道路橋梁設(shè)計與施工中裂縫成因分析

楊敏

（南通市江海公路工程有限公司，江蘇 南通226300）

0 引言

道路橋梁的設(shè)計不合理以及施工不當都會造成裂縫的問題，所以從這兩方面進行分析研究，能夠找到合適的預防方案。裂縫問題嚴重影響到道路橋梁的質(zhì)量，也容易造成交通事故。如果不重視裂縫問題，道路橋梁的進一步發(fā)展也會受限。本文旨在對裂縫形成的原因進行分析，并找到相對應(yīng)的解決方案，提高道路橋梁的安全性。

1 道路橋梁裂縫的危害

道路橋梁在后期的建設(shè)或者是使用的過程中，總會產(chǎn)生一些裂縫，這就會導致其安全性的不確定，而裂縫問題的出現(xiàn)也有著多種原因。比如，在一開始的設(shè)計過程中采用了不合格的設(shè)計方案，在后期遇到惡劣天氣時，導致裂縫的出現(xiàn)。所以道路橋梁的建造要考慮到各個方面的原因，從最初的設(shè)計到后期的施工都不可以松懈。道路橋梁的裂縫出現(xiàn)原因多樣，出現(xiàn)的位置也是各有不同，但無論有何不同，都會或多或少的對橋體有所影響。裂縫最初的形成或許造不成太大的問題，但要關(guān)注的是裂縫引起的滲透。例如，在暴雨天氣時，雨水會順著裂縫進入到橋體，這對于整個橋梁的安全性都會造成威脅。

2 道路橋梁設(shè)計中的裂縫成因

2.1 設(shè)計安全性問題

如今社會下，道路橋梁建筑不僅僅追求安全性，還會追求美觀程度，但是有些設(shè)計師注重美觀甚于注重安全，依據(jù)這樣的設(shè)計圖紙，建造的道路橋梁難以保證安全性。在這一狀況下，道路橋梁裂縫問題得不到重視，道路橋梁的安全性無法保證，甚至會威脅到國民的生命財產(chǎn)安全。

2.2 使用壽命不足

道路橋梁也有著其使用壽命的問題，但是部分設(shè)計師在設(shè)計道路橋梁的時候并不會考慮到這一點，所以他們在設(shè)計過程中并不會真正對過往的成功案例進行研究，也會忽略道路橋梁的實際狀況，這樣得到的設(shè)計圖紙容易違背科學原則。一旦設(shè)計上出現(xiàn)了問題，后期的施工中即使發(fā)現(xiàn)了問題，也是難以彌補的，不僅會損失成本，也會導致裂縫問題。另外，道路橋梁的壽命不僅與其最初的建筑狀況有關(guān)，也與后期的維護有著密切的聯(lián)系，所以說即使施工完畢，后期也是需要繼續(xù)對道路橋梁進行維護和保養(yǎng)的，如果保養(yǎng)方式方法出現(xiàn)了問題，也會影響到它的壽命，嚴重一些，甚至會出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象，也容易造成交通事故[1]。

2.3 設(shè)計方案落后

在設(shè)計中需要設(shè)計師結(jié)合過往的設(shè)計經(jīng)驗，根據(jù)道路橋梁具體情況進行創(chuàng)新設(shè)計，保證設(shè)計的安全性。但是有些設(shè)計師為了方便，將過往成功的設(shè)計方案直接硬搬，并不會考慮到周圍道路、天氣等客觀因素，設(shè)計方案落后且沒有安全性的保證，這也會為道路橋梁的使用埋下隱患。隨著時代的改變，道路橋梁的需求也在不斷地變化，以往設(shè)計的成功是結(jié)合了過去特定的環(huán)境，并不適用于當下的環(huán)境，這樣得到的設(shè)計圖紙在后期施工中容易出現(xiàn)問題，甚至導致道路橋梁出現(xiàn)裂縫。

