混凝土橋面開裂成因及處治方法

混凝土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)多個損壞的橋面進行觀察分析，認為造成水泥混凝土橋面鋪裝層過早開裂的主要原因有設(shè)計考慮不周，施工不當及外界影響等。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)在進行綁扎和澆注水泥混凝土時，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)承受荷載的能力，尤其對于出現(xiàn)負彎矩的橋面鋪裝層，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)單位為了達到提前通車或“獻禮”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。涂卸孩2.8禾大混凝土質(zhì)員量的影鵲響話喊混凝晚土的原材異料質(zhì)量低皆劣、砂率煙過大、水形灰比控制模不好、砂欲石劇切級配差、預(yù)混仗凝土拌和里物和易性相差以及施韻工時漏振梨、模板漏岸漿等民造仰祖成混凝土歡中出現(xiàn)蜂驅(qū)窩、麻面袋、強度降迫低等缺陷射，均破壞棒了鋪裝層臘的男豈整體性、括降低了其期抗裂、抗復(fù)沖擊、抗鎮(zhèn)彎曲及耐今磨的能力矮。呼些鐮太2.9沿惡施工縫處知理不穿當種長橋面勒鋪裝應(yīng)力憶求少設(shè)施衛(wèi)工縫，需楊設(shè)置施工章縫的也應(yīng)宴設(shè)在墩臺蚊頂座愉的位置。墾橋面不寬陶時以全幅蘿一次性澆委注為好，盯橋面寬度秀大的可臥以遠忘分隔帶為柏分界面。繼但不少施扣工單位在蘋進行橋面城鋪裝時隨遭意設(shè)置施遣工縫，且穴對施工縫滾的處理也控不震當炮(噴如不按規(guī)才范鑿毛累等獨)及。此外，決澆竹注壓筆混凝土過苗程中出現(xiàn)孟的間歇時煮間太清長焦(雹一般不宜喉超降過耐1h漏)芒，又沒有城按規(guī)定設(shè)舞置施工縫柏。這些都兇嚴重地影晝響混凝土輔的連續(xù)性兩和整體性朵。圖拖絞帳2.10負嘉荷載過大過及沖擊影南響松旅高密乖度重交通堅以及超載兄車輛的增表加，加重萌了橋面鋪足裝層的取負飛邁荷，并且博輪荷載的鍬大型化會篩產(chǎn)生大的蜻沖擊，而直在路面不暖平整或橋淡面伸縮等遞有高差的波地方，沖質(zhì)擊則更大櫻。賺驗寸舟2.11譯網(wǎng)新老橋連才接處由于刺不均勻沉電降引起橋站面開膚裂溜坦此種濾情況多用愿于老橋拓臣寬改造工觀程中，如紙漣鹽線建炕湖境內(nèi)拓廚寬改造的搬洪橋、陳瞧李線射陽姑境內(nèi)的黃肌沙河大橋假等越。風們橋面裳鋪裝的損兼壞一般是艦上述某幾衣種因素綜齡合作沫用栽(揭影覆響風)這的結(jié)果，飄因而尋找拆原因時要合從各個方蒜面進行綜墳合分析鋸。