道路桥梁设计与施工中裂缝成因分析

陈德康

摘 要：近年来随着社会经济的不断发展，我国桥梁设计也取得了前所未有的成就。尤其是桥梁建设方面取得了很大的进步，但是道路桥梁在设计中仍然存在一些问题导致施工过程中存在裂缝，影响到了人民通行的安全性及桥梁的耐久性。因此在道路桥梁设计过程中，需要结合裂缝生成的原因进行分析，通过分析比对，采取必要的解决措施，优化道路桥梁设计的方案，提升桥梁工程建设的质量。

关键词：道路桥梁设计;施工;裂缝成因

道路桥梁工程作为一项重要的基础工程。在道路桥梁设计过程中，需要针对设计的具体方案，采取必要的预防措施。设计时要充分的考虑到在道路桥梁建设过程中，容易出现的质量隐患问题。道路桥梁设计与施工过程中，最容易出现的问题就是裂缝问题，裂缝的出现就会降低桥梁的安全性。因此本文结合道路桥梁设计与施工中存在裂缝的原因进行分析，并制定一系列的优化对策，完善道路桥梁设计与施工中存在的问题。

一、道路桥梁裂缝的危害

道路桥梁工程在建设及使用过程中会不同程度产生裂缝问题，裂缝问题存在的原因有很多，例如最初的设计方案不合格，后天在天气的自然因素的影响下，使得桥体内部结构造成了破坏，导致裂缝的产生。对于桥梁设计过程中，要充分考虑到墙体的荷载问题时，要明确在桥梁设计过程中存在的问题，仔细检查设计的方案是否可以达到桥梁的承重。道路桥梁在建设过程中裂缝产生的位置虽然不同，但都会对桥体造成影响。裂缝的产生并不可怕，重要的是随后所引起的渗透作用，会导致桥梁本身内部的结构改变，久而久之会对整体桥梁造成威胁。甚至当雨季来临的时候，大量的雨水渗进了桥梁的内部，使得桥体的结构受到了威胁，带来不必要的危险隐患。另外道路桥梁存在裂缝就会影响桥梁的使用寿命，这个影响是随着时间的变化而不断累积的，会减少道路桥梁自身的使用年限。

二、道路桥梁裂缝的产生原因

（一）结构性裂缝

裂缝产生的原因很多，包括结构外部受力不协调而导致的。有可能是在桥梁外部荷载是超过了原本的承受能力而产生裂缝，也有可能是在桥梁施工中施工材料没有合理安排，施工材料质量有缺陷，导致桥梁裂缝的存在。对于整个桥梁施工来说整体的质量十分重要，如果在桥梁施工中随意起吊运输材料，严重的会导致桥梁的荷载增加，致使桥梁结构存在裂缝，甚至坍塌。在道路桥梁建设过程中，混凝土的设计结构要求十分严格，如果一个步骤出现问题，就会产生各种繁多的裂缝，最常见的就是细长的薄壁结构的裂缝。产生裂缝的原因是混凝土结构的保护层厚度过厚，因为过厚的保护层就会导致受力不均，间接的导致构件无法达到最初设计的要求，使得桥梁施工中存在垂直裂缝的现象。另外在桥梁施工时浇筑速度也要保持合理的范围之内，如果速度过快就会造成桥梁结构中产生流动性，造成各种结构不同的裂缝。

（二）非结构性裂缝

非结构性的裂缝主要指的是受到温度的影响，随着温度变化的幅度，混凝土结构就容易產生变形，如果混凝土没有进行变形的控制就会增加应力。当应力范围超过混凝土抗拉强度时就会导致桥梁整体出现裂缝问题。温度过低也会造成桥梁产生影响，当温度达到0摄氏度的时候，混凝土的结构就会产生冰冻，其中游离的水就会结成冰，由此混凝土结构体积会增大，体积增大的时候，桥梁内部的结构就会产生膨胀应力，混凝土结构的凝胶口其中包含一定的水分，水分达到一定温度就会进化成冰，形成渗透压。内部的膨胀力会不断的增大，而导致桥梁存在裂缝。还有就是在桥梁设计过程中，对于混凝土的配比上需要进行严格的筛选，如果原料质量不达标，存在一些直径较小的沙石，就会导致原本强度结构存在偏差增，加桥梁的收缩力，导致桥梁存在裂缝。

