橋面鋪裝層裂縫原因分析及處理措施的探討

1、橋面鋪裝層裂縫原因分析及處理措施的探討（三公司電力第六項目部 張啟軍）摘要：本文針對某高速公路大橋橋面鋪裝層產(chǎn)生的裂縫問題，從結(jié)構(gòu)砼自身硬化過程、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工工藝、外界因素以及保養(yǎng)工作等諸多原因進(jìn)行分析，提出處理方案，盼起到拋磚引玉之功效。關(guān)鍵詞：橋面鋪裝層 裂縫 產(chǎn)生原因 處理方案 1 引言隨著高速公路事業(yè)的發(fā)展，對其工程質(zhì)量的要求越來越高。但是，過分的強(qiáng)度工期和進(jìn)度問題，造成了個別施工單位對工程質(zhì)量要求不嚴(yán)格，在施工過程中產(chǎn)生了一些問題。本文介紹了橋面鋪裝裂縫產(chǎn)生的情況，分析了橋面鋪裝裂縫產(chǎn)生的原因并提出相應(yīng)的處理方案。2 工程基本情況21設(shè)計說明。目前高速公路橋梁的施工大多采用后張預(yù)應(yīng)

2、力T型梁的設(shè)計特點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)是跨度大、結(jié)果性能好，施工方便等特點(diǎn)，橋面鋪裝總厚度為18厘米，其中水泥混凝土厚度為8厘米，瀝青混凝土厚度10厘米。兩者之間加設(shè)防水層。22 施工工藝 橋面鋪裝的施工是整個橋梁工程的最后環(huán)節(jié)，其質(zhì)量和外觀直接影響整體工程的行象。而橋面鋪裝恰恰是整個工程最難的環(huán)節(jié)，施工工藝復(fù)雜，質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)高。在本橋梁的施工過程中，采用了單幅一次性鋪裝成型，在其橋面中間加設(shè)標(biāo)準(zhǔn)帶，以便于控制橋面高程、平整度及混凝土的搗固問題。 橋梁總寬度為12.5m,每條標(biāo)準(zhǔn)帶0.3m,分三條標(biāo)準(zhǔn)帶制作,中間凈空為5.3m 圖1 橋面鋪裝標(biāo)準(zhǔn)帶施工示意圖 實踐證明，這一施工工藝達(dá)到了預(yù)期的效果，且值得

3、推廣使用。23 裂縫情況說明橋面鋪裝施工后，強(qiáng)度增長期內(nèi)，鋪裝出生了一些裂紋，其特點(diǎn)是呈現(xiàn)網(wǎng)狀及縱橫錯狀，由于重車行駛過程中的不斷碾壓，部分裂紋逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榱芽p，甚至呈貫穿性。3 裂縫原因分析31 砼結(jié)構(gòu)原因隨著混凝土技術(shù)的不斷發(fā)展,高強(qiáng)、高性能混凝土是現(xiàn)今混凝土發(fā)展的趨勢,而降低水膠質(zhì)量比、摻用活性礦物摻合料以及外加劑等正是配制高強(qiáng)高性能混凝土的主要技術(shù)途徑. 但是低水膠質(zhì)量比的混凝土能提供水泥水化的自由水分少,早期強(qiáng)度發(fā)展較快使自由水分的消耗也較快 ,因而在無外界供水的情況下更易產(chǎn)生自收縮尤其早期的自收縮加大,并導(dǎo)致開裂,繼而影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性. 因此,在高強(qiáng)高性能混凝土中,自收縮現(xiàn)象

4、已是一個造成開裂破壞的主要原因。3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計原因 (1) 因后張力法造成T梁中部起拱，致使橋面不平整，鋪裝厚度不均勻，砼界面摩擦力增加、新老砼變形不一致存在層間搓動現(xiàn)象，由此在過薄或厚薄交接處將成為薄弱斷面，砼收縮時難以承受拉應(yīng)力，直接受力情況下抗壓能力不一致，從而造成薄弱斷面處開裂并日趨發(fā)展。(2)橋面鋪裝層的設(shè)計較薄，其設(shè)計特點(diǎn)也只是用于梁面找平，不滿足過重交通需要，在柔性路面未鋪設(shè)前， 重型車輛、甚至超載工程機(jī)械車輛、壓路機(jī)等的頻繁通過，其重復(fù)荷載應(yīng)力超過砼抗疲勞強(qiáng)度，由此造成剛性橋面開裂并且發(fā)展。3.3 施工過程原因 由于施工過程中過分強(qiáng)調(diào)進(jìn)度，所以造成鋪裝層和梁板間的連接筋沒有完

