中国科技人才2023年5期

市政道路桥梁设计与施工中的裂缝成因

张东

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摘要：随着经济的发展，我国的基础建设有了很大的提升，为了完善交通系统，市政桥梁工程的建设数量不断增加、 规模不断扩大。在道路桥梁建设过程中，由于当前交通压力不断增大，对于桥梁质量和桥梁宽度的要求也在不断提升， 桥梁设计和施工难度增加。因此对于桥梁施工和使用中经常出现的裂缝质量问题，要采取有效的措施进行预防，降低质 量缺陷的发生率，提高桥梁安全性。基于此，文章简要分析了道路桥梁设计中的裂缝成因，对其解决措施进行了深入探究， 以期能够提高道路桥梁建设质量，促进城市道路交通网络的建设与发展。

关键词：道路桥梁：裂缝：荷截裂缝

如果市政道路桥梁工程出现裂缝问题，会对工程结构稳 定性以及安全性产生直接影响，严重时甚至会造成道路桥梁坍 塌问题，引发严重事故，因此做好裂缝问题分析以及管控显得 格外重要。同时，工程设计作为保证工程质量，降低裂缝问题 产生概率的重要手段，也是工程建设单位需要重点关注的内容 之一。就目前道路桥梁设计情况来看，部分工程设计还存在着 一定问题，需要进行改善。

1　市政道路桥梁设计与施工中的裂缝成因 

1.1　设计方案落后 部分设计者为节省时间与精力，设计道路桥梁的施工方 案时，将其他道路桥梁的设计方案照搬到该道路桥梁工程设计 中，导致设计方案与道路桥梁的实际建设情况不符，从而影响 工程的施工质量。另外，有些设计者将传统的设计模式套用到 当下的道路桥梁工程方案设计工作中，也会影响设计方案的科 学性与合理性，为工程施工埋下安全隐患。

1.2道路桥梁设计计算失误 道路桥梁是一个大重量、高高程的人工构筑物，在结构上会出现受 力点多、应力大、容易受到外界情况干扰等问题，应该进行精确的道路 桥梁工程设计计算，如果计算出现失误，那么会对道路桥梁性能和安全 产生影响，甚至会导致道路桥梁垮塌和寿命缩短等实际问题。 　

1.3原材料质量不合格 混凝土是以适应工程情况的合适配比，把集料、水泥、添加剂与水 等原材料经由搅拌机混合均匀而成。因此，原材料的优劣对混凝土的质 量高低起决定性作用，由质量不合格的原材料形成的混凝土质量也极为 低劣，一旦投入应用到路桥建设，就很容易过早地形成大范围的裂缝。 对于集料，当含泥量过高时，不仅导致混凝土在浇筑后会过度收缩， 致使混凝土的强度不达标，质量不过关，而且还会使得混凝土疏松程度 大大增加，从而使得混凝土的防水能力变得极差，最后造成渗水。运用 含泥量过高的集料，会使得混合的混凝土会形成不规则的网状裂缝。 对于水泥，水泥的等级、粗细程度都会对混凝土的质量产生影响， 使用劣质水泥也是路桥工程形成裂缝的原因之一。添加剂与水的质量也 关乎着路桥裂缝的形成。如果使用含碱量太大的搅和用水和添加剂，会 使骨料与添加剂发生较大程度的化学反应，使得混凝土质量下降，最后 形成裂缝。路桥建设中，如果使用的水为自来水，自来水中具有的氯会 使得钢筋受到侵蚀，造成钢筋不能与混凝土紧密结合，反而会相隔一段 距离，一旦运营通行后受到载荷作用，就会形成裂缝。

1.4施工操作不当的影响 施工过程中未能严格遵守相关作业规范和标准，造成操作失误，也 是路面裂缝的形成原因之一。例如混凝土的混合振动搅拌时间设置太长， 或是垫层与模板吸收水分不足等原因也会造成路面形成凝缩裂缝；浇筑 混凝土完成之后，过长时间的抹干压光操作会致使混凝土中的细骨料上 浮，从而导致在混凝土表面形成一层富含Ca（OH）2 的水泥浆，Ca（OH） 2 与空气中的大量CO2 发生剧烈的化学反应，最后使得路面形成龟裂状 裂缝；钢筋受到腐蚀后，与混凝土的紧密结合受到破坏，当受到载荷作 用后就会发生开裂；施工过程没有分层分段进行也有可能造成路面开裂。

1.5地基沉降的影响 路桥的地基在垂直方向上的受力不均匀造成沉降，由于混凝土结构 的平整性受到破坏而产生附加应力，受到的附加应力在大于混凝土能承 受的应力极限时，就会造成混凝土的开裂。