三、道路桥梁建设中裂缝产生的一些防止措施

（一）完善道路桥梁设计中的排水设计

在对于道路桥梁荷载进行合理的布局的时候，首先需要结合相关的工作人员对桥梁面封闭施工完成后的布局进行审查，之后设防水层、铺细粒混凝土隔层、铺筑沥青混凝土或混凝土路面。然后对于道路桥梁整体和运营情况进行仔细的调查，准确确保实际的荷载要小于原本的设计，在一定程度上要降低裂缝产生的几率。另外在设计的过程中要对于断面的设计进行严格的控制，施工时按照图纸的方案进行。道路桥梁设计过程中还需要注意一些细节问题，道路桥梁铺装层平整度要按照桥面的标准和规格进行。杜绝道路桥梁表面积水现象的发生，可以将桥梁表层的滞留积水及面层滞留的水都排出面层，要合理的对于泄水孔的标高、数量进行设置，确保墙面装置铺设高度比泄水孔高度高4厘米。

（二）科学配比混凝土

混凝土的成分中包含了很多材料，这些材料的质量和数量会影响混凝土配比。包括水泥砂土等材料的质量。例如在混凝土配比的时候砂石空隙率超过一定的程度的时候就要使用更多的水泥和水，这样可以降低混凝土的强度。对于桥梁进行浇筑的过程中，为了确保内部结构更具有刚劲和稳定性，可以提高墙面的整体抗裂性能，在材料选择过程中可以选择高强度的粗细集料，结合道路桥梁强度及硬度合理的选择材料，要结合材料的干燥和洁净程度，考虑到材料的外部形状，将片状的颗粒含量控制在一定范围之内。另外要提高混合料之间的摩擦程度，来提高原材料的稳定性。在细集料选择时，最佳选择的就是人工砂集料，同时要确保砂集料的干燥和清洁。

（三）降低环境的影响

上节中提到在道路桥梁施工中由于自然环境影响，就会导致道路桥梁存在裂缝。尤其是在寒冷的天气下，如果室外的空气小于零度就会导致桥梁内部结构中存在的水分冰冻，导致内部结构压力不断膨胀，促使桥梁产生了裂缝，因此需要结合自然条件的影响，合理的控制施工中的水稳性，减少水损害的现象发生。在桥梁上施工时就应该选择气候较为适宜的季节，这样就可以减少施工中存在裂缝现象。另外要针对于桥梁施工中降水的影响，全面做好道路桥梁设计时的防水处理工程，防止裂缝的存在。对于一些沥青路面要做好防渗水的工作，采取必要的防水排水系统，优化设计理念，改善道路桥梁设计过程中存在排水不力的现象。随着时间的增长，导致桥梁上存在裂缝，另外在道路桥梁施工完成之后，也需要定期的开展必要的维修和维护工作，保证加强沥青路面的排水系统的维修，使得桥梁路面上的温度和湿度始终适中。

四、结语

综上所述我国道路桥梁设计过程中需要不断的完善设计工作中存在的问题。本文主要结合当前道路桥梁设计过程中裂缝形成的原因的分析，总结出了道路桥梁施工中裂缝的处理方式。希望通过减少裂缝形成的必要措施实施，来保证道路桥梁施工建设效率的提高，减少桥梁中存在裂缝带来的危害，此来提高道路桥梁整体的施工质量。

参考文献：

[1]道桥设计及施工中的裂缝成因探讨[J].孙文龙.江西建材.2016（06）

[2]道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因研究[J].王海兵.建筑知识. 2015（12）

[3]道路桥梁设计与施工中裂缝成因分析[J].徐胜利.工程技术研究. 2017（10）