5、全立直、彎曲，使其兩層之間存在“冷縫”現(xiàn)象，在同時受力情況下，變形不一致，造成鋪裝開裂。3.3.2 在砼運(yùn)送過程中，由于運(yùn)載車輛的頻繁運(yùn)行，使其鋪裝鋼筋網(wǎng)片下沉，網(wǎng)片的下沉直接導(dǎo)致砼整體性、抗沖擊性、抗疲勞及抗碎能力削弱。 前面提到無外界供水的情況下更易產(chǎn)生自收縮的情況發(fā)生，從而產(chǎn)生裂縫。因此橋面鋪裝砼的養(yǎng)護(hù)工作尤其重要。本橋施工時間為89月份，氣候干燥，氣溫高，太陽直射現(xiàn)象嚴(yán)重，且橋面鋪裝采用的是C40以上的高標(biāo)號砼，泌水少、收縮大，砼很容易因失水而開裂。故此砼澆注完成后，必須及時不間斷的養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)不及時也是產(chǎn)生裂縫的原因。4 裂縫處理方案針對裂縫情況,本著處理不留隱患、不危及結(jié)構(gòu)物安全,不

6、因過多鑿除砼而擾動鋪裝層的穩(wěn)定,顧及鋪裝表面觀感等原則,對現(xiàn)場裂縫進(jìn)行了觀察、劃分，確定處理方案如下:(1)對細(xì)微收縮裂紋,開裂方向不規(guī)則者,擬只作表面處理,采用砼膠粘劑對其表面進(jìn)行封堵,其膠粘劑配比為礦粉:膠液(水玻璃):固化劑=1:0.5:0.1,封堵前注意用鋼絲刷將裂紋周圍進(jìn)行清理,然后用高壓氣筒將灰塵吹凈。(2)對諸如施工縫等規(guī)則及某一區(qū)域裂紋數(shù)量較少、縫隙偏大的,擬采用先鑿槽嵌補(bǔ),后鉆孔進(jìn)行壓力灌漿法。施工時沿縫隙上口鑿一V型槽,寬12cm,深1020mm,底面平整,清縫干凈,在四周涂一層環(huán)氧膠液(配合比為環(huán)氧樹脂:乙二胺:二丁脂:丙酮=100:16:20:5),后用環(huán)氧砂漿(配合比

7、為環(huán)氧樹脂:乙二胺:二丁脂:丙酮:砂:水泥=100:10:12:15:450:150)進(jìn)行封補(bǔ)(考慮外觀顏色黑白水泥可1:1配制);灌漿時先用電鉆鉆兩個騎縫孔,用水清孔,然后進(jìn)行壓風(fēng)或壓水試驗,最后用壓漿設(shè)備將非活性稀釋劑體系環(huán)氧樹脂膠液(配合比為環(huán)氧樹脂:二丁脂:二甲苯:乙二胺=100:10:60:10)以0.5MPa的壓力灌入。5 結(jié)論及建議(1) 在施工工期安排上緊前不緊后，橋面鋪裝盡量安排在氣溫較低、變化不大、無大風(fēng)氣候進(jìn)行。（2）杜絕在尚未鋪筑柔性路面的橋面鋪裝層上進(jìn)行施工重車及壓路機(jī)的行駛，做為其他工程的施工便道使用。（3）設(shè)計不足及超設(shè)計施工將影響工程質(zhì)量及其使用壽命。（4）施工

8、過程中，考慮一切不利因素，精心指導(dǎo)施工。（5）嚴(yán)格按照設(shè)計要求控制鋪裝鋼筋網(wǎng)片的高度，未防止其下沉，墊塊布置密度以及強(qiáng)度符合設(shè)計要求。（6）嚴(yán)格控制鋪裝與梁板連接筋的豎真，不彎曲，使鋪裝與梁板連接成為整體。（7）砼澆注后，即使覆蓋撒水養(yǎng)護(hù)。（8）盡量在墩頂或跨中適當(dāng)位置切割伸縮縫，用瀝青等材料灌縫處理。6 結(jié)束語 通過對本橋裂縫情況的分析及處理，除設(shè)計原因外，施工單位對鋪裝層的重視程度也是其質(zhì)量好壞的主要因素，工程的作用是造福于社會，望其能由本橋的事例引起大家的重視，杜絕這種現(xiàn)象的再次發(fā)生。參考文獻(xiàn)1 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范 JTG D62-20042 中華人民共和國交通部標(biāo)

9、準(zhǔn)：公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范，人民交通出版社，1985年3 中華人民共和國交通部標(biāo)準(zhǔn)：公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范，人民交通出版社，1985年4 重慶交通學(xué)院主編橋梁工程，人民交通出版社，1980ZHANG Qi-junAbstract：In this paper,it is analysed on some reasons,for example,the Structural Concrete induration by itself,the structure design,the technics of construction,the environment factor and the maitained works ect,pointed out a problem of the crack generated by pavement layer of a bridge surface of a certain thruway and put forward a blue print for solv