论文部分内容阅读
【摘 要】 在公路桥梁的施工中，裂缝是一种十分常见的现象，会在一定程度上影响工程的施工质量，影响公路桥梁的使用安全。故在本文中主要对市政道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因进行了详细的分析与探讨，以供参考。
【关键词】 市政；道路桥梁；设计问题；裂缝
一、道路桥梁设计的隐患问题
1、设计中的常见问题
在设计人员对道路桥梁工程项目进行设计时，对于工程项目在竣工并且投入使用后的性能情况往往是不会过多的考虑的，如交通流量、温度因素以及环境因素等都没有综合的考虑，而设计人员考虑的往往是设计阶段的桥梁结构的刚度和强度必须是符合相关的设计规范的，同样的对于项目设计施工阶段可能会出现的环境因素或是人为因素也没有考虑，而对于道路桥梁工程的结构体系、材料的抗腐蚀性和耐久性也没有细致的研究，所以在设计阶段就无法清晰的显示出道路桥梁工程项目的计算图示和实际路线，导致钢筋规格不符合要求、混凝土强度太低以及保护层厚度不达标等质量问题的出现，同时也降低了道路桥梁主体结构的安全性和耐久性。
2、设计方案与道路桥梁的发展情况是脱节的
在道路桥梁工程项目的实际设计工作中，我国的绝大多数城市采用的仍是传统的项目设计方案，而这显然是无法与现代化的道路桥梁建设项目的实际需求相适应的，同时还可能为日后的运行和使用留下一定的安全隐患。道路桥梁所确定的设计方案是项目工程施工最重要的依据，而设计方案的实际水平对于工程项目的施工难度、施工进度、施工质量以及施工的工程量也会产生决定性的影响。而实际的情况却是，在我国市场经济体制下，建设单位、施工单位等各个单位都想追求最大化的经济效益，那么留给设计部门的设计周期就是很短的，并且对设计工作的投入力度也不够，因此，在道路桥梁工程项目的建设过程中，就根本无法有效应用新技术、新材料、新工艺以及新设备。作为一项复杂的系统工程，设计的任务量十分庞大而设计的周期又很短，那么设计的质量就很难得到保证，设计部门也无法综合的考虑额外在因素和内在因素，设计方案的水平较低，并且有的项目所选用的设计方案完全就是抄袭和模仿过来的，从而大大的降低了项目建设的耐久性和安全性。
二、道路桥梁设计问题的改善对策
1、选择最优的设计方案
要想充分的保证道路桥梁工程项目的耐久性和安全性，首先我们就要保证项目主体结构的实际质量，因此，选择最优的设计方案就是非常重要的一个措施。在道路桥梁工程项目的施工过程中，其容易受到地质、天气等外界环境因素的影响，同时其涉及的范围和内容也非常广，所以，设计人员在进行设计工作时，必须先为桥梁的主体结构选择最合理的结构形式，并且选择最优的结构设计方案。通常情况下，大跨度和标准跨径是我国桥梁结构设计工作中最常用的两种形式，与大跨度的桥梁结构形式相比，标准跨径的桥梁结构形式能够预制和装配，并且其施工难度更小、施工成本更低，因此，标准跨径的桥梁结构形式应用的也最为广泛。
2、进行设计工作时，要考虑到各类影响因素
怎样才算是一个优秀的道路桥梁工程的设计项目，其关键的内容就是在项目投入使用后必须具备足够的安全性和耐久性。在桥梁工程的施工阶段甚至是试运行的阶段，人为因素以及外界的环境因素都会影响其耐久性和安全性，所以在进行设计工作时，一定要充分的考虑到各类影响因素。近些年來，桥梁结构经常出现断面、裂缝以及材料老化等质量问题，而在分析其原因时，我们发现导致此类问题时有发生的重要原因就是外界环境因素的影响，如雨水的侵蚀、风的侵蚀以及地质等自然灾害。对于混凝土桥梁来说，由于裂缝问题而坍塌事故更是时有发生，其对行人的生命安全带来了严重的威胁。而混凝土构件的裂缝问题与施工的准备情况、混凝土结构的构造特点以及材料的性质等因素都是息息相关的，所以在设计阶段，必须充分的考虑各类因素的影响情况。设计人员进行设计时，应先分析工程项目的自身特点和实际情况，从而合理的预测施工现场的周围环境、地质条件以及最大交通流量等影响因素，在保证设计强度的同时，也应尽可能的提升桥梁工程的耐久性和安全性。
