參考文獻：

[1]陶大保.有關市政道路橋梁設計與施工裂縫成因的論述[J].商，2014（48）：52.

[2]王小軍.道路橋梁設計問題和施工中裂縫成因剖析[J].江西建材，2015（21）：153.