浅析道桥设计及施工中的裂缝成因

章挺

摘要：近几年以来，我国交通事业呈现出蓬勃发展的趋势，在道路桥梁工程施工过程中，一个屡见不鲜的问题就是裂缝病害，一旦道桥工程出现裂缝，不仅会给民众的出行造成极大的不利影响，而且也会对区域间的和谐发展产生影响。所以为了能够有效地将道桥工程中的裂缝风险加以降低，这就需要道桥施工企业能够充分认识到裂缝对道桥工程的危害，同时认真分析出现裂缝的原因并采取有效的裂缝处理对策，确保道桥施工的高效，保障人们出行的安全。

关键词：道桥设计；施工裂缝；成因；对策

一、道桥工程出现裂缝产生的危害

当道路桥梁在投入使用通车一段时间之后，不管是水泥路面还是沥青路面，多少都会有一些早期病害的出现，比较常见的病害有路面的破损、车辙以及裂缝等等。其中最常见的就是道桥面出现裂缝，这是道桥工程早期最容易出现的病害，而且在整个道桥工程的施工期间，病害会催着道桥使用期限的增长而加重。裂缝是道桥工程出现病害的最集中表现，比如因为路面出现破损出现了表面裂缝，或者是挠度增大而出现的裂缝，有的则是混凝土出现碳化导致钢筋出现锈蚀最终出现裂缝等。在道桥工程中结构破坏的初始阶段就是裂缝出现扩展，相较于有些裂缝来说，裂缝的扩展会威胁到道桥工程的结构承载力。而且道桥工程中出现裂缝后，空气就会直接进入到道桥的结构内部，会与钢筋直接的接触，那么混凝土原本对钢筋产生的保护作用就会消失，必然引起钢筋出现锈蚀，最终出现膨胀效应会给周围的混凝土有巨大的拉应力，与此同时混凝土裂缝又会进一步地扩展，最终对混凝土和钢之间产生的粘结作用产生巨大的影响，对于道桥结构的整体性产生影响，降低了道桥工程的承载能力和结构刚度，对于道桥工程的耐久性也会产生较大的影响。道桥出现裂缝产生的危害不仅仅会影响到行车的舒适度和道桥工程的路容美观，如果对于出现的裂缝没有及时加以修补，裂缝就会逐步扩展，造成一些杂物以及雨水等沿着裂缝进入到路基和面层结构中，最终给道桥的结构产生破坏，路面的承载力也会出现明显的下降，路面会出现成片或者局部的损坏，道桥工程的使用周期和寿命均会缩短。

二、道桥设计与施工中的裂缝成因

1、设计环节的失误造成的裂缝。结合当前的工程现状来看，道桥出现裂缝不光和施工技术施工工艺的规范性有关系，设计环节一旦出现失误必然会造成道桥裂缝发生病害的概率上升。具体说来，由于道路桥梁在结构设计中存在着不合理的情况，造成道桥的结构受力不均衡，导致道桥的抗荷载力以及实际稳定性无法承担巨大的负荷。而且在道桥工程设计期间，没有充分认识到地质勘察的重要意义，必然也会影响到道桥工程的设计方案的适用性需要进一步加以提升，因此会造成裂缝的存在。另外道桥工程设计图纸中的各项数据有误差存在，也会导致施工中失误的存在，很大程度上裂缝病害出现的风险提升。

2、道桥施工中使用的混凝土材料的原因。现阶段进行道桥工程施工会使用大面积的混凝土，混凝土材料中的石灰和硅化物会在水中有大量的热量释放，这样混凝土结构的内部就会有非常高的热量产生，继而会在混凝土的内外部环境中有比较明显的温差产生，混凝土的表面和结构内部必然会有拉力效应产生，最终造成道桥裂缝的出现。

3、荷载力导致道桥出现裂缝。在实际的道桥工程施工过程中，道桥的承载力、稳定系数以及结构强度和具体的施工有巨大的出入，并且施工过程中会有较多的重复施工，道桥会出现构造震动疲劳的现象，某种程度上而言对于道桥的负荷力是一种削弱。再加上道路桥梁在投入使用之后没有对一些超重大型车辆有所限制，因此道桥结构会遭受大型超重车辆的挤压，也会加重裂缝的产生。再者在道桥工程的维护环节中，对于后续的维护重要性认识不足，造成钢筋结构在设计上存在着不规范的情况，最终对于配筋的效果没有充分发挥，也导致裂缝的发生。

