道路橋梁設計與施工中裂縫成因探究

高延輝

（山東中咨公路咨詢設計有限公司，山東 東營 257091）

在具體的道路橋梁施工過程中，材料質量不符合標準、道路橋梁施工設計缺乏合理性等都會導致裂縫的產生。所以，為了能夠有效防止裂縫問題出現，應該不斷強化對設計以及施工過程的把控，以便有效消除橋梁裂縫的產生。

1 工程概況

某市大橋是一座鋼筋混凝土橋，其位于該市之間的城市地區，連接了該市中心道路橋北路、西江路、黃塘路等。該橋的設計與眾不同，施工方法獨特，建筑規模較大。為了避免裂縫產生，對該工程各個階段的拉應力和壓應力進行了嚴格的控制。2015年，為緩解交通壓力，在大橋旁修建了一座新的大橋。其中，橋梁跨度為65+110+65m懸澆連續梁結構，橋面寬度12.25m。橋臺、橋墩基礎均采用鉆孔灌注樁基礎，均為摩擦樁，橋臺為薄壁臺，橋墩采用圓端實心墩。橋的長為240m，路線長度約為四公里。擴建修好后，路基總寬度達到27m，雙向四車道。但是，在實際的施工中，由于多方面因素的影響，使得道路橋梁施工出現了裂縫，如圖1為橋梁裂縫形態。

圖1 橋梁裂縫形態

2 引發道路橋梁設計與施工中裂縫問題的主要因素

2.1 道路橋梁施工荷載因素分析

道路橋梁裂縫問題的出現，最主要的原因就是嚴重超載，尤其是近年來，城市進程的不斷推進，使得車輛累積次數也變得越來越多，而在這種背景下，道路橋梁就會出現裂縫的現象，不僅影響了道路橋梁整體美觀，更不利于道路橋梁后期運行過程中的安全性。

2.2 道路橋梁施工設計因素分析

要想更好地解決裂縫問題，提升施工效果，一定要保證設計方案的合理性。但是，在具體的道路橋梁施工設計期間，一些設計人員并沒有對車流量等因素進行仔細的考慮以及分析，鋼筋的設計也缺乏合理性，如圖2為某市大橋常規局部設計，最終影響了橋梁的強度，荷載越來越低，進而出現道路橋梁裂縫問題。

圖2 常規局部設計

2.3 道路橋梁工程施工溫度因素分析

在該橋梁施工階段，多種類型混凝土構件的澆筑也會深受這一原理的影響和干擾，從而導致構件內部與外部在受力方面出現不平衡的情況，進而引發道路橋梁施工裂縫的情況出現。通過實踐得知，導致溫度裂縫的因素有很多。一方面，在道路橋梁施工期間，其通常會應用大體積混凝土施工技術，因此，在實際的澆筑工作開展過程中，經常會出現水熱化的情況，加速了混凝土內部的溫度，而由于其內部溫度與外部溫度有很大差異，最終出現了裂縫問題。另一方面，如果道路橋梁工作是在冬季進行，應該在結束混凝土澆筑工作開展養護工作，保證混凝土構件所處的溫度較高，待養護工作完成后，混凝土的溫度會發生一定的變化，而如果溫度下降的速度比較快，那么就非常容易出現裂縫。

2.4 基礎位移或沉降的影響

該橋梁工程施工期間，其主要是混凝土結構，而混凝土本身就具有一定的特殊性，而且再加上外界自然環境或者人為因素的影響，混凝土在道路橋梁的施工過程中很容易發生位移和沉降的問題，從而引起內部結構的變化，導致道路橋梁內部的動態平衡遭到破壞，最終出現裂縫。

2.5 混凝土自縮的影響

由于混凝土內部結構的特殊性，混凝土很容易出現收縮徐變的現象，例如，碳化、熱脹冷縮等現象，這些自縮的現象會使得混凝土的體積減小，如果自縮現象持續一段時間或者是沒有任何規律可循時，就不能實現自縮現象引起的拉力與混凝土自身的應力之間的動態平衡，從而也會產生橋梁裂縫。

3 道路橋梁設計與施工中裂縫預防對策

3.1 加大對道路橋梁施工材料的把控

在進行該橋梁施工期間，施工材料與道路橋梁裂縫有著非常密切的聯系。因此，為了可以更好地提升施工質量，盡可能地避免裂縫問題出現。在實際的施工階段，一方面，施工單位需要嚴格遵循施工設計要求，合理規劃橋梁結構，保證后期施工作業可以順利地進行。另一方面，應該對施工材料進行嚴格把控，結合施工設計的具體要求，嚴格檢查施工材料設備，提升其整體質量。

3.2 強化構造配筋方面的施工設計

在對該橋梁施工過程中，鋼筋的有效應用可以在一定程度上避免出現裂縫延伸的情況，能夠全面提升其抵抗裂縫的能力。因此，在實際的設計過程中，應該不斷強化構造配筋方面的施工設計。在設計中，如果結構收縮應力沒有發生變化，那么結構內部的鋼筋數量逐漸增多，可以有效地防止結構收縮的力量節變大，從而有效地降低裂縫出現的概率。在鋼筋混凝土結構中，鋼筋能夠有效地對裂縫進行分散，可以進一步減小其寬度。然而，在道路橋梁混凝土設計中，配筋率并不是越高越好，如果配筋率較高也可能導致裂縫出現，所以，設計人員在設計時，應該結合具體情況，科學設計，如圖3為建議設計方案，保證鋼筋混凝土結構的合理性。

圖3 建議設計方案

3.3 不斷規范施工人員的施工操作

在進行橋梁施工建設的時候，一定要保證施工人員的自身素質以及能力，保證其可以時時規范自身行為，提升施工的質量和效果。在具體的施工作業期間，施工位要加大對施工人員的把控，強化施工人員的水平和能力，提高其專業技能。同時，對于道路橋梁施工中一些比較重要的工作崗位，施工人員應該在保證持有上崗證的基礎上，再開展道路橋梁施工工作，以便可以全面提升施工效果。此外，道路橋梁施工結束以后，施工單位還應該對道路橋梁開展有效的養護工作，制定合理的方案，提升工程的安全性。由于道路橋梁在使用期間難免會出現損傷，包括凍裂等問題，因此，應該加大養護，防止裂縫出現。

4 結語

面對當前道路橋梁設計和施工中裂縫問題，在具體的工程開展期間，應該積極探尋問題的成因，然后采用合理的方式，制定科學的問題解決對策，確保在徹底消除問題的同時，還能夠有效地提高施工效果和水平。