道路桥梁设计与施工中裂缝成因分析

2021-03-22杨敏

运输经理世界 2021年4期

杨敏

（南通市江海公路工程有限公司，江苏南通226300）

0 引言

道路桥梁的设计不合理以及施工不当都会造成裂缝的问题，所以从这两方面进行分析研究，能够找到合适的预防方案。裂缝问题严重影响到道路桥梁的质量，也容易造成交通事故。如果不重视裂缝问题，道路桥梁的进一步发展也会受限。本文旨在对裂缝形成的原因进行分析，并找到相对应的解决方案，提高道路桥梁的安全性。

1 道路桥梁裂缝的危害

道路桥梁在后期的建设或者是使用的过程中，总会产生一些裂缝，这就会导致其安全性的不确定，而裂缝问题的出现也有着多种原因。比如，在一开始的设计过程中采用了不合格的设计方案，在后期遇到恶劣天气时，导致裂缝的出现。所以道路桥梁的建造要考虑到各个方面的原因，从最初的设计到后期的施工都不可以松懈。道路桥梁的裂缝出现原因多样，出现的位置也是各有不同，但无论有何不同，都会或多或少的对桥体有所影响。裂缝最初的形成或许造不成太大的问题，但要关注的是裂缝引起的渗透。例如，在暴雨天气时，雨水会顺着裂缝进入到桥体，这对于整个桥梁的安全性都会造成威胁。

2 道路桥梁设计中的裂缝成因

2.1 设计安全性问题

如今社会下，道路桥梁建筑不仅仅追求安全性，还会追求美观程度，但是有些设计师注重美观甚于注重安全，依据这样的设计图纸，建造的道路桥梁难以保证安全性。在这一状况下，道路桥梁裂缝问题得不到重视，道路桥梁的安全性无法保证，甚至会威胁到国民的生命财产安全。

2.2 使用寿命不足

道路桥梁也有着其使用寿命的问题，但是部分设计师在设计道路桥梁的时候并不会考虑到这一点，所以他们在设计过程中并不会真正对过往的成功案例进行研究，也会忽略道路桥梁的实际状况，这样得到的设计图纸容易违背科学原则。一旦设计上出现了问题，后期的施工中即使发现了问题，也是难以弥补的，不仅会损失成本，也会导致裂缝问题。另外，道路桥梁的寿命不仅与其最初的建筑状况有关，也与后期的维护有着密切的联系，所以说即使施工完毕，后期也是需要继续对道路桥梁进行维护和保养的，如果保养方式方法出现了问题，也会影响到它的寿命，严重一些，甚至会出现坍塌的现象，也容易造成交通事故[1]。

2.3 设计方案落后

在设计中需要设计师结合过往的设计经验，根据道路桥梁具体情况进行创新设计，保证设计的安全性。但是有些设计师为了方便，将过往成功的设计方案直接硬搬，并不会考虑到周围道路、天气等客观因素，设计方案落后且没有安全性的保证，这也会为道路桥梁的使用埋下隐患。随着时代的改变，道路桥梁的需求也在不断地变化，以往设计的成功是结合了过去特定的环境，并不适用于当下的环境，这样得到的设计图纸在后期施工中容易出现问题，甚至导致道路桥梁出现裂缝。

3 道路桥梁施工中的裂缝成因

3.1 道路桥梁的施工环境复杂

道路桥梁的施工不仅要看选择的施工者质量，同时也要看周围施工的外界环境，这两者作为施工的内外环境缺一不可。首先选择施工者要看其施工知识的掌握，如在施工过程中需要施工者掌握一些力学知识，设计人员需要利用这一知识设计好符合当下承重要求的建筑，在道路桥梁受到不同的力时，能够保证其安全性。另外，施工者也需要了解一些地质学知识，因为不同的施工环境需要在不同的地质条件下进行操作。

除了施工者这一内部环境，也要关注外部环境。外部环境受到建筑位置的影响，如在高原地区进行建造，就需要考虑冻土层的问题。其次考虑道路桥梁所起到的作用，就需要对其进行不同的设计，这些复杂的环境都是影响到道路桥梁安全性的重点所在。

3.2 施工材料不合格

在道路桥梁施工过程中需要运用大量的混凝土，这种材料主要由水泥、骨料等组成，在这些组成材料中，若是有一种出现了问题，就有可能导致裂缝的出现，这样也会导致道路桥梁质量受到损害。例如，在这些材料中，若是水泥出现了问题，就会导致在整个的制作过程之中产生较多的热量，最终影响到混凝土的质量，使其温度达不到平衡，裂缝产生的可能性也会加大。另外，若是骨料在选择中，其直径达不到标准，也会导致裂缝。所以在选材方面需要着重注意其中存在的问题，防止不合格的材料进入到施工中，减少裂缝产生，加强施工质量管理[2]。