揚艘蕩蘆3取位砼橋面開軋裂及損壞鉆后處治方吧法代鄰跟天3.1閉偏裂縫鑿槽亂嵌補爽法英增鑿槽蹈嵌補是沿零裂縫鑿滴槽逆(蹤槽形多銹用亮V功形毯)善，槽的兩遠邊砼面必姻須控修志榴理平整，帶槽內(nèi)清除襯干凈，然悟后在槽內(nèi)齊嵌補各種劇粘結(jié)材料貼，如環(huán)氧犯砂漿、瀝國青等化學(xué)灣補強劑紗。舊顫由于胡混凝土橋筆面鋪裝層芹局部出現(xiàn)鑼了碎裂、男脫落或洞安穴等現(xiàn)盈象降革后必須進皺行局部修限復(fù)，因此義修復(fù)時先偉對缺陷表萌面鑿毛，弄并將破陸損圍英的松散物件全部鑿除筍。鑿毛應(yīng)虜盡量深一嘉些，使骨晉料露出，忌然后再用集水令老泥混凝土赤或瀝青混邁凝土修補紡。用水泥蠅混凝土修去補前，宜屯先將修氧補趙拐孔潤濕，津再涂刷上尼同標號的鈔水泥砂數(shù)漿葵(寺或其他粘威結(jié)材呼料暴)使，以加強腿新兇當舊混凝土羞間的粘結(jié)剪性。用瀝渾青混凝土葡修補橋面摧鋪裝較水罷泥混凝煎土精替的容易，覆且上下結(jié)康合也較牢叨靠，施工杰期間對交祝通影響也嘉較小。但翻路面改變斧了原有結(jié)腫構(gòu)，作局倉部修補時竟有失美觀齒。姻喊蜘3.2管須鋼筋網(wǎng)混駕凝土補強秧加固患法罪蹦橋面子鋪裝層如斥嚴重損壞胡，可采用狗全部鑿除悔、重筑鋪源裝層的方擺法，習慣握上常用鋼柿筋混凝土典澆筑修補塔。修補前應(yīng)先將舊橋踐面鋪裝傲層悠巷鑿去并將盜舊橋面板明鑿低數(shù)厘棟米膛(軋結(jié)合面要精求鑿成齒隔形豪縫害)銀，然后焊楚接憂涼或埋設(shè)鋼女筋網(wǎng)，澆榮筑砼后養(yǎng)慣生到標準加強度求。賴20竹4鹿國道五十向里河橋橋趨面按此方晝法處理后葡效果良好消。翼坐悲3.3蠶抵混凝土粘去結(jié)劑或環(huán)楚氧樹脂修室補堂法鬼油混凝海土粘結(jié)劑輕可根據(jù)不菊同的要求虛拌制成凈師漿技(傭主要為礦廣粉岔)拳、盆砂產(chǎn)捕漿及混凝乖土幾種類見型，視破最損程度采類用表面封飄涂修補或犯澆筑涂驅(qū)層阻鎖修補法。乒對于小面飼積破損可誼用前者，敏如用水必接克涂料，運對于破壞循面艱跑大且較深仆的則宜用慎后者。粘嬌結(jié)劑修補轎的操作步枕驟可分為軟表面處理復(fù)、戚孫支立模饒板露(竟封涂法不喚用傻)媽、膠粘劑阻拌制和備拼料、缺陷敏封嵌或灌調(diào)筑及架濕糊浸治養(yǎng)護等眾過程。修僵補前應(yīng)認吵真檢查缺銷陷表面處化理情況及陣混凝土竄膠泊期劑的質(zhì)量么，修補時小應(yīng)注意避聽免荷載或店重力震動命的干擾、暖避免高箏溫謀砌和近火、田避免雨水磁沖淋，采密用封涂法界修補時應(yīng)谷注意由低斗向高、由僵內(nèi)奏碰向外填抹柔，并保證用在封涂缺鞠陷周圍濕有珍2c氏m幫粘附面、燦封涂層厚始度以不小泥于瓜2.5c等m壺為宜倒。橫桿用環(huán)桿氧樹脂材坡料修補破湖損橋面時蜻對缺陷部課位的處理墾是很嚴早格勸驕的，要求省無水跡、衫無油漬、稍無灰塵及忽污物、無灑軟弱帶，向并對混凝織土便加解瘋以鑿毛等給。修補前括先按照需拋求量及配生比要求配額制環(huán)氧樹抵脂水泥懂砂嫁經(jīng)漿或混凝提土。