三、道桥工程出现裂缝的处理方法

1、灌缝法。在道桥工程的裂缝处理过程中该种方法是比较常见的一种，灌缝法比较适用于纵向和横向的裂缝，对于存在的裂缝可以使用热灌缝材料或者是冷灌缝材料实施密封防水处理，就可以得到隔水防渗的目的，避免道桥出现结构性以及基底的破坏，路桥的使用周期会极大的延长，并且这种处理方法的施工成本比较低。使用灌缝法需要注意确保裂缝是完全干燥的，并且要把裂缝的缝壁都要清理的很干净。这种裂缝处理方法也不是完美的，其缺陷就是单组灌缝胶要彻底固化的话，需要至少一天的时间，并且对裂缝的宽度也有要求，如果裂缝在2厘米以内的话交通可以直接开放，如果裂缝大于2厘米那么就需要24小时封闭交通。

2、贴缝法。这种裂缝处理方法主要采用的是新型的裂缝修补材料--路面贴缝带，这种材料的材质是沥青基，自粘效果比较好，可以和沥青道路融为一体，具有很大的弹性、成本也比较低，且封水性强耐磨性比较好，而且路面贴缝带还能够根据裂缝的走向任意转弯进行粘贴，这种施工流程比较简单且效率很高，因此其使用的寿命也较长，对于道桥养护人员来说，对其技能要求也不是横高，所以当前这种处理裂缝的方法被很多的养护机构所采用。

3、道桥表面封闭法。采用这种处理方法主要针对的是网裂以及轻微裂缝，对于沥青路面还会有一定的预防性的效果。如今市场上的产品主要为微封层和硅沥青雾封层，使用这类产品可以显著解决路面污染、骨料松散、轻微的网裂以及渗水等许多问题，路面结构的弹性和韧性也能快速恢复，而且还能够保持比较久的密封性。使用此种裂缝处理工艺需要注意裂缝的宽度应小于3mm，对于裂缝的宽度大于1mm的，要使用毛刷蘸取雾封层材料先将裂缝进行重点的刷涂，确保裂缝内的材料饱满，再进行统一的喷涂雾封层。不管是使用何种裂缝处理方式，其根本目的就是达到密封防水的效果，因此对于材料的基本要求就是有较强的耐候性，并且使用温度范围也应比较宽。

四、提升道桥工程裂缝处理质量的对策

1、加强道桥设计环节的管理。要想切实有效提升道桥工程的施工质量，将裂缝病害发生的几率降低，需要相关部门加强对道桥施工图纸的审核，尤其是对于一些重点施工环节以及容易出现裂缝的部位的参数数据要加强监管，确保数据的全面性和准确性。另外在道桥工程的具体施工过程中，也要和设计部门加强沟通，对于设计图纸中存在的模糊性的问题要与相关人员进行深入的探讨和研究，从而将设计阶段的正确指导作用进行切实有效的发挥。

2、不断深化对道桥施工材料的控制。道桥工程施工中会大面积地使用混凝土材料，所以在混凝土材料的选择上应当选择地热型的水泥，这样可以有效降低发生水化热的情况。考虑到道桥工程施工中成本消耗较大的因素，所以水泥的类型也可以选择火山灰及矿渣等，这样能够对混凝土结构在发生固化的时候对温度进行有效的控制，能够预防在施工中因为材料问题出现的各种裂缝的状况。

3、加强对道桥施工过程中温度的控制。针对因为温度原因出现的道桥裂缝的预防中最重药的就是有效防止并降低混凝土结构的热症冷缩的应力。在具体的道桥施工过程中，可以从以下几点展开：其一，进行混凝土的配置时，将一定的水分加入到骨料中可对其进行降温，尤其是夏季温度比较高，更需要对温度进行科学合理的控制。其二，对于混凝土原材料进行选择时，注意应当选择干缩程度比较低的，这样混凝土的强度也能得到有效的保证。第三，对于道桥施工中存在的塑性沉降的问题应当及时加以处理。第四，在道桥施工只能对于混凝土结构中的含水量要加以有效的调整，尤其是要对混凝土浇筑的速度和时间要进行科学有效的控制，从而将温度裂缝从根本上加以降低。

4、注重对道桥施工后期的养护管理。为了彻底将道桥裂缝加油有效的预防，有效延长道桥结构的生命周期和使用寿命，必须要关注道桥施工后续的养护工作，对于道桥工程中出现积水、路面坍塌以及坑槽断裂的情况要采取有效的措施进行处理。尤其是要关注下凹式立交桥挡水设施的施工建设，将路面积水问题进行有效的改善。对于车流量比较大的道桥路段，要注重对整体结构的检测，发现有裂缝问题要尽早加以处理，同时采取相应措施对裂缝进行处理，力争将道路桥梁施工及投入使用期间的风险性降到最低。

结束语

综上，在道桥工程设计与施工期间，裂缝发生的概率比较高，所以不仅需要关注设计的质量，而且还应注重道桥工程的施工技术，综合分析裂缝出现的原因，然后采取有效的裂缝处理方式，从根本上加强对道桥裂缝的控制，提升道桥施工的质量，促进我国道路桥梁工程建设的不断发展与进步。

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