桥面铺装层裂缝原因分析及预控措施的探讨

桥面铺装层裂缝原因分析及预控措施的探讨

桥面铺装层裂缝原因分析及预控措施的探讨

潘晓江

成渝分公司四川成都610066

摘要：桥面铺装装层应满足与混凝土桥面的粘结,防止渗水、抗滑及有较高抵抗振动变形能力等功能性要求。然而在实际运营使用过程中,桥面铺装层裂缝却往往成为桥面铺装的主要病害。本文分析了桥面铺装层裂缝的成因，并提出了预控措施。

关键词：桥面铺装层；裂缝；原因

一、桥面铺装层裂缝危害与种类

桥面铺装裂缝的发生会引起结构层渗水，加速腐蚀介质以渗透或扩散的方式进入混凝土内部，导致混凝土腐蚀、钢筋锈蚀、冻融破坏等病害，特别是桥面混凝土暴露于严重的侵蚀环境以及受到车辆反复循环的加载时，情况更加严重，通车一两年就可能要大面积返工处理，将严重影响钢筋混凝土桥面的耐久性和结构的可靠性。

沥青铺装层产生裂缝的种类主要有：横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝。横向裂缝多出现在墩顶附近，主要原因在于支点附近的桥面铺装层承担因活载引起的部分负弯距，钢筋混凝土调平层中的钢筋设置不足或割缝位置不合理，导致墩顶钢筋混凝土调平层横向开裂，从而裂缝反射到桥面的沥青铺装层中。纵向裂缝较普通的出现在空心板桥中，大部分是沿空心板铰缝处纵向发展，空心板铰缝处桥面纵向裂缝产生主要原因是铰缝混凝土浇筑不够密实，混凝土强度偏低，铰缝部位连接钢筋及混凝土铺装层钢筋设置不足，整体刚度偏小，导致铰缝位置相对比较薄弱。

二、桥面铺装层裂缝原因分析

（一）钢筋网施工不当

目前桥面铺装钢筋网多采用φ8或φ10，网距为10cm×10cm或15cm×15cm。在施工过程中，由于钢筋网片刚度小，工作人员、施工机具等在其上进行砼施工，网片极易变形，引起钢筋网片局部翘曲，致使铺装层上层钢筋保护层不足，导致铺装层的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。钢筋网片垫块间距过大或垫块小，使钢筋网片靠近梁面，致使铺装层上层钢筋保护层过厚，钢筋起不到应有的作用。

（二）层间结合不良

混凝土铺装层顶面清理不干净，凿毛不彻底等原因，都易在桥面沥青混凝土铺装层与水泥混凝土桥面间形成软弱夹层，粘结油撒布量不够或粘结强度不足，也将影响沥青混凝土铺装层与桥面成为一个连续的整体结构而降低承载能力。层间结合力不足不但表现在沥青混凝土和水泥混凝土之间，也表现在铺装和梁顶面之间，在桥面铺装裂缝、破碎处现场刨验发现，梁顶未清理干净，就直接浇筑铺装混凝土，这很大程度上降低了桥面铺装层与梁顶间的粘结力，混凝土的整体性差，通车后由于汽车的荷载和冲击力的作用，使桥面出现开裂、脱落。

（三）混凝土施工不当

温度收缩和干缩裂缝的发育，造成桥面收缩裂缝。桥面铺装层多采用C40混凝土，水泥用量较大，是影响混凝土干缩并成正比的主要因素。且裸梁温度较低；水泥用量大会导致水化热大，引起裸梁和桥面铺装层的温差而产生变形约束。由于混凝土硬化初期的抗拉强度小，若干缩和冷缩产生的拉应力超出其抗拉强度，则将导致混凝土内部及表面产生裂缝。砼振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。振捣时间应根据机械性能决定，一般以5～15s/次为宜。时间太短，振捣不密实，形成砼强度不足或不均匀；时间太长，造成分层粗骨料沉人底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易发生收缩裂缝。如若忽视混凝土的正常养生，这更有利于温度收缩和干缩裂缝的发育，造成桥面出现裂缝。

桥面铺装时应力求少设施工缝。当桥面不宽时，以全幅一次浇筑为好；桥面较宽时候，也可以分幅浇筑。但不少施工队伍在进行桥面铺装时随意设置施工缝，且对施工缝的处理也不当（如不按规定凿毛等），在浇筑混凝土过程中，出现间歇时间过长（一般不宜超过1h），又没有按规定设置施工缝。这些都严重地影响混凝土的连续性和整体性。

