道路橋梁設計問題與施工中裂縫成因分析

史長存

（中國鐵建國際集團有限公司，北京 100855）

隨著施工技術體系不斷完善，可作業(yè)施工區(qū)域面積也在擴大。道路橋梁作為重要交通承載結構，其使用性能的穩(wěn)定性也將影響到城市間物資交流頻次。受到前期調研不足、設計方案適用性較差、施工管理不合規(guī)等因素影響，道路橋梁很容易出現(xiàn)一些質量性問題，如道路橋梁裂縫就屬于常見病害之一，通過采取措施優(yōu)化各個工程推進環(huán)節(jié)，對提升道路橋梁應用價值，促進行業(yè)經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展有著積極意義。

1 道路橋梁設計問題成因及解決方法

1.1 道路橋梁設計問題成因

1.1.1 理論體系不完善

設計人員在對道路橋梁工程進行設計時，需要參考相關資料信息來設計主體內容，如最新道路橋梁設計規(guī)范、不同區(qū)域道路橋梁設計要求、作業(yè)區(qū)域基礎地質條件、施工參數(shù)體系信息等，這些信息都是道路橋梁設計方案的重要參考。但部分地區(qū)作為新開發(fā)區(qū)域，地質結構情況比較復雜，需要匹配相應施工方案來確保項目順利推進。因此類區(qū)域理論體系尚未成熟，容易導致設計方案適應性下降，不能滿足實際施工需求的情況發(fā)生。

1.1.2 橋梁與橋面設計壽命不一致

在道路橋梁工程中，考慮到建設成本、施工進度、修復難度等因素，企業(yè)在設計橋梁結構與橋面結構時，會重點關注橋梁結構耐久性，對于橋面耐久性設計關注度較差，這也導致了橋梁與橋面結構使用壽命不統(tǒng)一，橋面經(jīng)常需要修復。但在修復過程中也會對橋梁穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，從而增加了橋梁機構后期維護成本，影響交通運輸流暢性。

1.1.3 橋梁耐久性較差

根據(jù)我國道路橋梁相關設計規(guī)范內容可以看出，企業(yè)在設計橋梁結構時，會對結構使用壽命進行控制，因為耐久性的提升需要更高級別的原材料，這樣會增加整體工程使用成本，所以企業(yè)為了降低施工成本，會將使用壽命控制在合格線左右。在隨后使用過程中，受到外部條件因素影響，橋梁結構的使用壽命還會進一步縮減，從而影響到整體工程的應用效果[1]。

1.2 道路橋梁設計問題的解決方法

1.2.1 完善道路橋梁理論體系

理論體系的完善需要借鑒大量的模擬實驗和實際施工經(jīng)驗來制定。在完善理論體系的過程中，企業(yè)需要對每一個施工環(huán)節(jié)進行準確把握，將所有的施工細節(jié)進行詳細記錄，便于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析，為理論體系完善提供科學性的數(shù)據(jù)支持。同時，在完善道路橋梁理論體系的過程中，技術人員還需要遵循一般性原則，對于不具備代表性的工程項目，不應將其作為理論體系建設主體，從而提高理論體系建立的科學性[2]。

1.2.2 橋梁與橋面設計壽命保持一致

在企業(yè)施工成本組成中，后續(xù)維護成本屬于非常重要的施工成本投入，因此企業(yè)在設計道路橋梁施工方案時，需要將橋梁與橋面的設計壽命進行統(tǒng)一，即提升橋面設計壽命，選用更加優(yōu)質的原材料作為橋面施工材料，從而有效減少工程后期維護頻次，降低項目的總成本投入[3]。

1.2.3 重視橋梁耐久性

道路橋梁工程在應用過程中，會受到多方面因素影響，如自然災害、車輛過載等，此類情況都會給橋梁帶來較大的應用壓力，如果不能對其進行有效解決，勢必會提高結構損壞事件的發(fā)生概率。通過研究橋梁施工過程中的各個應用環(huán)節(jié)，提升建筑結構本身的耐久性，對提升道路橋梁工程運行穩(wěn)定性有著積極的意義。