由于鄭環(huán)氧樹脂保一旦加入映固化劑后鴿凝固較快姜，容易駱出更交現(xiàn)散熱困巖難、積聚腿結(jié)硬的現(xiàn)矩象，故配艇制時必須震分盤拌和姿，隨用隨右配下。借摟修補時先鉗將拌和均撈勻的環(huán)氧篇樹脂基液筍在預(yù)補的伙缺陷區(qū)表踐面涂刷一葛薄層，其敢厚度不應(yīng)賞超絕過丸1m燦m結(jié)。待基液長中的氣泡膛清除弓后叮(竊約錄45mi姑n血)軌，麻再夜奴涂抹環(huán)氧戶砂漿或筑攏環(huán)氧混凝枕土。涂抹如環(huán)氧砂漿亡應(yīng)攤鋪均煙勻，每澡層鈴煉厚度不宜撐超育過椒1.0-響1.5c仇m煎，并用鐵網(wǎng)皮反復(fù)壓黃抹密實。雪橋面路拱潛度大逝時星撤應(yīng)增大環(huán)銳氧砂漿或件環(huán)氧混朱凝土的稠洗度，澆筑銜環(huán)氧混凝霜土的工藝卻與張姥普通混凝潛土基本相淡同，鋪筑冬時應(yīng)注意紀防止擾動梢已涂刷的鮮環(huán)氧基液擠，科潔同時要充索分插搗密績實并用鐵膽抹手工藝絮反復(fù)壓抹耳，直至補合平為止筆。返閘修補局完畢后還固應(yīng)注意做快好養(yǎng)護工晚作，用粘富結(jié)劑修補犬的，待初認凝聚存后即遮蓋巨草包、麻節(jié)袋、布片深等灑水濕感養(yǎng)，一般蠢養(yǎng)護薯需作72狹h遲以上。環(huán)藏氧樹脂材少料修補后良一般黑約聾4-24存h那才能固結(jié)抄，在此期讀間應(yīng)嚴禁拘車輛通行六。辛蒼導(dǎo)3.4胞擾鋼纖維混辮凝土修補頸法列逢鋼纖棒維混凝土泄系列用于遷橋面鋪裝荷層維修，突能增強橋弱面抗裂性劑、祝防抗彎曲性氣、耐沖擊胞性和耐疲橋勞性。其揪常用摻量期為慘1%-2詞%紡(報每煎m解3追混凝土摻臥鋼纖謝維鐘78-1憑56kg座)余，拌和的軌投料次序匆和方法宜婦采用粗細每骨、鋼纖另維心調(diào)和水泥先壺干拌而后辭加水濕拌陡，其澆筑伸與常規(guī)性峽普通混凝貪土澆筑亭基索焰本相同牙。否佳當前繡，鋼纖維匠混凝土系蓮列應(yīng)用于伙橋面鋪裝艱層的維修傷與加固稍一注糊般有兩失種證:知一種為部奧分粘結(jié)式暑的鋼纖維做混凝瞎土惕(SFR可C刷)渾鋪裝剖層龍;址一種豪為懼話鋼纖維增奴強鋼絲貸網(wǎng)林(翁或鋼筋珠網(wǎng)逼)判混凝土鋪冒裝鑒層康(凝復(fù)合條式滾FRC皺)閑。復(fù)合燈式摟SFR研C啄與舊橋面瑞可構(gòu)成完隨全粘結(jié)的絹形式，與次行車道板疏一起共同命受力閉，差銜作為行車屢道板抗彎既拉的部分輸參加其復(fù)絨合板材的毒彎曲，且苗復(fù)合晴式叢SFR顧C斷連續(xù)橋面晝在支座處虧可承擔負搶彎矩，因恐而可提高盼主梁的承煤載力。對喘簡支梁橋厭橋面可設(shè)針置播SFR但C鐘塑性鉸，徒取消伸縮央縫裝置，牲形成連續(xù)湯橋惕障面，以增夏加橋面行膜車的舒適和性，是橋圣面維修加確固的一項追改革措施烏。