道路橋梁設計問題與施工裂縫成因分析

高世茂

（甘肅省交通科學研究院集團有限公司，甘肅 蘭州 730000）

1 道路橋梁設計問題成因及解決措施

1.1 設計問題成因

1.1.1 設計方案落后

部分設計者為節省時間與精力，設計道路橋梁的施工方案時，將其他道路橋梁的設計方案照搬到該道路橋梁工程設計中，導致設計方案與道路橋梁的實際建設情況不符，從而影響工程的施工質量。另外，有些設計者將傳統的設計模式套用到當下的道路橋梁工程方案設計工作中，也會影響設計方案的科學性與合理性，為工程施工埋下安全隱患。

1.1.2 缺乏對實際情況的考量

一些設計人員在開展道路橋梁工程設計工作時，沒有考慮到工程具體施工環境，對相關數據信息掌握也不夠全面，影響設計的有效性，導致設計方難以滿足道路橋梁工程的實際施工需求，降低道路橋梁工程的施工質量與效率。

1.1.3 橋梁耐久性設計存在問題

道路橋梁工程投入使用后，會受到超載、人為以及自然等多種因素影響，導致其自身逐漸老化。如果道路橋梁工程本身的耐久性較高，其老化現象會得以延緩，使用壽命也會變長。但是，部分設計人員不重視道路橋梁工程耐久性的設計，橋梁結構的計算也缺乏準確性，沒有合理控制細節與整體這兩部分的構造比例，導致耐久性設計不合理，致使道路橋梁極易受損，影響道路橋梁使用的長久性。

1.2 解決措施

1.2.1 選用科學合理的設計方案

相關設計工作人員要及時更新自身的設計理念，設計道路橋梁工程施工方案時，要采用先進的設計模式以及技術手段。設計前，做好相應現場勘測工作，通過科學有效地勘察，全面了解工程施工現場的地形、水文等各種地質條件，并獲取真實可靠的數據信息，為工程施工方案設計提供可靠的參考依據。此外，設計人員還應了解企業自身的實際情況，結合成本預算方案及道路橋梁的建設要求，選擇合適的設計方案，為道路橋梁工程的施工建設質量奠定良好基礎。

1.2.2 提高道路橋梁工程的耐久性

道路橋梁投入使用后，其自身易受風雨侵蝕、車輛荷載等外界因素以及一些不可抗力因素影響，導致道路橋梁出現老化、裂縫等問題，縮短工程的使用壽命。基于此，設計人員要做好工程耐久性的設計，選擇合適的施工材料，合理設計，包括基層、橋面等多方面的設計，提高工程結構的整體質量，延長使用壽命。不僅如此，相關設計人員還要結合實際情況，設計更加科學合理的道路橋梁結構，精確計算道路橋梁工程的各個結構比例，降低誤差，提高結構穩定性。設計人員可以借鑒其他先進設計理論與經驗，對原有設計進行合理改進與創新，比如，重視橋梁排水孔的設計，結合其他道路橋梁工程的設計方式與經驗，科學設計橋梁排水孔，增強排水孔的排水能力，使道路橋梁上的積水能夠及時排凈，減少對道路橋梁的侵蝕，提高工程的耐久性，保障工程質量。另外，設計人員還可以從橋梁基層設計方面入手，將其中的過渡層設計為碎石層，確保水封達到半剛性基層的要求，并在這一基礎上，促使積水通過碎石層全部流出去，降低積水對工程的損害，提高整個工程的使用壽命。

1.2.3 完善道路橋梁設計理論體系

完善的設計理論體系能保證道路橋梁工程設計的科學性與合理性，提高工程施工質量。完善道路橋梁工程設計理論體系，需要進行大量的實驗，并借鑒其他道路橋梁的施工經驗，通過不斷的實踐總結加以完善。在完善道路橋梁設計理論體系的過程中，相關工作人員需要詳細記錄模擬施工中產生的各項數據信息，以提供真實、可靠的參考依據，提升后期測試結果準確性。另外，相關研究人員要避免將全體建設項目都當做設計理論體系建設的主體，應該選擇具有代表性的道路橋梁工程，將其施工數據信息作為參考。

2 道路橋梁施工裂縫成因及解決措施

2.1 常見裂縫

2.1.1 八字形裂縫

由于施工材料存在問題而產生的裂縫主要呈現八字形的外觀。在對道路橋梁工程主體結構進行施工時，需要采用鋼筋混凝土，如果水泥與砂石料的混合比存在問題，那么，配制出來的混凝土就會出現變形與沉降等問題，導致道路橋梁產生裂縫。另外，施工材料的短缺以及混凝土檢驗不嚴格等情況，也會導致八字形裂縫的出現。

2.1.2 X 形裂縫

這一裂縫在道路橋梁裂縫中相對復雜，X 形裂縫通常會在橋墩與橋面之間的連接部分集中出現，而且裂縫深度不同，主要是因為梁體受熱不均，引發熱脹變形現象，進而形成X 形裂縫。

2.1.3 垂直型裂縫

這一裂縫主要是受到橋梁間隙與橋梁結構間裂縫影響形成的。在早期，橋梁裂縫間隙相對較小，可以簡單的維修補救或者加固，但如果施工單位沒有有效處理早期裂縫而導致裂縫不斷擴大，就會產生其他類型的裂縫，增加道路橋梁工程的安全風險。

2.1.4 水平型裂縫

水平型裂縫主要指道路橋梁在水平面上產生的相關裂縫。這種裂縫通常會產生在橋梁施工過程中，主要因為橋梁水平面所受的荷載壓力相對比較集中。發現水平裂縫時，相關施工人員需要結合實際情況，選擇合適措施及時處理，以免水平裂縫擴大，影響道路橋梁工程的施工。