3 道路橋梁施工中的裂縫成因

3.1 道路橋梁的施工環(huán)境復雜

道路橋梁的施工不僅要看選擇的施工者質(zhì)量，同時也要看周圍施工的外界環(huán)境，這兩者作為施工的內(nèi)外環(huán)境缺一不可。首先選擇施工者要看其施工知識的掌握，如在施工過程中需要施工者掌握一些力學知識，設(shè)計人員需要利用這一知識設(shè)計好符合當下承重要求的建筑，在道路橋梁受到不同的力時，能夠保證其安全性。另外，施工者也需要了解一些地質(zhì)學知識，因為不同的施工環(huán)境需要在不同的地質(zhì)條件下進行操作。

除了施工者這一內(nèi)部環(huán)境，也要關(guān)注外部環(huán)境。外部環(huán)境受到建筑位置的影響，如在高原地區(qū)進行建造，就需要考慮凍土層的問題。其次考慮道路橋梁所起到的作用，就需要對其進行不同的設(shè)計，這些復雜的環(huán)境都是影響到道路橋梁安全性的重點所在。

3.2 施工材料不合格

在道路橋梁施工過程中需要運用大量的混凝土，這種材料主要由水泥、骨料等組成，在這些組成材料中，若是有一種出現(xiàn)了問題，就有可能導致裂縫的出現(xiàn)，這樣也會導致道路橋梁質(zhì)量受到損害。例如，在這些材料中，若是水泥出現(xiàn)了問題，就會導致在整個的制作過程之中產(chǎn)生較多的熱量，最終影響到混凝土的質(zhì)量，使其溫度達不到平衡，裂縫產(chǎn)生的可能性也會加大。另外，若是骨料在選擇中，其直徑達不到標準，也會導致裂縫。所以在選材方面需要著重注意其中存在的問題，防止不合格的材料進入到施工中，減少裂縫產(chǎn)生，加強施工質(zhì)量管理[2]。

4 道路橋梁施工中裂縫的改進措施

4.1 施工階段裂縫預防

要預防裂縫的形成，就需要在材料、人員技術(shù)等多方面進行預防。首先在材料上要進行嚴格的管控，對供應(yīng)材料的企業(yè)進行資質(zhì)審查，同時對材料也需要適當?shù)剡M行抽樣檢測，這樣才能夠有效地保證材料的合格性。在進行材料儲存的時候，也要注意保證材料質(zhì)量的完好，避免因為采用不當方法造成的材料變質(zhì)。除了選材之外，也要注意在施工中采用的方式，需要根據(jù)實際施工狀況，來適當?shù)卣{(diào)整施工技術(shù)方式，采用合理的施工手段也是避免裂縫產(chǎn)生的重要方式之一。

再者在施工中要加強對施工人員的監(jiān)管，可以根據(jù)現(xiàn)場施工狀況來將施工任務(wù)分配給每個工作人員，落實責任分工，讓施工人員有緊迫感以及責任意識。最后需要加強安全質(zhì)量的監(jiān)管，每個施工環(huán)節(jié)中都有一定的安全問題，若是操作不當，則會引起后續(xù)工作的不便，也容易造成安全隱患，所以為了保證施工質(zhì)量，加強安全監(jiān)管也是必要的。

4.2 加強監(jiān)管工作

施工過程中需要專門設(shè)定相關(guān)的監(jiān)管部門，以此來對整個施工活動進行監(jiān)督，保證施工的安全順利進行。首先，在建設(shè)過程中需要整合各個部門的信息，明確部門任務(wù)，保證部門之間的獨立性。各個部門之間進行良好的溝通，保證工作效率的同時也要明確好每個部門的責任。各個部門分工協(xié)作有利于在出現(xiàn)問題時，及時找到負責人并進行處理，能夠加強工作人員的責任感。除此之外，也需要制定合理的監(jiān)管制度，可以設(shè)定明確的獎懲規(guī)則，定期對每個部門的工作進行評估，規(guī)范每個階段的工作質(zhì)量，這樣也可以有效地對施工人員進行監(jiān)管，保證整個道路橋梁的質(zhì)量。