3、激发设计人员的创造力，敢于应用新技术
对于道路桥梁工程项目的整体使用性能和服务质量，项目设计阶段的质量控制水平会产生重要的影响，因此，建设单位必须给设计单位预留足够的设计周期。设计时，设计人员应首先保证强度要求是符合国家相关的设计规范的，同时还应大胆创新，敢于在设计方案中应用新技术、新材料和新工艺。当然，保证创新技术与传统技术的和谐共存也是十分关键的，确定应用新技术之前，必须进行详细的试验检测工作，防止一切安全隐患的发生。负责道路桥梁项目的设计人员应掌握项目的施工工艺和施工技术，在设计环境阶段就应将施工风险降到最低，保证工程的整体质量，并且所选择的设计方案是易于进行施工和质量管理控制的。
三、公路桥梁裂缝的成因
1、温度裂缝
任何物体都有存在热胀冷缩的特性，混凝土也不会例外。在外部温度变化的作用下，混凝土结构会出现变形情况，在结构内部产生相应的拉应力，如果拉应力的数值超过了混凝土自身的抗拉强度，则会导致裂缝的产生。
2、收缩裂缝
收缩裂缝可以分为塑性收缩和干缩两种，主要是由于结构收缩，引发体积的变化，从而产生的裂缝。其中，塑性收缩是指在混凝土初凝后，受水泥水化反应的影响，混凝土表面的水分会快速蒸发，从而产生收缩变形，如果变形产生的表面拉应力大于混凝土抗拉强度，则会出现收缩裂缝。而干缩多出现在混凝土养护结束后的一段时间，或者混凝土浇筑完毕后的一周左右，主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同，导致变形不同，造成裂缝的产生。
3、材料裂缝
一方面，混凝土的质量是影响公路桥梁施工质量的关键，如果混凝土配置不合理或者原材料质量较差，会直接影响混凝土的强度；另一方面，如果混凝土施工厚度不足或者质量检查不到位，会使得结构内部的钢筋暴露在空气中，加速其腐蚀，降低混凝土结构的承载力，从而导致裂缝的出现。 4、沉降裂缝
在对公路桥梁的基础进行施工时，受各种因素的影响，基础可能会出现垂直方向的不均匀沉降或者水平方向的位移，从而对混凝土结构施加一定的应力，当这个附加应力超出混凝土的抗拉强度时，就会造成结构的开裂，从而形成裂缝。
5、冻胀裂缝
在混凝土结构内部，受其本身特性的影响，存在着许多大小不一的空隙，这些空隙中含有大量的水分，如果在施工中，环境温度较低，使得混凝土的温度在0℃以下，则内部水分会出现冻结，造成结构体积的增大，形成拉应力，进而引发冻胀裂缝。
四、公路桥梁裂缝的预防
1、严格控制施工温度。温度因素是影响混凝土质量的关键，因此，在施工中要加强对于施工温度的控制。首先，加大对于混凝土搅拌温度的控制，实时监测混凝土搅拌过程中的温度变化，如果发现温度过高，需要采取相应的降温措施。其次，要加强对于混凝土浇筑和养护过程中的温度控制，加强混凝土施工全过程的跟踪管理，制定出行之有效的温度控制策略。然后，对施工时间进行合理选择，在夏季应尽量避开中午和下午的高温时段，而冬季则应该避开早上和夜间的低温时段，保证混凝土施工的有效进行。
2、优化施工设计。在对工程进行施工设计时，需要综合考虑各方面的影响因素，将可能引发混凝土收缩和变形的情况放入设计计算中，充分考虑提前量问题，从而尽可能减少收缩裂缝和沉降裂缝的产生，保证公路桥梁的施工质量。
3、加强施工管理。①要加强对于原材料的管理和控制，对水泥、砂石、钢筋等的质量进行严格把关，避免不合格产品流入施工现场；②要加强对于混凝土配合比的控制，通过科学合理的试验，确定混凝土的最佳配合比，从而提升混凝土的抗裂性能；③要加强对于混凝土的养护工作，通过覆盖草席、麻袋，洒水湿润等，防止混凝土在凝结过程中因水分蒸发过快或者温度的剧烈变化而出现裂缝；④要加强现场施工管理，对施工人员、施工材料和施工设备进行协调管理，规范施工流程，避免出现违规操作的现象，减少施工中的质量漏洞和风险隐患，同时做好质量监督和管理，及时发现并处理施工中存在的问题。