2.2 裂縫成因

2.2.1 水壓問題

當水壓作用在道路橋梁工程上，會導致瀝青膜脫落，道路橋梁表面粘力消失，進而使瀝青材料出現坑洼、松散等問題，從而產生裂縫。

2.2.2 荷載作用

道路橋梁在使用過程中，不僅需要承擔自身荷載力，還要承受來往車輛荷載力，長此以往，道路橋梁自身的強度會發生變化，其路面會出現凹凸不平、面層裂縫等多種問題，影響交通運輸的安全性。

2.2.3 混凝土材料

混凝土是道路橋梁工程施工所需的基礎資源和物質材料，其質量會影響整個道路橋梁工程的質量。就實際情況來看，一些企業在施工中為了降低成本，使用質量不達標的混凝土材料，很容易出現混凝土裂縫問題，影響工程質量。混凝土施工結束后，施工單位沒有將養生工作落實到位，也會產生裂縫。另外，對道路橋梁工程的主體結構進行施工時，要結合道路橋梁不同部位的施工要求，選擇符合施工標準要求的混凝土材料。在具體施工過程中，少數施工單位選用混凝土材料時，會忽視混凝土顆粒大小，沒有按照相應要求合理選擇混凝土材料，導致道路橋梁混凝土澆筑的施工環節出現問題，如混凝土表面出現凹凸不平、橋梁施工存在高度差等多種問題，這些問題都會致使道路橋梁產生裂縫。

2.3 解決措施

2.3.1 合理設計排水施工

如果想解決水壓作用下產生的裂縫問題，相關施工單位就要加強重視排水施工設計，要求設計人員結合實際情況，在道路橋梁工程中設計出科學的排水方案。如橋梁墩臺基坑開挖施工時，應做好基坑排水設施，常用的基坑排水法有集水坑排水和井點排水等。

2.3.2 提高工程的承載能力

施工單位需要根據工程的承載能力、行使車輛及工程本身的荷載量，合理設計道路橋梁工程結構，借此提高工程結構的承載能力，減少因承載能力不足而出現的裂縫問題。

2.3.3 做好混凝土施工

混凝土施工質量會對裂縫問題產生直接影響，因此，施工單位要加強對混凝土施工的重視力度，根據道路橋梁工程的實際建設要求及具體情況，選擇合適的混凝土原材料，包括瀝青料、礦料等。同時，要科學配置這些材料，配置過程中要均勻攪拌，以確保混凝土材料的配置質量。開展混凝土施工時，施工人員應該做好澆筑、振搗等工作，采用分層澆筑方式，保持正確的振搗頻率，提高混凝土路面的密實度及平整性。另外，施工人員還要做好混凝土養護工作，施工后，要經常在混凝土路面灑水，并鋪設相應的草墊，保持路面濕潤度，以免出現干裂情況。

2.3.4 把控施工技術要點

相關施工單位在對道路與橋梁連接位置進行施工時，要關注相關技術的操作過程，科學監督操作質量。基于此，相關施工單位要對道路橋梁工程的地基與荷載施工進行有效處理。采用增加排水板、超載法等多種方式，可以較大程度地改變或消除彎曲變形問題。如果達不到相應的施工技術標準，相關施工單位也可以合理設置復合地基，以此解決彎曲變形問題。

另外，攪拌混凝土材料時，要按照標準攪拌工藝流程均勻攪拌，提高混合質量。比如，攪拌瀝青與石料時，施工人員要保證兩種材料投放比例的科學性，并且要做到一邊加熱一邊攪拌，合理控制攪拌溫度，以免影響瀝青與石料的混合。混凝土材料的配制，需要確保各種原材料的配置比例，以保障工程質量，減少裂縫。

此外，在臺背結構施工中，施工單位需要確保填料質量以及排水性合格。填料時，要使填料厚度維持在20cm 左右，這樣不僅能降低裂縫產生的機率，還能保證結構的穩定性。施工單位應加強對壓實施工的有效管控，壓實道路橋梁的連接部分時，施工人員需要按照相應的技術標準，采用分層壓實的施工方式，選擇合適的施工設備，以此提高混凝土壓實度，減少裂縫出現，確保壓實施工質量。

2.3.5 注重對道路橋梁工程施工材料的管控

道路橋梁工程存在裂縫的原因之一是受施工材料質量的影響，因此，減少道路橋梁工程的裂縫問題，需要加強管理施工材料。從多角度充分考慮施工材料的使用質量，重視混凝土材料的配比以及其他施工材料的使用量等問題，做好施工材料的管理工作，保障施工材料的質量，為道路橋梁工程的施工質量奠定良好的基礎。在道路橋梁工程施工中，常用材料包括瀝青、石料、沙子、鋼筋等。根據施工需求及工程建設要求，嚴格檢驗與篩選瀝青，確保其自身粘稠度達到相應標準。在橋梁路面施工中，需要科學混合攪拌并有效鋪設瀝青與碎石料。混合瀝青與碎石料時，要仔細篩選所使用石料顆粒的大小、形狀等。同時，認真嚴格篩選沙子、石灰等配制混凝土的原材，保證材料質量，以此開展混凝土攪拌工作和橋梁主體結構的有效澆筑，減少裂縫問題。

3 結語

通過上述分析可知，道路橋梁工程的施工建設過程中存在不少問題，其中包括施工裂縫以及設計問題等，如果不加以處理，就會影響整個工程施工質量，縮短使用壽命。因此，相關施工單位要明確問題產生的原因，根據具體施工情況，選擇合適的施工技術，有效解決相關問題，保障工程整體質量。