道路桥梁设计与施工中裂缝成因探析

彭方方

摘 要：近年来，随着我国经济和科技的快速发展，道路桥梁建设工作取得了长足进步，但仍然有很多问题亟待解决。本文立足于我国道路桥梁建设工程中出现裂缝的危害，对道路桥梁设计与施工中裂缝的成因及如何减少裂缝产生的对策进行简单探讨。

关键词：道路桥梁；设计与施工；裂缝；成因

中图分类号：U442.5；U445.57 文献标识码：A 文章编号：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

在道路桥梁工程建设中，裂缝是比较常见且危害性较大的路桥病害之一，严重影响道路桥梁的实用性和功能性。因此，在道路桥梁设计与施工建设过程中，要加强对裂缝问题的管理。

1 道路桥梁建设中出现裂缝的危害

道路桥梁中出现裂缝，会损坏桥梁的内部结构，对其稳定性构成威胁，从而影响其使用安全。道路桥梁的裂缝主要出现在两个位置。一是在其主体结构上。该位置上的裂缝会影响整个道路桥梁结构的稳定性。二是在道路桥梁表面。该位置上的裂缝刚出现时影响并不大，但随着时间的推移和风雨等环境的侵蚀，道路桥梁的内部会随之受到一定程度的损害，还可能会使内部的钢筋暴露在表面，最终影响桥梁结构的稳定性。一旦道路桥梁出现裂缝问题，无论裂缝是出现在主体结构上，还是出现在表面，其最终结果都是严重缩短桥梁的服役年限，影响其使用安全。

2 道路桥梁设计与施工中裂缝成因分析

2.1 设计方案不合理导致道路桥梁裂缝

任何建筑工程在施工之前，都要针对实际工程进行科学设计，制订合理的方案，而设计方案的质量直接影响后期施工效果。大量实践表明，设计方案不合理是造成道路桥梁裂缝的主要原因之一[1]。比如，在设计过程中，设计者没有进行防裂缝设计，或者没有严格按照规范要求进行防裂缝设计。如果设计时忽略了伸缩缝的设计，就会导致沉降过大，从而出现开裂现象。

2.2 不合格的混凝土原材料导致道路桥梁裂缝

混凝土是由水泥、骨料及一些外加剂和掺合料组合而成的。在道路桥梁建设过程中，组成混凝土原材料的质量会直接影响裂缝问题的产生。如果组成混凝土的原材料选材不合理，或者存在质量问题，不仅会增加混凝土的成本，还会直接影响混凝土的性能，如耐久性、收缩性等，最终导致道路桥梁出现裂缝。

2.3 荷载间接导致道路桥梁裂缝

沥青混凝土是目前我国大多数桥梁工程建设中广泛采用的材料。这种材料具有低噪声、耐磨、施工期短和养护方便等优点，但其也有一个较为明显的缺点，即在车辆荷载作用下，因混凝土的结构强度、刚度或稳定性不够而出现裂缝现象[2]。荷载引起的混凝土裂缝主要分为直接应力裂缝和次应力裂缝。直接应力裂缝的产生多是由于道路桥梁在设计阶段，设计者对荷载的预算不足，再加上后期施工对机械设备、施工材料的承载，导致荷载超标，而引发裂缝产生；次应力裂缝的产生多是由于道路桥梁在设计阶段，设计者对施工过程中引起荷载变化的因素预算不全面，忽略或多算了一些挖洞、凿槽的情况，从而导致裂缝产生。

2.4 温度变化导致道路桥梁裂缝

因混凝土具有热胀冷缩的特性，因此，在施工过程中，受内、外部环境因素的影响，其体积会发生一定变化。一旦混凝土发生变形，结构上所产生的应力将对混凝土的强度产生影响，导致裂縫产生。在道路桥梁施工中，天气变化、温差和日照等情况都会引起混凝土形态的变化，从而引起裂缝的出现。

2.5 水的压力导致道路桥梁裂缝

由于沥青混合料存在孔隙，受雨、雪天气影响，在水压力作用下，道路桥梁结构中会出现裂缝。现阶段，我国很多道路桥梁在施工中对层间排水不够重视，从而导致桥梁出现裂缝。目前，很多道路桥梁工程在桥面施工中多采用抗滑表层，这种表层虽然抗滑性较好，但孔隙率比较大，对层间排水要求比较高。如果此时层间排水系统不完善，就会使雨水、雪水等停留在空隙中，在水压力的作用下，再加上后期重载行驶，导致表面的沥青膜掉落，从而使沥青混合料内部失去最原始的粘接力，降低强度，形成裂缝。

