道路橋梁設計與施工中裂縫成因研究

涂 琳

（武漢船舶職業(yè)技術學院,湖北武漢430050）

道路橋梁在進行具體設計施工中會遇到各種問題，特別是裂縫問題，在各類道路橋梁建設施工中普遍存在，對施工建設的進度及后續(xù)的道路橋梁使用都有影響，也會留有安全隱患。所以，要求相關施工建設技術人員要對其仔細分析和研究，應用有效的技術方法進行控制和修復，更好地提高道路橋梁的整體質量。

1 道路橋梁設計方面問題分析

1.1 完善相應的設計理論及結構體系

道路橋梁設計是根據設計理論及結構體系進行的，完善合理的設計理論和構造體系，可以對道路橋梁結構體系及材料、構造進行合理設計，對設計中涉及的關于結構體系、材料、構造等進行深入仔細分析和研究，保證道路橋梁的設計更科學、更準確，與工程要求相符合。

1.2 確保橋梁和橋面具有一致的使用壽命

橋梁體是根據極限狀態(tài)進行設計的，橋面的設計過程中會受到各種因素的影響，導致橋梁體和橋面間不能達到一致性的使用年限，進而出現很多橋面經常鋪裝和更換的情況。要全面細致考慮橋面與橋體間的不同，對各種因素影響的可能性有效分析和考慮，確保橋梁的使用年限保持正常期限。

1.3 高度重視橋梁的耐久性

橋梁設計的目的就是要確保交通運輸的安全性。在道路橋梁的實際使用中，車輛行駛、超載、地震、風雨等各種因素都會影響橋梁的質量。橋梁本身在使用中也會有老化現象，嚴重會有結構的劣化，給橋梁的使用帶來安全隱患。因此，橋梁設計時，一定要考慮耐久性。可是，進行橋梁耐久性設計時，往往過于重視結構計算，而對橋梁整體結構及細節(jié)有所忽視。因此，橋梁設計時，一定要對兩者的研究重點進行合理把控，要重點突出，不斷更新設計思想和思路，以保證道路橋梁的安全性。

2 道路橋梁施工中裂縫的成因

2.1 混凝土質量因素

原材料質量是產生裂縫的重要因素，混凝土中主要是由砂石、水泥、骨料、水分等進行科學配比混合，施工中要嚴格遵守國家施工質量規(guī)范和標準。相應的原材料進入現場后，一定要對含泥量、泥塊含量、顆粒級配等按照標準進行檢驗和化驗。含泥量如果超標，會導致混凝土的抗?jié)B性和整體強度降低，使混凝土構件出現裂縫。

2.2 外部荷載因素

荷載因素引起的混凝土裂縫有兩種形式，分別是直接應力和次應力裂縫。直接應力裂縫是因為工程設計時，有漏預算或沒運算荷載現象，導致荷載預算不足，或者堆積施工材料導致荷載超標，進而產生混凝土裂縫。而次應力裂縫是因為設計時沒實施合理預算，忽視了開洞、鑿槽對其產生的影響，直接導致荷載量改變，從而出現混凝土裂縫。

2.3 溫度因素

混凝土施工時，因為周圍環(huán)境溫度發(fā)生變化，致使有些材料因熱脹冷縮性質而使混凝土結構發(fā)生變化，導致建筑物構件在使用時出現變形，產生應力，對混凝土安全性能產生影響。例如，在東北地區(qū)某道路橋梁建設，因為整體氣候濕寒，有很大的溫度差，冬季溫度達到零下30度，而夏季達到零上30度，早晚也有溫度差，進而在施工中導致有些混凝土構件出現裂縫。

2.4 水壓因素

道路橋梁的施工，主要材料是混凝土、瀝青，因為水壓的因素，瀝青混合料出現問題，比如道路橋梁表面出現瀝青脫模、失去黏結力，導致孔隙松散、垮松，出現混凝土裂縫。

2.5 鋼筋銹蝕因素

混凝土質量及保護層厚度不符合標準，會導致混凝土表面層受到侵蝕和碳化，鋼筋周圍的混凝土堿度降低；氯化物使鋼筋周圍增加了氯離子含量，破壞了鋼筋表面的氧化膜。這種情況下，鋼筋中的鐵離子、侵入混凝土中的O2、水分三種物質會發(fā)生化學反應，產生銹蝕物 Fe（OH）3，體積增加了，混凝土整體膨脹，發(fā)生混凝土保護層開裂、剝離的情況，順著鋼筋縱面開始逐漸開裂。

3 有效處理和解決道路橋梁施工中裂縫的方法和措施

3.1 合理設計荷載及道路橋梁的整體布局

道路橋梁工程設計時，技術人員一定要全面了解或者掌握施工項目整體情況，對道路橋梁整體性進行科學規(guī)劃，合理設置和布局鋼筋，引進施工期間的機械荷載，有效控制荷載量，使其強度處于合理范圍，進而更好地避免道路橋梁施工過程出現混凝土裂縫現象。

3.2 加強和重視檢查混凝土原材料的質量

施工原材料的質量直接影響工程安全性能。要確?；炷潦┕そㄔO質量，有關管理人員必須嚴格檢查進入施工現場的混凝土原材料，查驗材料檢驗報告和合格證書等。并且，要根據工程具體情況認真檢查和記錄材料的來源、規(guī)格、數量等，對于不同批號和強度的水泥分開單獨檢測，不要混合到一起檢測，防止影響檢測質量，保證進入施工場地的各種原材料都符合施工標準和要求，以保證施工建設的質量。

3.3 高度重視施工中的溫度情況

對混凝土進行內部和外部質檢，因為有溫度差，會產生溫度應力，對道路橋梁實際使用效果產生很大影響。相關技術人員一定要考慮施工過程中溫度變化產生的影響力，盡最大可能避免因為溫度因素對混凝土產生影響而降低其使用質量。施工時，要合理有效地應用冷水進行碎石冷卻，短時間調整混凝土溫度，使其與施工要求相符合，降低施工中的阻礙和影響。并且，施工建設人員可以把冷水管埋入混凝土內部，保證混凝土進入模具時溫度符合要求。

3.4 合理設計排水

設計時重視對裂縫問題的解決，要科學合理地設計橋梁結構，使用的基層相對合理合適，或者是混合形式。顆粒級配時，盡可能使用碎石，可以在碎石縫隙流出水分；把碎石作為過渡層，水分還沒進入半剛性的基層時，就已經在碎石層排出，進而減少水分對表面結構的侵害；合理設計瀝青混合材料孔隙率，避免出現混凝土裂縫。

3.5 合理優(yōu)化施工方法

減少或避免混凝土裂縫產生的最好方法就是合理優(yōu)化道路橋梁的施工方法。道路橋梁施工建設時嚴格要求瀝青顆粒的大小、形態(tài)、性質，應用合適的機械設備及材料，施工時，工作人員要對混合料認真攪拌，應用科學合理的比例進行瀝青混凝土配比混合，對礦料級配、瀝青溫度和含量等合理控制，保證其均勻性，對其中的雜物分類處理。

4 結語

綜上所述，道路橋梁施工建設中，會發(fā)生很多裂縫問題，需要施工設計人員高度重視，要從工程設計開始，認真考慮各種細節(jié)，避免施工建設及使用中出現裂縫等問題，保證道路橋梁的使用和安全。