2 道路橋梁施工中裂縫成因及解決方法

2.1 道路橋梁施工中裂縫成因

2.1.1 混凝土材料質量

在道路橋梁工程施工過程中，混凝土結構屬于非常重要的支撐結構，如橋墩、樁基、橋主等，混凝土材料的質量直接影響到整體工程的應用效果。部分企業(yè)為了減少成本投入，所選用的混凝土材料標準不符合實際操作要求，從而造成結構裂縫的產(chǎn)生。另外，部分企業(yè)進行混凝土材料拌和時，所采用的混凝土配合比存在不合理情況，導致混凝土質量下降，增加了后續(xù)施工質量問題的發(fā)生概率。

2.1.2 外部載荷影響

道路橋梁工程在應用過程中，會受到內部應力和外部應力影響，從而導致結構裂縫情況。由外部載荷導致的混凝土裂縫可以分為以下兩種情況：第一種情況是由直接應力導致結構裂縫，其主要原因是材料過量堆積導致載荷超標，從而形成了結構裂縫。第二種情況是由次應力引起的結構裂縫，即在施工過程中，由于鑿洞、鉆孔等操作會改變結構原有應力，從而導致結構載荷量發(fā)生變化，產(chǎn)生結構裂縫。

2.1.3 溫度變化

道路橋梁結構的主要承重結構一般都是混凝土結構，在溫差變化較大的環(huán)境中，此類結構受到熱脹冷縮的影響，很容易出現(xiàn)結構形變，如果此類情況發(fā)生比較頻繁，很容易導致結構裂縫的產(chǎn)生。另外，在溫度不斷變化的過程中，混凝土結構變形還會引起結構應力改變的情況，并且在內外應力作用下，混凝土結構應力變化情況也會逐漸加劇，從而導致結構裂縫的產(chǎn)生。

2.1.4 鋼筋腐蝕

鋼筋在道路橋梁中屬于提升混凝土結構強度輔助材料，鋼筋屬于混合材料，主要元素為鐵元素。在外部條件作用下，尤其是在潮濕環(huán)境中，空氣中二氧化碳會逐漸侵蝕混凝土表層結構，進入到結構內部與鋼筋中鐵元素發(fā)生酸化反應，加上空氣中氧氣與鐵元素發(fā)生的氧化反應，導致了鋼筋結構被腐蝕，降低了原有承重能力，從而造成結構裂縫。

2.2 道路橋梁施工中裂縫的解決方法

2.2.1 優(yōu)化鋼筋設置布局

在道路橋梁工程施工之前，技術人員需要對所有項目內容進行全面了解，明確各個結構中鋼筋結構的位置；同時對各個結構的承重能力進行計算，根據(jù)計算結果對結構所處位置進行調整，使工程實際載荷能力可以達到應用要求，從而避免道路橋梁施工中結構裂縫事故的發(fā)生。

2.2.2 提升混凝土材料檢查力度

為了保證混凝土的施工質量，管理人員需要對進入施工現(xiàn)場的混凝土原材料進行嚴格的檢查，包括材料的合格證書及相關的驗收報告等。同時，管理人員需要結合工程的實際概況對混凝土原材料的來源、數(shù)量及尺寸規(guī)格等進行認真的核查、記錄，確保進入施工現(xiàn)場的原材料可以達到工程的實際要求。

2.2.3 注重溫度變化控制

技術人員對施工現(xiàn)場中溫度的影響力必須充分考量，盡量防止混凝土因溫度因素引發(fā)質量降低現(xiàn)象。施工人員可以在道路橋梁建設期間，積極利用冷水來對碎石冷卻，在較短時間內調整混凝土溫度，符合施工要求。

2.2.4 優(yōu)化施工方法

道路橋梁施工方法優(yōu)化是減少混凝土裂縫重要途徑。瀝青混合料顆粒大小、性質、形態(tài)在道路橋梁施工中有嚴格要求，必須選定更為適合施工材料和機械設備；施工階段，施工人員必須認真攪拌混合材料，以科學比例調劑瀝青混凝土，確?；鶎硬牧系木鶆蛐?，分類處理其中存在所有雜物。

3 結語

綜上所述，公路作為運輸物資重要載體，在城市經(jīng)濟交流中起著非常重要銜接作用。由于公路應用區(qū)域地形的差異性較大，有時為了縮減運輸路程，會構建道路橋梁工程。在具體應用過程中，由于初期設計問題和后期施工不合理情況影響，道路橋梁結構很容易出現(xiàn)裂縫問題，給道路橋梁工程應用帶來負面影響。針對問題成因針對性制定解決措施，對提升工程應用安全等級，延長工程使用壽命有著非常積極的意義。