2.6 钢筋腐蚀导致道路桥梁裂缝

如果在道路桥梁建设过程中使用的混凝土质量不高，混凝土的碳化就会更加严重。随着时间的推移，当碳化超过混凝土的保护层时，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用。钢筋周围的混凝土碱性降低，促进了氯化物的进入，使钢筋附近的氯离子超标，进一步破坏氧化膜，引发裂缝问题。另外，若钢筋被腐蚀严重，在端面截面积变小的情况下，其他形式的裂缝也会随之产生。

3 在道路桥梁设计与施工中减少裂缝产生的对策

3.1 完善理论体系与结构构造体系，提高设计过程的规范性

桥梁设计理论体系和结构构造体系的建立和完善是规范道路桥梁设计的重要前提。只有在权威理论的支持下，设计者在道路桥梁的设计过程中才能更加注重对结构、材料和工艺等方面的研究，最大程度地保障桥梁设计的准确性和安全性。此外，设计人员要提高对设计中各个环节的重视程度，明确每个环节的重要性，认真、规范地按照既定体系操作，本着科学、严谨的态度，做好每一个细节的设计工作。

3.2 创新思路，重视耐久性设计

在道路桥梁投入使用后，随着时间的推移，其本身会出现老化现象，再加上受到雨雪、地震和超载等自然和人为因素的影响，裂缝等病害的产生不可避免，从而影响其服役年限和安全性能。因此，在道路桥梁的设计阶段，要有意识地进行道路桥梁的耐久性设计。在设计过程中，对结构的计算要合理、精细，对细节和总体构造之间的比例要严格控制，转变传统的分析、设计观念，创新思路。

3.3 提高桥面与桥梁体使用寿命的一致性

基于各种原因，目前的道路桥梁设计中，桥面与桥梁体的设计有所不同，导致桥面与桥梁体的使用寿命存在差异。在今后的道路桥梁设计中，设计者要综合考虑桥面与桥体的差异性，有效降低桥面磨损，对桥梁体的受力情况进行深入研究，确保道路桥梁的使用安全性，提高桥面与桥梁体使用寿命的一致性。这是今后一个时期内道路桥梁设计工作者要研究的重要课题。

3.4 严把施工原材料质量关

道路桥梁施工的原材料是造成裂缝问题的根源之一。为此，在施工过程中，必须加强对原材料的控制和管理，严格执行原材料验收、检验制度，严控货源，保证质量。此外，对于混凝土施工，还应该对其掺合料配比进行控制，使其更科学、合理，有效预防和减少裂缝的形成。

3.5 加强对施工过程的管理

为了减少道路桥梁裂缝的出现，在具体施工过程中，要注意对整体和细节的把握。首先，确保施工单位具有相应的施工资质，這是保证施工质量的基础。其次，加强对设计图纸和相关施工标准的研究，具体到每一个施工环节，切实保障施工的准确性。最后，提高施工人员的整体素质，包括现场管理人员的管理水平及作业人员的操作水平等，达到提高施工质量的目的。

3.6 确保施工后期养护工作的有效性

加强对混凝土的养护对预防和减少道路桥梁裂缝问题，延长道路桥梁使用寿命具有重要意义。施工后期的养护工作的重点是控制混凝土的温度和湿度，通过外部浇水的方法，保证混凝土的温度恒定，提高道路桥梁的施工质量。养护是道路桥梁施工的最后一个环节，也是非常重要的一个环节。

4 结语

当前，我国道路桥梁建设规模日益扩大，但存在于道路桥梁设计和施工中的裂缝问题严重影响了其使用寿命及行人、车辆安全。只有解决裂缝问题，才能有效提升道路桥梁的使用性能与安全性能。

参考文献：

[1]陶大保.有关市政道路桥梁设计与施工裂缝成因的论述[J].商，2014（48）：52.

[2]王小军.道路桥梁设计问题和施工中裂缝成因剖析[J].江西建材，2015（21）：153.