五、裂缝的治理
1、表面修补法。指在裂缝表面涂抹水泥浆，对裂缝进行修补的方法，对于表层裂缝，可以直接消除，而对于深层裂缝，通过水泥浆的渗透，同样具有十分显著的修补效果，同时也不会对原有混凝土结构的性能造成影响，因此在桥梁裂缝的处理中得到了十分广泛的应用。
2、灌浆修补法。灌浆修补法主要是针对深层裂缝而言。如果裂缝的深度较大或者出现贯通，会严重影响混凝土的结构强度和承载能力，在这种情况下，表面修补发难以发挥良好的效果，因此会选择灌浆修补法。指利用专业灌浆设备，向混凝土裂缝中压入水泥浆、环氧聚合物等灌浆材料，对裂缝进行填充和修补。
3、嵌缝修补法。指对裂缝进行开槽处理，在槽中填充相应的封堵材料，实现对裂缝的修补，不仅修补效果显著，而且修补后外观平整，美观，可以有效提高公路桥梁的外观质量。
4、结构加固法。指通过相应的方法，对混凝土结构进行加固，抵消裂缝造成的强度降低量，从而保证公路桥梁工程的使用寿命。目前常用的结构加固法主要包括：预应力加固、混凝土补强加固、支点加固等。
总之，随着城市的不断发展，城市交通建设的重要性越来越凸显，桥梁设计质量如何，不但会影响到施工的质量和投入使用后的性能，而且也关乎人们出行的安全。不合理的设计必然会降低施工的质量，影响使用效果，缩短了使用寿命，也不具美观性，严重的出现较大安全问题，危及人民的生命财产安全。因此，道路桥梁工程中，必须加强对设计工作的重视，以达到合理设计、科学设计、美观设计的目标，使道路桥梁既实用美观，也能增加使用期限。
参考文献：
[1]王謙.道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因分析[J].才智，2013，22：219.
[2]尤华.市政道路桥梁工程质量通病及控制措施分析[J].科技创新与应用，2012，17：164.
[3]刘刚.道路桥梁设计与施工分析[J].民营科技，2012，11：313.
【关键词】 市政；道路桥梁；设计问题；裂缝
一、道路桥梁设计的隐患问题
1、设计中的常见问题
在设计人员对道路桥梁工程项目进行设计时，对于工程项目在竣工并且投入使用后的性能情况往往是不会过多的考虑的，如交通流量、温度因素以及环境因素等都没有综合的考虑，而设计人员考虑的往往是设计阶段的桥梁结构的刚度和强度必须是符合相关的设计规范的，同样的对于项目设计施工阶段可能会出现的环境因素或是人为因素也没有考虑，而对于道路桥梁工程的结构体系、材料的抗腐蚀性和耐久性也没有细致的研究，所以在设计阶段就无法清晰的显示出道路桥梁工程项目的计算图示和实际路线，导致钢筋规格不符合要求、混凝土强度太低以及保护层厚度不达标等质量问题的出现，同时也降低了道路桥梁主体结构的安全性和耐久性。
2、设计方案与道路桥梁的发展情况是脱节的
在道路桥梁工程项目的实际设计工作中，我国的绝大多数城市采用的仍是传统的项目设计方案，而这显然是无法与现代化的道路桥梁建设项目的实际需求相适应的，同时还可能为日后的运行和使用留下一定的安全隐患。道路桥梁所确定的设计方案是项目工程施工最重要的依据，而设计方案的实际水平对于工程项目的施工难度、施工进度、施工质量以及施工的工程量也会产生决定性的影响。而实际的情况却是，在我国市场经济体制下，建设单位、施工单位等各个单位都想追求最大化的经济效益，那么留给设计部门的设计周期就是很短的，并且对设计工作的投入力度也不够，因此，在道路桥梁工程项目的建设过程中，就根本无法有效应用新技术、新材料、新工艺以及新设备。作为一项复杂的系统工程，设计的任务量十分庞大而设计的周期又很短，那么设计的质量就很难得到保证，设计部门也无法综合的考虑额外在因素和内在因素，设计方案的水平较低，并且有的项目所选用的设计方案完全就是抄袭和模仿过来的，从而大大的降低了项目建设的耐久性和安全性。