4.3 鋼箱梁細節(jié)設(shè)計

現(xiàn)今的橋梁建造中出現(xiàn)了不少的跨線橋設(shè)計，為了使得這項工程減少對交通的影響，最終順利進行，鋼箱梁開始被普遍的運用。鋼箱梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復雜，所以在加工過程中更需要仔細認真。傳統(tǒng)的鋼箱梁設(shè)計都是通過幾個比較突出的橫斷面圖去制定其上部的組成結(jié)構(gòu)，同時也是為了確定鋼箱梁的加工方式。但是這樣設(shè)計之后，鋼結(jié)構(gòu)加工方還是需要后期深化設(shè)計，將原本設(shè)計不合理的地方及時優(yōu)化溝通，這也對整個施工產(chǎn)生了一定的影響，容易使工期延長。所以在這一現(xiàn)狀下，BIM技術(shù)被引入，使用三維立體設(shè)計，以此來觀測二維剖面，也能夠加快圖紙的設(shè)計構(gòu)造，這對于工作效率的提高有著較多的幫助。

4.4 提高混凝土質(zhì)量

裂縫出現(xiàn)的原因與混凝土的質(zhì)量也有一定的關(guān)系，所以說要減少裂縫，需要考慮到混凝土的使用問題。首先要保證混凝土的質(zhì)量，可以從材料的選用上開始規(guī)劃，找到合適的材料供應(yīng)商，對其材料的質(zhì)量進行嚴格的檢查，能夠從源頭上減少因混凝土質(zhì)量導致的裂縫。另外混凝土的使用也是需要注意的，需要施工人員熟練掌握混凝土的澆灌技巧，保證施工的合理性以及安全性。

4.5 加強溫度控制

混凝土在道路橋梁的施工中有著較為重要的地位，混凝土的合理使用能夠有效減少裂縫，而溫度對于混凝土的影響是比較大的，所以說要更加注意施工中的溫度因素。首先，若是混凝土的制作材料在高溫下進行，很容易導致裂縫出現(xiàn)，所以在高溫天氣下，要適當?shù)亟o各種材料降溫。在進行混凝土澆筑的過程中，也需要對其厚度有所控制，以此來保證其能夠有效地散發(fā)熱量，保持正常的溫度。其次，若是在拆除模板的時候遇到了低溫，則需要進行保溫，避免溫差過大，導致混凝土裂縫。最后，混凝土制作完成之后也不能夠放松，需要時刻注意其表面的狀態(tài)，要保證表面是濕潤的，這就需要時刻注意做好澆水工作，夏季的時候要更關(guān)注這個問題。了解到各個溫度下混凝土的養(yǎng)護方法，才能夠更好地施工，減少裂縫的產(chǎn)生。

4.6 3D可視化

隨著科技的不斷發(fā)展，3D可視化這一技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工程行業(yè)，尤其是在競標過程中，在很多道路橋梁的建設(shè)中也有了一些成功的案例。如今在BIM這一技術(shù)的支持下，道路橋梁的設(shè)計模型能夠更好地建立，三維立體效果也使建筑的細節(jié)得到展示，可視化效果顯著。所以市政工程在進行招標的過程中，就可以直接感受到工程設(shè)計的優(yōu)劣，對整個工程進行研究分析，以此來確定更合適的工程項目進行施工，在層層篩選之下，選擇出更適合安全要求的項目，這也能夠保證工程的安全性，減少道路橋梁裂縫的產(chǎn)生。

5 結(jié)語

綜上所述，在我國道路橋梁的建設(shè)過程中，每一個階段都應(yīng)該嚴格進行把控，本文從設(shè)計以及施工兩個方面分析了裂縫形成的原因，并找到了合理的解決措施，旨在通過研究分析找到最合適的道路橋梁的建筑方式，減少道路橋梁裂縫的產(chǎn)生，提高整個工程的建造質(zhì)量，同時為我國交通減少安全隱患。