砼橋面開裂成因分析及處治方法

1、砼橋面開裂成因分析及處治方法 1 前言 橋面鋪裝層是車輪直接作用的部分，其作用是防止車輪或履 帶直接磨耗行車道板，保護(hù)主梁免受雨水侵蝕，并對車輛輪重的 集中荷載起分布作用。橋面鋪裝層應(yīng)有一定的強度，并能滿足抗 裂、抗沖擊、耐磨性能等要求。此外，考慮到分縫處各板塊角易產(chǎn) 生斜裂，故要求橋面鋪裝層具有一定的抗彎曲變形能力。目前，隨 著交通量和重型車輛的增加，我市橋面鋪裝層損壞較為嚴(yán)重，維 修周期也越來越短，有的甚至通車不久即出現(xiàn)了開裂、碎裂、露 骨、脫落等現(xiàn)象，不僅妨礙行車安全、影響橋面美觀，而且也給維修 工作帶來了很大困難。筆者對市內(nèi)多個損壞的橋面進(jìn)行觀察分析， 認(rèn)為造成水泥混凝土橋面鋪裝層過早

2、開裂的主要原因有設(shè)計考慮不周，施工不當(dāng)及外界影響等。 2 橋面過早開裂的原因分析 2.1 橋面板剛度不夠 為了減輕恒載，試圖用增加鋼筋用量或采用高強度鋼筋來減 薄橋面板的厚度(如某些頂板偏薄的箱梁結(jié)構(gòu))，這種橋面板由于剛 度不夠，在重荷載的作用下引起較大的變形。此外，車輛的不斷沖 擊震動，容易使橋面板及鋪裝層出現(xiàn)裂縫且發(fā)展較快。2.2 負(fù)彎矩的影響連續(xù)梁橋、拱橋及懸臂梁橋等由于荷載的作用而產(chǎn)生負(fù)彎矩 或拉力，使橋面鋪裝層受到拉應(yīng)力的作用而產(chǎn)生裂縫，從而造成 橋面鋪裝的損壞。 2.3 橋面鋪裝層與主梁表面混凝土未粘結(jié)好 橋面鋪裝前沒有將梁表面的松散砂石、泥污等清除干凈，主梁 表面未鑿毛或鑿毛的密

3、度和深度不夠，這些都大大降低了橋面鋪 裝層與梁面之間的粘聚力，破壞了水泥混凝土層的整體性，通車 后車輪的劇烈沖擊和荷載的作用使橋面出現(xiàn)脫皮、裂縫、剝落等現(xiàn)象。 2.4 橋面鋪裝層的厚度過薄 由于施工因素造成梁表面高出設(shè)計標(biāo)高，或由于調(diào)整橋面縱 橫坡等原因造成了橋面鋪裝層厚度局部過薄(一般不宜小于8cm)， 削弱了橋面鋪裝層的剛度和承載能力，這也是橋面早期損壞的原因之一，如陳李線運糧河橋橋面鋪裝層的損壞即是此種原因。 2.5 橋面鋪裝層內(nèi)的鋼筋網(wǎng)走位 鋼筋網(wǎng)在進(jìn)行綁扎和澆注水泥混凝土?xí)r，受到施工人員操作 質(zhì)量、運輸機具碾踏和水泥混凝土的自重壓力等影響，導(dǎo)致其緊貼梁面的走位現(xiàn)象，削弱了鋼筋 網(wǎng)承受

4、荷載的能力，尤其對于出現(xiàn)負(fù)彎矩的橋面鋪裝層，容易因 此而出現(xiàn)橋面裂縫等損壞現(xiàn)象。 2.6 混凝土的干縮作用 目前大橋橋面鋪裝多采用泵送混凝土工藝，為滿足泵送混凝 土較大坍落度的要求，除摻入添加劑外，還加大水泥用量和水灰 比的辦法，這都是影響混凝土干縮并成正比關(guān)系的主要因素。水 泥用量大時水化熱增大，引起行車道板和橋面鋪裝的溫差而產(chǎn)生 變形約束。由于混凝土硬化初期的抗拉強度小，若干縮和冷縮產(chǎn) 生的拉應(yīng)力超過其抗拉強度，則將導(dǎo)致混凝土內(nèi)部及表面產(chǎn)生裂 縫。目前普遍存在著忽視混凝土養(yǎng)生現(xiàn)象，這更加促使溫度收縮和干縮裂縫的發(fā)育、造成橋面的過早損壞。2.7 過早通車有些建設(shè)單位為了達(dá)到提前通車或“獻(xiàn)禮”

5、所需，往往在橋面 鋪裝完成幾天后即開放通車，造成橋面在強度不高、變形未穩(wěn)定 的情況下過早承受外來重載的作用，這也是造成橋面過早損壞的原因之一。 2.8 混凝土質(zhì)量的影響 混凝土的原材料質(zhì)量低劣、砂率過大、水灰比控制不好、砂石 級配差、混凝土拌和物和易性差以及施工時漏振、模板漏漿等造 成混凝土中出現(xiàn)蜂窩、麻面、強度降低等缺陷，均破壞了鋪裝層的 整體性、降低了其抗裂、抗沖擊、抗彎曲及耐磨的能力。 2.9 施工縫處理不當(dāng) 橋面鋪裝應(yīng)力求少設(shè)施工縫，需設(shè)置施工縫的也應(yīng)設(shè)在墩臺頂 的位置。橋面不寬時以全幅一次性澆注為好，橋面寬度大的可以 分隔帶為分界面。但不少施工單位在進(jìn)行橋面鋪裝時隨意設(shè)置施工縫，且對施工縫的處理也不當(dāng)(如不按規(guī)范鑿毛等)。此外，澆注 混凝土過程中出現(xiàn)的間歇時間太長(一般不宜超過1h)，又沒有按規(guī)定設(shè)置施工縫。這些都嚴(yán)重地影響混凝土的連續(xù)性和整體性。 2.10 荷載過大及沖擊影響 高密度重交通以及超載車輛的增加，加重了橋面鋪裝層的負(fù) 荷，并且輪荷載的大型化會產(chǎn)生大的沖擊，而在路面不平整或橋面伸縮等有高差的地方，沖擊則更大。 2.11 新老橋連接處由于不均勻沉降引起橋面開裂 此種情況多用于老