二、道路桥梁设计问题的改善对策
1、选择最优的设计方案
要想充分的保证道路桥梁工程项目的耐久性和安全性，首先我们就要保证项目主体结构的实际质量，因此，选择最优的设计方案就是非常重要的一个措施。在道路桥梁工程项目的施工过程中，其容易受到地质、天气等外界环境因素的影响，同时其涉及的范围和内容也非常广，所以，设计人员在进行设计工作时，必须先为桥梁的主体结构选择最合理的结构形式，并且选择最优的结构设计方案。通常情况下，大跨度和标准跨径是我国桥梁结构设计工作中最常用的两种形式，与大跨度的桥梁结构形式相比，标准跨径的桥梁结构形式能够预制和装配，并且其施工难度更小、施工成本更低，因此，标准跨径的桥梁结构形式应用的也最为广泛。
2、进行设计工作时，要考虑到各类影响因素
怎样才算是一个优秀的道路桥梁工程的设计项目，其关键的内容就是在项目投入使用后必须具备足够的安全性和耐久性。在桥梁工程的施工阶段甚至是试运行的阶段，人为因素以及外界的环境因素都会影响其耐久性和安全性，所以在进行设计工作时，一定要充分的考虑到各类影响因素。近些年來，桥梁结构经常出现断面、裂缝以及材料老化等质量问题，而在分析其原因时，我们发现导致此类问题时有发生的重要原因就是外界环境因素的影响，如雨水的侵蚀、风的侵蚀以及地质等自然灾害。对于混凝土桥梁来说，由于裂缝问题而坍塌事故更是时有发生，其对行人的生命安全带来了严重的威胁。而混凝土构件的裂缝问题与施工的准备情况、混凝土结构的构造特点以及材料的性质等因素都是息息相关的，所以在设计阶段，必须充分的考虑各类因素的影响情况。设计人员进行设计时，应先分析工程项目的自身特点和实际情况，从而合理的预测施工现场的周围环境、地质条件以及最大交通流量等影响因素，在保证设计强度的同时，也应尽可能的提升桥梁工程的耐久性和安全性。
3、激发设计人员的创造力，敢于应用新技术
对于道路桥梁工程项目的整体使用性能和服务质量，项目设计阶段的质量控制水平会产生重要的影响，因此，建设单位必须给设计单位预留足够的设计周期。设计时，设计人员应首先保证强度要求是符合国家相关的设计规范的，同时还应大胆创新，敢于在设计方案中应用新技术、新材料和新工艺。当然，保证创新技术与传统技术的和谐共存也是十分关键的，确定应用新技术之前，必须进行详细的试验检测工作，防止一切安全隐患的发生。负责道路桥梁项目的设计人员应掌握项目的施工工艺和施工技术，在设计环境阶段就应将施工风险降到最低，保证工程的整体质量，并且所选择的设计方案是易于进行施工和质量管理控制的。
三、公路桥梁裂缝的成因
1、温度裂缝
任何物体都有存在热胀冷缩的特性，混凝土也不会例外。在外部温度变化的作用下，混凝土结构会出现变形情况，在结构内部产生相应的拉应力，如果拉应力的数值超过了混凝土自身的抗拉强度，则会导致裂缝的产生。
2、收缩裂缝
收缩裂缝可以分为塑性收缩和干缩两种，主要是由于结构收缩，引发体积的变化，从而产生的裂缝。其中，塑性收缩是指在混凝土初凝后，受水泥水化反应的影响，混凝土表面的水分会快速蒸发，从而产生收缩变形，如果变形产生的表面拉应力大于混凝土抗拉强度，则会出现收缩裂缝。而干缩多出现在混凝土养护结束后的一段时间，或者混凝土浇筑完毕后的一周左右，主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同，导致变形不同，造成裂缝的产生。
3、材料裂缝
一方面，混凝土的质量是影响公路桥梁施工质量的关键，如果混凝土配置不合理或者原材料质量较差，会直接影响混凝土的强度；另一方面，如果混凝土施工厚度不足或者质量检查不到位，会使得结构内部的钢筋暴露在空气中，加速其腐蚀，降低混凝土结构的承载力，从而导致裂缝的出现。 4、沉降裂缝
