道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因研究

2021-01-06白新斌

黑龙江交通科技 2021年12期

白新斌

(山西诚达公路勘察设计有限公司晋中分公司，山西晋中 030600)

1 桥梁裂缝的主要原因

1.1 施工材料质量方面

混凝土是构成道路桥梁结构的关键材料，同时该类材料的性能也将对道路桥梁的质量带来直接影响，若未按照要求合理选用水泥、粗细集料等相关材料，则容易影响混凝土的工程性能，进而导致成型结构的质量不满足要求。例如，混凝土结构缺乏平整性、局部有高度差等，加之外部环境等因素的作用，随之显现出裂缝。

1.2 荷载方面

荷载对桥梁的破坏作用较强，是导致道路桥梁出现裂缝的间接成因。在车辆通行时，将对桥面产生荷载作用，桥面有不同程度的形变现象，同时局部形成渗水。在渗水的持续性作用下，桥面的基础结合料向外部流失，结构的强度较正常状态而言有明显的下降。长此以往，受荷载的持续性作用，桥面的受损程度逐步加剧，出现网状开裂病害，桥面底部有脱空的情况，若未及时采取处治措施，该类病害将向周边扩大，随之对整个桥面造成不良影响。

1.3 水压方面

水压也是诱发桥梁裂缝的关键原因。水压普遍具有较强的冲击力，其会破坏沥青膜的完整性，使其受损、掉落，进而削弱沥青混合料的黏结力，原本呈紧密状态的沥青混合料转变为疏松的状态，内部有松散、坑洞等情况。在此条件下，自然会影响桥梁桥面，例如出现不同程度的裂缝。

2 桥梁设计问题的解决对策

2.1 确定正确的设计理论，建立完善的构造体系

以道路桥梁实际建设条件为立足点，结合工程质量要求，确定一套具有可行性的道路桥梁设计理论，将其作为材料选用、施工工艺应用、质量控制等方面的指导，由此描绘出一条清晰的施工路径，有条不紊地开展相应的工作。同时，构造体系的建设与运行也可以起到引导作用，能够从源头上规避错误的施工行为。

2.2 合理设计，提高道路桥梁的耐久性

随使用时间的延长，在材料性能退化、环境侵蚀等多重因素的作用下，道路桥梁的性能逐步退化，并且此现象在任何桥梁中均有发生，仅仅是程度方面的差异而已。通过科学的技术手段，可以提高道路桥梁的耐久性，延缓其性能退化的时间，减小性能退化的幅度。

通过优质材料的应用，有助于构筑高质量的结构，进而提高道路桥梁工程的整体质量和耐久性，使其在后续相对较长的阶段内可以维持稳定使用的状态。此外，在桥梁的设计工作中，需要注重对各类结构的优化，保证形状、尺寸等方面的合理性，协调好结构的比例，共同构成完整的结构体系。水体对桥梁具有侵蚀作用，为解决此方面的问题，需合理布设排水孔，以便高效排出积水。

2.3 合理设计，延长桥梁的使用寿命

桥梁设计阶段，将从理论的角度出发确定其使用寿命，但实际运营环境错综复杂，存在诸多设计阶段不可预见的因素，因此桥梁的实际使用效果与设计要求必然存在差异，此类差异除了体现在使用寿命的层面外，还体现在结构受力层面，即实际受力可能会偏离设计的受力条件，在受力差异化之下，出现裂缝。对此，在设计阶段需尽可能考虑各项影响因素，并遵循弹性设计的原则，提高设计方案的真实性，缩小理论与实际的差距。

3 道路桥梁施工中的关键策略

3.1 加强对各类施工材料的质量控制

原材料质量控制是基础工作，管理人员必须以工程规范和设计要求为准，加强原材料质量控制，使水泥、沥青、沙子、钢筋等各类原材料的质量均要满足要求。对此，一方面需向具有资质的供应商采购材料，另一方面则需做好进场时的质量检验工作，满足要求后方可入场，再对该部分材料采取防护措施，例如防雨、防晒等，以便投入使用的材料均可满足质量要求。以沥青材料的质量管理为例，需着重考虑其黏稠度。

3.2 加强对施工工艺的控制

一是合理应用搅拌工艺。在道路桥梁施工中，无路是墩柱、桥面还是其他部分，均要根据各自的施工需求适配合适的搅拌工艺，结合前述所提的材料质量控制要点做好混合料的生产工作，得到具有均匀性的混合料。例如，若混合料以沥青、石料为主要原材料拌制而成，则需要控制好用量，使两者均匀混合，采取边搅拌边加热的方法，期间加强对温度的检测与控制，尽可能减小实测温度与设计温度的差值。

二是在搅拌前检查材料的质量，例如其必须具有足够的纯净度，不可掺入过多的杂物，否则在杂物的影响下易出现混合料质量不达标的问题。

三是及时浇筑混合料，且考虑到混合料的密实度要求，浇筑过程中需适当采取振捣措施，减小混合料内部的空隙，提高混合料的密实度，使成型的结构具有足够的完整性与稳定性，有效抵御外部因素的影响，使其在设计使用年限内均可以维持良好的状态。