道路桥梁设计与施工裂缝成因分析

道路桥梁设计与施工裂缝成因分析

王小锋

成都市市政工程设计研究院有限公司  四川成都  610011

摘要：在市政桥梁的建设与运营期间，往往会遇到各种各样的病害，其中比较常见的病害就是结构裂缝的产生。结构裂缝不仅会影响桥梁结构建设施工的质量，而且还会在缩短桥梁结构在运营期间的使用年限，从而对交通安全产生不利影响，留下安全隐患。根据作者多年的工作经历，对市政桥梁设计和施工中出现的裂缝原因进行了阐述，并对其产生的原因进行了归纳与分类。在此基础上提出相应的改进措施，为市政桥梁设计与施工中的裂缝产生的原因分析提供了一定的借鉴和参考。

关键词：道路桥梁；设计与施工；裂缝；控制措施

引言：路桥的设计与施工是市政交通建设的重中之重，只有将先进的科学技术应用到路桥的设计与施工中，才能将质量问题降到最低，从而提高路桥工程的技术品质、保证路桥工程的结构安全。裂缝作为一种常见的病害，对市政桥梁的安全构成了极大的威胁，其设计与施工一直是其关键环节。

1道路桥梁设计问题

1.1耐久性体系执行不力

在具体的路桥建设过程中，设计者要对工程场地环境和地质水文条件等方面进行全面的了解，结合场地条件、结构体系及施工工况对结构耐久性设计及施工工艺提出系统性的要求。但是，由于设计与施工过程中经验不足或粗心大意、设计周期与施工周期紧张等因素，结构耐久性设计与施工体系往往难以执行到位，

1.2结构因素

公路桥梁的设计需要满足两个方面的要求：一是在有限通行能力的情况下，确保其总体结构完整，增强其整体稳定性能，确保其服役安全。其次，在公路桥梁的正常运营过程中，应对结构变形进行检测，并对其进行合理的裂缝控制。在实际的桥梁工程设计、施工与运营中，往往只关注设计与施工阶段，而忽视了其在正常运营状态下的开裂控制。

1.3桥梁耐久性较差

鉴于公路桥梁的耐久性对其服役安全性有很大的影响，因此，必须从桥梁的设计开始，加强其耐久性设计。然而，在建设过程中，由于缺乏对其耐久性的关注，导致其服役稳定性降低，维护费用上升，严重影响桥梁的使用寿命，同时造成一定的经济损失。

2解决措施

2.1提高道路桥梁工程的耐久性

因此，设计者应对工程进行耐久性规划，选用适宜的建材，并对其进行科学的设计，以提升工程的总体质量，从而达到延长陆桥工程生命周期的目的。设计人员可在借鉴国内外先进设计理论与经验的基础上，借鉴其它路桥设计方法与设计经验，对既有设计方案如排水孔进行合理改造与创新，对排水孔的排水性能进行科学设计与改善，降低对桥梁的冲刷，提升工程的耐久性，确保工程质量。

2.2完善道路桥梁设计理论体系

建立一套完善的桥梁结构设计理论，是桥梁工程设计科学、合理、有效的保障。为了进一步完善公路桥梁工程的理论体系，需要通过大量的实验，借鉴国内外桥梁工程的设计经验，在自己的实际工作中不断地总结和改进。在进一步完善桥梁-隧道工程理论体系时，必须将模拟得到的全部资料、资料进行详尽的记载，为以后的实验研究提供可靠的参考依据，从而提高实验的精度。

3道路桥梁设计与施工裂缝成因类型

3.1荷载裂缝

市政桥梁在服役过程中，由于自身结构重量和运营期间车辆或人群荷载等因素的长期影响，使得其长期承受着很大的荷载。市政桥梁在荷载和次应力作用下，将产生荷载裂缝。这类裂缝与其它类型裂缝相比，其裂缝特性并非一成不变，会因桥梁结构在不同载荷下的发展而变化。荷载裂缝一般发生在振动频繁的部位、承受拉力和剪力较大的区域、以及部分受压区。

3.2温度裂缝

市政桥梁结构大多以混凝土为主体，由于其热胀冷缩等特点，在主体结构混凝土浇筑过程中易产生开裂。所以，浇筑期间的温差是造成公路桥梁开裂的一个重要因素。以市政桥梁施工为切入点，混凝土在浇筑过程中会产生水化热，但因其热传导性差，导致产生的大量热量不能及时地向外传递，在内部会形成很高的温度场，若外部温度比较低，内外之间会有一定的温差，这个时候就会出现温度应力。由于温度应力的存在，混凝土在浇筑时会产生温度裂缝，从而对桥梁结构的稳定产生不利影响。