在对公路桥梁的基础进行施工时，受各种因素的影响，基础可能会出现垂直方向的不均匀沉降或者水平方向的位移，从而对混凝土结构施加一定的应力，当这个附加应力超出混凝土的抗拉强度时，就会造成结构的开裂，从而形成裂缝。
5、冻胀裂缝
在混凝土结构内部，受其本身特性的影响，存在着许多大小不一的空隙，这些空隙中含有大量的水分，如果在施工中，环境温度较低，使得混凝土的温度在0℃以下，则内部水分会出现冻结，造成结构体积的增大，形成拉应力，进而引发冻胀裂缝。
四、公路桥梁裂缝的预防
1、严格控制施工温度。温度因素是影响混凝土质量的关键，因此，在施工中要加强对于施工温度的控制。首先，加大对于混凝土搅拌温度的控制，实时监测混凝土搅拌过程中的温度变化，如果发现温度过高，需要采取相应的降温措施。其次，要加强对于混凝土浇筑和养护过程中的温度控制，加强混凝土施工全过程的跟踪管理，制定出行之有效的温度控制策略。然后，对施工时间进行合理选择，在夏季应尽量避开中午和下午的高温时段，而冬季则应该避开早上和夜间的低温时段，保证混凝土施工的有效进行。
2、优化施工设计。在对工程进行施工设计时，需要综合考虑各方面的影响因素，将可能引发混凝土收缩和变形的情况放入设计计算中，充分考虑提前量问题，从而尽可能减少收缩裂缝和沉降裂缝的产生，保证公路桥梁的施工质量。
3、加强施工管理。①要加强对于原材料的管理和控制，对水泥、砂石、钢筋等的质量进行严格把关，避免不合格产品流入施工现场；②要加强对于混凝土配合比的控制，通过科学合理的试验，确定混凝土的最佳配合比，从而提升混凝土的抗裂性能；③要加强对于混凝土的养护工作，通过覆盖草席、麻袋，洒水湿润等，防止混凝土在凝结过程中因水分蒸发过快或者温度的剧烈变化而出现裂缝；④要加强现场施工管理，对施工人员、施工材料和施工设备进行协调管理，规范施工流程，避免出现违规操作的现象，减少施工中的质量漏洞和风险隐患，同时做好质量监督和管理，及时发现并处理施工中存在的问题。
五、裂缝的治理
1、表面修补法。指在裂缝表面涂抹水泥浆，对裂缝进行修补的方法，对于表层裂缝，可以直接消除，而对于深层裂缝，通过水泥浆的渗透，同样具有十分显著的修补效果，同时也不会对原有混凝土结构的性能造成影响，因此在桥梁裂缝的处理中得到了十分广泛的应用。
2、灌浆修补法。灌浆修补法主要是针对深层裂缝而言。如果裂缝的深度较大或者出现贯通，会严重影响混凝土的结构强度和承载能力，在这种情况下，表面修补发难以发挥良好的效果，因此会选择灌浆修补法。指利用专业灌浆设备，向混凝土裂缝中压入水泥浆、环氧聚合物等灌浆材料，对裂缝进行填充和修补。
3、嵌缝修补法。指对裂缝进行开槽处理，在槽中填充相应的封堵材料，实现对裂缝的修补，不仅修补效果显著，而且修补后外观平整，美观，可以有效提高公路桥梁的外观质量。
4、结构加固法。指通过相应的方法，对混凝土结构进行加固，抵消裂缝造成的强度降低量，从而保证公路桥梁工程的使用寿命。目前常用的结构加固法主要包括：预应力加固、混凝土补强加固、支点加固等。
总之，随着城市的不断发展，城市交通建设的重要性越来越凸显，桥梁设计质量如何，不但会影响到施工的质量和投入使用后的性能，而且也关乎人们出行的安全。不合理的设计必然会降低施工的质量，影响使用效果，缩短了使用寿命，也不具美观性，严重的出现较大安全问题，危及人民的生命财产安全。因此，道路桥梁工程中，必须加强对设计工作的重视，以达到合理设计、科学设计、美观设计的目标，使道路桥梁既实用美观，也能增加使用期限。
参考文献：
[1]王謙.道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因分析[J].才智，2013，22：219.
[2]尤华.市政道路桥梁工程质量通病及控制措施分析[J].科技创新与应用，2012，17：164.
[3]刘刚.道路桥梁设计与施工分析[J].民营科技，2012，11：313.