道路桥梁设计与施工中裂缝成因探究

高延辉

（山东中咨公路咨询设计有限公司，山东 东营 257091）

在具体的道路桥梁施工过程中，材料质量不符合标准、道路桥梁施工设计缺乏合理性等都会导致裂缝的产生。所以，为了能够有效防止裂缝问题出现，应该不断强化对设计以及施工过程的把控，以便有效消除桥梁裂缝的产生。

1 工程概况

某市大桥是一座钢筋混凝土桥，其位于该市之间的城市地区，连接了该市中心道路桥北路、西江路、黄塘路等。该桥的设计与众不同，施工方法独特，建筑规模较大。为了避免裂缝产生，对该工程各个阶段的拉应力和压应力进行了严格的控制。2015年，为缓解交通压力，在大桥旁修建了一座新的大桥。其中，桥梁跨度为65+110+65m悬浇连续梁结构，桥面宽度12.25m。桥台、桥墩基础均采用钻孔灌注桩基础，均为摩擦桩，桥台为薄壁台，桥墩采用圆端实心墩。桥的长为240m，路线长度约为四公里。扩建修好后，路基总宽度达到27m，双向四车道。但是，在实际的施工中，由于多方面因素的影响，使得道路桥梁施工出现了裂缝，如图1为桥梁裂缝形态。

图1 桥梁裂缝形态

2 引发道路桥梁设计与施工中裂缝问题的主要因素

2.1 道路桥梁施工荷载因素分析

道路桥梁裂缝问题的出现，最主要的原因就是严重超载，尤其是近年来，城市进程的不断推进，使得车辆累积次数也变得越来越多，而在这种背景下，道路桥梁就会出现裂缝的现象，不仅影响了道路桥梁整体美观，更不利于道路桥梁后期运行过程中的安全性。

2.2 道路桥梁施工设计因素分析

要想更好地解决裂缝问题，提升施工效果，一定要保证设计方案的合理性。但是，在具体的道路桥梁施工设计期间，一些设计人员并没有对车流量等因素进行仔细的考虑以及分析，钢筋的设计也缺乏合理性，如图2为某市大桥常规局部设计，最终影响了桥梁的强度，荷载越来越低，进而出现道路桥梁裂缝问题。

图2 常规局部设计

2.3 道路桥梁工程施工温度因素分析

在该桥梁施工阶段，多种类型混凝土构件的浇筑也会深受这一原理的影响和干扰，从而导致构件内部与外部在受力方面出现不平衡的情况，进而引发道路桥梁施工裂缝的情况出现。通过实践得知，导致温度裂缝的因素有很多。一方面，在道路桥梁施工期间，其通常会应用大体积混凝土施工技术，因此，在实际的浇筑工作开展过程中，经常会出现水热化的情况，加速了混凝土内部的温度，而由于其内部温度与外部温度有很大差异，最终出现了裂缝问题。另一方面，如果道路桥梁工作是在冬季进行，应该在结束混凝土浇筑工作开展养护工作，保证混凝土构件所处的温度较高，待养护工作完成后，混凝土的温度会发生一定的变化，而如果温度下降的速度比较快，那么就非常容易出现裂缝。

2.4 基础位移或沉降的影响

该桥梁工程施工期间，其主要是混凝土结构，而混凝土本身就具有一定的特殊性，而且再加上外界自然环境或者人为因素的影响，混凝土在道路桥梁的施工过程中很容易发生位移和沉降的问题，从而引起内部结构的变化，导致道路桥梁内部的动态平衡遭到破坏，最终出现裂缝。

2.5 混凝土自缩的影响

由于混凝土内部结构的特殊性，混凝土很容易出现收缩徐变的现象，例如，碳化、热胀冷缩等现象，这些自缩的现象会使得混凝土的体积减小，如果自缩现象持续一段时间或者是没有任何规律可循时，就不能实现自缩现象引起的拉力与混凝土自身的应力之间的动态平衡，从而也会产生桥梁裂缝。

3 道路桥梁设计与施工中裂缝预防对策

3.1 加大对道路桥梁施工材料的把控

在进行该桥梁施工期间，施工材料与道路桥梁裂缝有着非常密切的联系。因此，为了可以更好地提升施工质量，尽可能地避免裂缝问题出现。在实际的施工阶段，一方面，施工单位需要严格遵循施工设计要求，合理规划桥梁结构，保证后期施工作业可以顺利地进行。另一方面，应该对施工材料进行严格把控，结合施工设计的具体要求，严格检查施工材料设备，提升其整体质量。

3.2 强化构造配筋方面的施工设计

在对该桥梁施工过程中，钢筋的有效应用可以在一定程度上避免出现裂缝延伸的情况，能够全面提升其抵抗裂缝的能力。因此，在实际的设计过程中，应该不断强化构造配筋方面的施工设计。在设计中，如果结构收缩应力没有发生变化，那么结构内部的钢筋数量逐渐增多，可以有效地防止结构收缩的力量节变大，从而有效地降低裂缝出现的概率。在钢筋混凝土结构中，钢筋能够有效地对裂缝进行分散，可以进一步减小其宽度。然而，在道路桥梁混凝土设计中，配筋率并不是越高越好，如果配筋率较高也可能导致裂缝出现，所以，设计人员在设计时，应该结合具体情况，科学设计，如图3为建议设计方案，保证钢筋混凝土结构的合理性。

图3 建议设计方案

3.3 不断规范施工人员的施工操作

在进行桥梁施工建设的时候，一定要保证施工人员的自身素质以及能力，保证其可以时时规范自身行为，提升施工的质量和效果。在具体的施工作业期间，施工位要加大对施工人员的把控，强化施工人员的水平和能力，提高其专业技能。同时，对于道路桥梁施工中一些比较重要的工作岗位，施工人员应该在保证持有上岗证的基础上，再开展道路桥梁施工工作，以便可以全面提升施工效果。此外，道路桥梁施工结束以后，施工单位还应该对道路桥梁开展有效的养护工作，制定合理的方案，提升工程的安全性。由于道路桥梁在使用期间难免会出现损伤，包括冻裂等问题，因此，应该加大养护，防止裂缝出现。

4 结语

面对当前道路桥梁设计和施工中裂缝问题，在具体的工程开展期间，应该积极探寻问题的成因，然后采用合理的方式，制定科学的问题解决对策，确保在彻底消除问题的同时，还能够有效地提高施工效果和水平。