2、市政道路桥梁设计与施工中裂缝的预防措施 

2.1　注重道路桥梁耐久性设计 虽然工程老化问题不可避免，但可通过合理设计增强结构 耐久性，有效延长工程使用寿命，降低裂缝对于工程正常使用 的影响。进行耐久性设计过程中，设计人员需要对项目结构展 开科学选择，做好各结构间比例关系设置，并要科学展开施工 材料筛选，要通过对先进设计经验的借鉴，合理展开设计创新 以及调整，保证最终设计桥梁结构质量。如，设计人员可加强 对排水孔设计的关注力度，确保桥梁排水孔排水能力能够得到 有效提高，降低积水囤积量，对桥梁形成有效保护；可通过做 好桥梁基层细节设计的方式，利用碎石层展开过渡层设计，保 证水封能够与半刚性基层要求相符，确保积水能够顺利排出[2]。

2.2　优化材料配比 在混凝土施工中，材料配比对混凝土的工程质量有重要 的影响，配比不当容易造成混凝土出现裂缝。因此要采用最合 理的配比方案。粉煤灰是混凝土施工中的一种常用材料，在搅 拌混凝土的过程中添加适当比例的粉煤灰可以在一定程度上 减少水泥的用量，也能起到润滑的效果。同时可以填充混凝土 裂缝，提高混凝土的密度，从整体上提高道路桥梁工程的结构 稳定性。除了粉煤灰之外还可以加入适当比例的外加剂，能够 在一定程度上减少混凝土中的水分，提高其塑性。

2.3　道路桥梁施工中的温度控制 对温度裂缝进行控制过程中，应结合施工的实际情况，调 整施工过程、施工温度等方面，可进一步提升施工质量。对混 凝土的施工温度进行控制过程中，应优化混凝土配比、温度裂 缝等环节，结合道路桥梁的施工标准，强化温度控制，降低混 凝土内部与外部间的温度差，减少水泥水化热对施工质量产生 的负面影响。应综合控制道路桥梁施工中的混凝土结构、含水 量、力学性能等方面，保证混凝土的综合施工质量，例如降低 混凝土的厚度，保证混凝土的基本散热功能，在缩小混凝土内 外部温度差异的前提下，降低混凝土的裂缝出现概率。

2.4　进行合理负荷构局 为避免桥梁道路超负荷造成裂缝，因此在进行施工之前， 综合实际施工地点的总体情况进行整体考虑，需对施工的周围 环境、车流量、当地气候及社会经济发展等因素综合考虑，分 析对施工产生的影响，科学化的制定道路桥梁荷载量，全面了 解可能造成桥梁裂缝的主要因素及关键环节，并制定有效的预 防方案，通过管理人员及施工人员的深刻讨论后，对施工计划 进行改进和完善，并针对负荷能力较低的部分进行加固，防止 裂缝产生[3]。

2.5提升施工人员的质量控制意识。在道路桥梁 施工过程中，要重点提高施工人员的专业技能水平。进 场施工之前，要结合道路桥梁的施工工序与工艺技术开 展施工人员培训，促使施工人员熟练掌握施工操作工艺， 以及施工机械设备的操作，提高施工人员的操作水平， 强化施工质量。针对施工裂缝，技术人员要分别强化施 工管理力度与质量控制力度，在施工中严格监督施工人 员的操作流程，保证施工人员能严格依照规定开展施工， 保障施工质量。

结语 由于裂缝问题的存在与出现会对道路桥梁工程正常使用产 生严重干扰,也会对施工单位施工能力以及行业口碑产生一定负 面影响,所以各施工单位需要进一步加大对裂缝问题以及结构设 计问题的关注力度。不仅要对工程设计工作予以高度重视,及时 做好设计问题处理以及优化工作,同时还要按照裂缝成因问题以 及具体裂缝程度等,设置出一系列较为完善的裂缝应对处理措施 以及预防举措,确保可以通过优化施工操作以及做好施工温度控 制等手段,对裂缝问题形成有效预防,保证裂缝开裂程度能够被 控制在合理范围之内,不会对桥梁道路项目正常使用造成较大干 扰,从而最大限度保护来往行人以及车辆安全,保证道路桥梁工 程使用价值。

参考文献: [1] 简佳峰.市政道路与桥梁设计存在问题与应对措施探 究[J].四川水泥,2020(10):250-251.

[2] 龚干.道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因分析[J].科 技创新与应用,2020(23):104-105.

[3] 尹秋实 . 道路桥梁设计与施工中裂缝成因及防治措施 [J]. 工程技 术研究 ,2019,4(10):80-81