碼斯主述4泰掉處治砼橋狠面開裂時宿應(yīng)注意的借事竟項掛云閥糞4.1違液考慮負彎穿矩的影爽響困謹目前武，在進行挺梁體及行恐車道板設(shè)姻計時，通暑常不考慮稼橋面鋪喇裝趣周層承載能露力的影響健，即假設(shè)孔鋪裝層不備參與承受座荷載，這餐對有一浙定負隔厚度的水懶泥混凝土荷鋪裝層來送說，與實貨際情況是施不大相符烤的。雖狂然際兆這種設(shè)計隸法在某種餃意義上說到，增大了秧梁體和橋耀面板設(shè)計樣的安全度他，劃里但對于外親懸橋面板笛、連續(xù)梁暈等結(jié)構(gòu)的母負彎矩處怒，以及橋唐面分縫眠處櫻末各板塊角礙部等位置妥，橋面鋪寒裝層受到瘡了彎曲拉役力的作用咽。為此，勞設(shè)中括計時對這嚼些部件除胡了橋面板控考慮負彎處矩配筋外龜，在水泥府混凝土且橋虜樣面鋪裝層贏內(nèi)擬增櫻設(shè)負彎矩培的拉力鋼舞筋，以防宵橋面在此貴開裂破壞秒，火車站榨高架橋面浮及翼板開北裂即為一也例。顧膝展4.2句慘確保有一西定的鋪裝筍層厚手度塘危近幾啄年來，隨么著交通量仁及重型車饞輛的日益舒增加，過曾薄的橋后面起約鋪裝層已面不適應(yīng)發(fā)妹展的需要膛。尤其是路伸縮縫及濾橋頭附近幣的橋面蘇鋪縮斜裝層受到倍荷載沖擊予較大，混旦凝土施工本縫處是個第薄弱環(huán)節(jié)胞，這些地麥方更需保般證混凝土栽鋪裝層的靠厚秧度憑(首不小襲于追8c肚m輸為憲宜謊)匠，必要時器還需邊配扭駕置加強鋼宜筋。棟砍削4.3問肌橋面鋪裝土施工中的案幾個重要抬措約施稅泄橋面第鋪裝層能鑒否鋪好、蒼橋面損壞序部分能否享修補好，定最為關(guān)員鍵障幟的是舊混瞇凝土能否背粘結(jié)好，舍這與底層賠混凝土是商否妥善處掌理以及仍澆眾玉筑修補材角料的質(zhì)量濃有關(guān)。在飽進行橋面慰鋪裝層新俗鋪和修補差施工中講應(yīng)吧種著重做好華如下幾點到工歐作路:機哪蹄1亞)途舊混凝土論表面處理飄。橋面鋪混裝修補前極應(yīng)先鑿去放破損的鋪雄裝舒縱層昨(際若為瀝青內(nèi)混合料鋪蹈裝層，則財務(wù)必全部脆鑿初除碧)搞，然后再占鑿去梁表摘面挺懶(危橋面辮板史)被混凝土墊約迫2c靠m種左右。并役使鑿后混敲凝土表面迎粗糙、成蔥齒形、箍竟筋外露。貿(mào)此外還需獎將鑿后的高混凝土松趕散粒、砂杰石、泥污下等雜物清抗除藍索干凈慰?；收邇A困2燃)匠材料質(zhì)量犬要好。用托于橋面鋪臉裝澆筑及逐修補的材滴料質(zhì)量和責骨料昌級辯水配要好，杰并要求有駐良好的和兇易性和澆索補時充分夾搗實。修問補橋面宜暫優(yōu)脂先還紫采用干硬咳性混凝土辭或鋼纖維墳混凝土，彩以減少新梨澆混凝土伶的收縮，仙從葛跳而減少新學(xué)舊混凝土糕之間產(chǎn)生襯的差動收率縮力、提免高補強效秋果谷。廈慕般的3恒)翠增強上下屠層粘結(jié)力芳。為有利煤于新舊混亮凝土之間脅粘結(jié)牢固旋，可歡采辯址用下述兩劇個措阻施坦:聚一是在鑿縫毛后的混催凝土面上令涂抹一層滲薄的膠結(jié)獵劑雞，俯客例鬼如惜1:0.諷4啊鋁粉水泥霞漿誰、則1:研1瘋