道路橋梁設計與施工中裂縫成因
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1.1完善設計理論和結構體系
橋梁設計依賴于設計理論、結構構造方面較完善的機制體系，使設計中涉及的關于結構的體系、材料、構造等都能夠有較深入的研究，確保橋梁設計更加準確，符合工程需求，避免因受力不均等因素造成橋梁壽命縮減。結構體系的全面、有效，要求設計人員能夠在設計過程中全面考慮影響因素，不忽視施工環節中的各個細節；利用不斷完善的監督方式，防止出現受力不均問題。
1.2保持橋面與橋梁壽命一致
橋梁體是以極限狀態為根據設計的，而橋面設計中各方面因素都會導致橋面、橋梁體使用期限之間存在較明顯的差異性，也就造成國內大橋橋面鋪裝頻繁性更換現象。充分考慮橋面和橋體之間的差異性，以及各種因素的可能性，是保障橋梁使用壽命維持在正常期限的重要方式[1]。
1.3重視橋梁耐久性
橋梁設計的根本目的是保障往來車輛的安全運行。在正常使用過程中，車輛運行、超載問題、地震、大風等人為因素和自然災害，會對橋梁質量產生影響，而橋梁本身長時間使用會使結構老化，甚至會逐漸造成劣化，為橋梁使用埋下隱患。橋梁設計必須考慮耐久性問題，但我國的橋梁設計在耐久性方面會過度注重結構計算的具體研究，忽視總體結構和設計細節的研究工作，所以，在橋梁設計期間必須合理把握這兩者之間的比重安排，突出重點、更新分析理念和設計思路，為橋梁安全奠定基礎。
2.1混凝土材料質量
原材料質量是裂縫發生的重要誘因，混凝土是利用砂石、水分、水泥、骨料等成分的科學配比混合而成的，在施工選用過程中必須嚴格遵守國家頒布的施工質量規范和標準。原材料在進入廠區后，工作人員應該實行含泥量、顆粒級配、泥塊含量的標準化檢驗。砂石的驗收審核要以400m3或者600t為標準，當具體的含泥量超標時，混凝土的整體強度、抗滲性能都會明顯降低，造成混凝土的局部構件出現裂縫。
2.2外部荷載
因荷載引發的混凝土裂縫包括直接應力、次應力2種裂縫形式，主要成因為：（1）直接應力裂縫是在工程設計階段的荷載漏預算或不運算時，導致的荷載預算嚴重不足問題。而施工材料堆積造成荷載超標也會出現混凝土裂縫。（2）次應力裂縫是設計階段未采取合理預算，且將開洞、鑿槽的影響性忽視，會直接引起荷載量的變化，使混凝土中出現裂縫。所以，混凝土裂縫形態是確定裂縫出現原因的重要因素，應及時采取解決方法[2]。
2.3溫度變化
混凝土施工的過程中，由于周圍環境溫度的變化，導致其中的部分材料在熱脹冷縮性質的作用下引起了混凝土結構的變化，致使建筑物的不同構件使用中產生了變形問題，產生了各種應力，影響著混凝土的安全性能。比如，某專線地處東北，氣候整體濕寒、溫差較大。夏季溫度最高超過30℃，晚間溫度會低于10℃，風力較強，濕度高于50%；冬季溫度下降至-30℃，1a內的溫度差異有60℃以上。而夏季的天亮時間為2點，日出時間為3點，日落時間為7點。施工前期，600t箱梁從梁體到墩臺的各個標段都會不同程度地出現裂縫。
2.4水壓
道路橋梁施工是以混凝土、瀝青為主原料，水壓對瀝青混合料的影響，會使道路橋梁表面的瀝青脫模、喪失黏結力，造成孔隙結構的松散、垮松問題，出現混凝土裂縫。
2.5鋼筋銹蝕