3.3施工裂缝

市政桥梁因施工不当而产生的裂缝被称作“施工裂缝”，其控制状况直接关系到桥梁工程的结构质量。在混凝土结构桥梁中，若采用不适当的原材料配合比，则会造成结构开裂；如果不按相应的工艺要求进行施工操作，也会引起桥梁结构的开裂。另外，在施工时，由于局部堆放过多的物料，或由于设备的作用，产生了较大的临时施工载荷，都会导致开裂。在设计阶段，若不能改进排水孔周围的受力状况，使其承受的荷载超过了其承载力，也会产生施工缝。

4提升道路桥梁设计与施工的相关措施

4.1设计方面的措施

4.1.1道路桥梁工程的耐久性设计

在桥梁工程的设计与施工中，设计者应全面考虑各种因素对桥梁结构服役寿命及耐久性的影响。设计者在进行桥梁设计时，既要考虑外部环境因素，又要考虑施工和运营期间的人为因素。这些因素共同作用下，轻则产生结构裂缝等问题，重则可能造成行车安全事故。通过对大量工程实例的分析，指出设计者在进行桥梁设计时，必须根据其所在地区的具体条件来进行耐久性设计。在此基础上，结合最大通行能力、施工场地等因素，对其耐久性进行评估，以保证在满足设计需求的前提下，大幅提升其耐久性与安全性。

4.1.2做好桥梁项目设计阶段的质量控制

道路桥梁工程设计的好坏，关系到建成通车后的服役安全与基本功能。因此，在进行桥梁设计时，必须对其进行严格的质量控制。比如，有关的建设单位要给设计部门留出比较充足的设计时间，在设计时要保证各种设计参数与国家及地方桥梁工程项目的规范及标准相一致，并且要在设计中融入创新思维与创新理念，敢于采用世界先进技术与材料、设备，提高设计质量，为以后的施工提供良好的条件。

4.2施工方面的措施

4.2.1加强施工材料管理力度

在混凝土结构裂缝形成过程中，材料的选用和管理是一个很大的问题。一方面，要根据项目过去的施工经验和工程现场的各种资料，来决定本次工程建设所用的材料规格和各方面的情况，然后根据这些资料，进行科学的选择；另外，要对原材料进行取样检验，确保进场的材料符合设计要求，石料的粒径和沥青的材质都符合施工的需要，这样才能从根源上减少裂缝的发生。

4.2.2重视施工温度管理

此外，还可以在混凝土中添加一些控制温度的特殊添加剂，以帮助混凝土在不同温度下保持稳定的性能。在施工过程中，还应注意在高温天气下及时覆盖混凝土，防止太阳直射造成温度过高，导致混凝土过快干燥和开裂。另外，对于大型混凝土结构，还可以考虑在混凝土中添加一些纤维增强材料，以增强混凝土的抗裂性能。在施工完成后，应及时进行养护，保持混凝土的湿润，防止干裂。通过以上措施的综合应用，可以有效减小温差对混凝土品质的影响，确保混凝土结构的安全和耐久性。

总结：在桥梁工程设计中，我们应该注意，设计人员应该确立正确的设计观念，注重结构的稳定性和耐久性。在设计过程中，要充分考虑到桥梁在使用过程中可能遇到的各种荷载的作用，确保桥梁结构能够承受这些荷载的反复作用，避免出现开裂等问题。其次，设计人员应该持续改善设计流程，利用现代技术手段对桥梁结构进行分析和优化。通过建立合理的计算模型，可以更准确地预测桥梁在使用过程中可能出现的问题，及时进行调整和改进。最后，施工人员在施工过程中应该严格控制施工工艺，确保每一个环节都符合设计要求。特别是在桥梁防水和抗压方面，应该采用高质量的材料和施工方法，提高桥梁的耐久性和稳定性，预防开裂问题的发生。通过以上措施的实施，可以有效提高桥梁工程的总体质量，延长桥梁的使用寿命，保障公路交通的安全和畅通。同时，也可以为今后的桥梁工程提供有益的借鉴和经验积累。

参考文献：

［1］童定君.道路桥梁设计与施工中裂缝成因分析及处理措施[J].建材与装饰,2019(10):244-245.

［2］杨斌.基于管养数据的钢筋混凝土板梁桥的病害研究[J].混凝土,2022(6):175-178+184.

［3］缪赟．市政道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因分析［J］．城市建设理论研究，2014，4(32):76－77．