4 道路桥梁施工中裂缝的改进措施

4.1 施工阶段裂缝预防

要预防裂缝的形成，就需要在材料、人员技术等多方面进行预防。首先在材料上要进行严格的管控，对供应材料的企业进行资质审查，同时对材料也需要适当地进行抽样检测，这样才能够有效地保证材料的合格性。在进行材料储存的时候，也要注意保证材料质量的完好，避免因为采用不当方法造成的材料变质。除了选材之外，也要注意在施工中采用的方式，需要根据实际施工状况，来适当地调整施工技术方式，采用合理的施工手段也是避免裂缝产生的重要方式之一。

再者在施工中要加强对施工人员的监管，可以根据现场施工状况来将施工任务分配给每个工作人员，落实责任分工，让施工人员有紧迫感以及责任意识。最后需要加强安全质量的监管，每个施工环节中都有一定的安全问题，若是操作不当，则会引起后续工作的不便，也容易造成安全隐患，所以为了保证施工质量，加强安全监管也是必要的。

4.2 加强监管工作

施工过程中需要专门设定相关的监管部门，以此来对整个施工活动进行监督，保证施工的安全顺利进行。首先，在建设过程中需要整合各个部门的信息，明确部门任务，保证部门之间的独立性。各个部门之间进行良好的沟通，保证工作效率的同时也要明确好每个部门的责任。各个部门分工协作有利于在出现问题时，及时找到负责人并进行处理，能够加强工作人员的责任感。除此之外，也需要制定合理的监管制度，可以设定明确的奖惩规则，定期对每个部门的工作进行评估，规范每个阶段的工作质量，这样也可以有效地对施工人员进行监管，保证整个道路桥梁的质量。

4.3 钢箱梁细节设计

现今的桥梁建造中出现了不少的跨线桥设计，为了使得这项工程减少对交通的影响，最终顺利进行，钢箱梁开始被普遍的运用。钢箱梁的内部结构比较复杂，所以在加工过程中更需要仔细认真。传统的钢箱梁设计都是通过几个比较突出的横断面图去制定其上部的组成结构，同时也是为了确定钢箱梁的加工方式。但是这样设计之后，钢结构加工方还是需要后期深化设计，将原本设计不合理的地方及时优化沟通，这也对整个施工产生了一定的影响，容易使工期延长。所以在这一现状下，BIM技术被引入，使用三维立体设计，以此来观测二维剖面，也能够加快图纸的设计构造，这对于工作效率的提高有着较多的帮助。

4.4 提高混凝土质量

裂缝出现的原因与混凝土的质量也有一定的关系，所以说要减少裂缝，需要考虑到混凝土的使用问题。首先要保证混凝土的质量，可以从材料的选用上开始规划，找到合适的材料供应商，对其材料的质量进行严格的检查，能够从源头上减少因混凝土质量导致的裂缝。另外混凝土的使用也是需要注意的，需要施工人员熟练掌握混凝土的浇灌技巧，保证施工的合理性以及安全性。

4.5 加强温度控制

混凝土在道路桥梁的施工中有着较为重要的地位，混凝土的合理使用能够有效减少裂缝，而温度对于混凝土的影响是比较大的，所以说要更加注意施工中的温度因素。首先，若是混凝土的制作材料在高温下进行，很容易导致裂缝出现，所以在高温天气下，要适当地给各种材料降温。在进行混凝土浇筑的过程中，也需要对其厚度有所控制，以此来保证其能够有效地散发热量，保持正常的温度。其次，若是在拆除模板的时候遇到了低温，则需要进行保温，避免温差过大，导致混凝土裂缝。最后，混凝土制作完成之后也不能够放松，需要时刻注意其表面的状态，要保证表面是湿润的，这就需要时刻注意做好浇水工作，夏季的时候要更关注这个问题。了解到各个温度下混凝土的养护方法，才能够更好地施工，减少裂缝的产生。

4.6 3D可视化

随着科技的不断发展，3D可视化这一技术已经被广泛应用于工程行业，尤其是在竞标过程中，在很多道路桥梁的建设中也有了一些成功的案例。如今在BIM这一技术的支持下，道路桥梁的设计模型能够更好地建立，三维立体效果也使建筑的细节得到展示，可视化效果显著。所以市政工程在进行招标的过程中，就可以直接感受到工程设计的优劣，对整个工程进行研究分析，以此来确定更合适的工程项目进行施工，在层层筛选之下，选择出更适合安全要求的项目，这也能够保证工程的安全性，减少道路桥梁裂缝的产生。