混凝土的治療、保護層厚度不達標，在CO2影響下，會侵蝕、碳化到混凝土保護層表面，降低了鋼筋周圍混凝土的堿度；而氯化物會引起鋼筋周圍的氯離子含量增高，使鋼筋表面的氧化膜遭到破壞。如此一來，鋼筋中的鐵離子、混凝土中侵入的O2、水分三者發生化學反應，出現的銹蝕物Fe（OH）3在體積上會增長至原有體積的2~4倍，整個混凝土會普遍膨脹，出現保護層混凝土的開裂、剝離現象，沿著鋼筋的縱面方向逐漸開裂。
3道路橋梁施工中裂縫的處理方法
3.1合理設計荷載和道路橋梁布局
在工程設計階段，施工技術人員必須將施工項目的整體情況全面了解、科學規劃道路橋梁整體性與所需鋼筋的布局，將施工期間產生的機械荷載引入進來，將實際荷載量完全控制在合理的強度范圍內，從而有效防止道路橋梁施工中的混凝土裂縫問題[3]。
3.2加大混凝土原材料的檢查力度
工程安全性能的高低與施工原材料的質量好壞有著直接的關系。為了保證混凝土的施工質量，管理人員需要對進入施工現場的混凝土原材料進行嚴格地檢查，包括材料的合格證書及相關的驗收報告等。同時，管理人員需要結合工程的實際概況對混凝土原材料的來源、數量及尺寸規格等進行認真地核查、記錄，需要注意的是，必須將不同強度和不同批號的水泥分開檢測，不能將其混合在一起檢測，避免對檢測質量造成影響，確保進入施工現場的原材料可以達到工程的實際要求。
3.3注重施工過程中的溫度變化
混凝土的內部、外部質檢是存在溫度差的，這會產生一定的溫度應力，大大影響道路橋梁施工的實際應用效果。技術人員對施工現場中溫度的影響力必須充分考量，盡量防止混凝土因溫度因素引發質量降低現象。施工人員可以在道路橋梁建設期間，積極利用冷水來對碎石冷卻，在較短的時間內調整混凝土溫度，使其符合施工要求，減少施工工程中的阻礙。同時，施工人員可以將冷水用水管注入到混凝土內部，確保混凝土溫度在進入模具時能夠較為合理。
3.4完善排水設計
從設計階段著手解決施工中的裂縫問題，必須合理設計橋梁結構，積極應用較合理的柔性基層或組合方式。對顆粒級配要盡量利用碎石，讓水分從碎石中順利流出；將碎石設置為過渡層，在水分未進入半剛性基層時，便可以從碎石層順利排出，減少表面結構受到的水分侵害；瀝青混合材料的孔隙率必須合理設計，才能更好地防止混凝土裂縫。
3.5優化施工方法
道路橋梁施工方法的優化是減少混凝土裂縫的重要途徑。瀝青顆粒大小、性質、形態在道路橋梁施工中是有嚴格要求的，必須選定更為適合的施工材料和機械設備；施工階段，施工人員必須認真攪拌混合材料，以科學的比例調劑瀝青混凝土，控制礦料級配、瀝青含量、瀝青溫度，確保基層材料的均勻性，分類處理其中存在的所有雜物。
4結語
目前，道路橋梁工程在交通運輸業發展中的建設數量不斷增多，其中的諸多設計問題和開裂情況，都需要設計人員和施工人員的高度重視，從初期的工程設計就開始嚴格要求，減少施工階段、試用期間的問題故障，提升整個道路橋梁的安全性。
【參考文獻】
【1】孟嶠.試述道路橋梁設計與施工中裂縫成因[J].科學與財富,2019(1):79.
【2】付傳森.道路橋梁設計問題與施工中裂縫成因分析[J].中國房地產業,2018(36):196.
【3】羅忠海.淺議道路橋梁設計與施工中裂縫成因[J].建筑工程技術與設計,2018(29):1895.
作者：王戰國 洪陳 王建新 單位：寧波杭州灣新區開發建設有限公司 寧波公路市政設計有限公司