（四）超载

桥面铺装层直接承受车轮荷载的冲击，桥面铺装层部分或全部参与了，主梁结构的变形，因此，桥面铺装层是一个受力复杂的动力体系，各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。现行桥梁规范中对桥面铺装层只给了厚度的要求，随着交通量的增大，现行铺装层厚度与重型、超重型汽车的增长率多和车速的增快已不相适应。

三、桥面铺装层裂缝预控措施

（一）桥面清理

桥面凿毛，首先对桥面杂物进行清理，对防撞护栏底木模进行清理，在清理干净的桥面上及防撞护栏底与桥面铺装层相接部位采用风镐进行凿毛，凿毛以露出骨料、没有光洁面为准；泄水孔处剔凿使泄水钢管顶与设计标高一致，泄水孔中心距防撞护栏内侧为30cm，严禁凿除防撞护栏；在钢筋安装之前将混凝土渣滓清理干净；在混凝土浇注前用水湿润桥面并不得有积水现象，阻止梁板因过分干燥而迅速吸收水泥混凝土内部的水分引起桥面铺装混凝土快速干燥而引起桥面开裂。

（二）铺设、绑扎钢筋网片

成品钢筋网片大小应在订货前根据每次铺筑宽度和长度确定，确保网片伸入中央隔离带宽度满足设计要求，并应考虑运输和施工方便。成品钢筋网片要严格按照图纸要求铺设，横、纵向搭接部位对应放置，采用火烧丝全接点绑扎，扎丝头朝下。现场绑轧成型的钢筋网片，其横、纵向钢筋按设计要求排放，钢筋的交叉点应用火烧丝绑扎结实，必要时，可用点焊焊牢。绑扎接头的搭接长度应符合设计及规范要求。钢筋网片的下保护层采用塑料耐压垫块或同强度等级砂浆垫块支垫，呈梅花形均匀布设，确保保护层厚度及网片架立刚度符合设计及规范要求。对采用双层钢筋网时，两层钢筋网片之间要设置足够数量的定位撑筋。

（三）立模

模板安装前桥梁顶面要经精确测量，确保铺装层浇筑宽度、桥面高程、横纵坡度。模板可根据混凝土铺装层厚度选用木模或钢模两种材质。木模板应选用质地坚实、变形小、无腐朽、扭曲、裂纹的木料，侧模板厚度宜为50mm宽木条，端模可采用100mm×100mm方木。模板座在砂浆找平层上，后背用槽钢、钢管架做三角背撑。模板间连接要严密合缝，缝隙中填塞海绵条防止漏浆。铺装混凝土浇筑前，模板内侧要涂刷隔离剂。

（四）混凝土施工

将水泥进场最高温度控制在65℃，以降低水泥水化反应速度和混凝土的出场温度，降低混凝土的内外温差，从而减少混凝土的塑性收缩开裂和潜在的板内温度收缩裂缝。认真做好水泥的物理、化学性能分析，特别是对水泥中的游离氧化钙、氧化镁和碱度不符合规范要求的水泥，严禁用于桥面铺装，这些化学物质是混凝土在初期硬化过程中引起内应力变形、体积收缩造成早期裂缝的主要元凶。

混凝土在互通拌和站集中搅拌，混凝土罐车运输至现场。混凝土到达现场后应有专业技术人员进行坍落度检测，混凝土坍落度小于14cm不能使用，否则易引起堵泵现象。混凝土出现离析现象时不能使用。混凝土泵车送至桥头后，采用双轮车运至摊铺地点采用人工找补均匀。考虑混凝土振捣后有一定的沉降量，人工摊铺时，要比角钢高度略高。振捣时首先采用插入式振动棒与平板振动器相结合的方法。应严格控制振捣时间，振捣时间不宜过长，保证混凝土密实即可。过度振捣会造成粗骨料下沉，混凝土表面富浆，上层多为砂浆，极易造成塑性收缩裂纹。混凝土振捣后应立即搭设跳板进行抹面收浆。

加强初期保湿、保温养护，可以大大减少早期裂缝的产生。因此，在施工过程中要求在混凝土浇注收浆后，尽早喷洒足量养护剂和覆盖塑料薄膜以阻止水分蒸发，确保桥面混凝土达到保湿养生效果其次是高温或干燥天气在薄膜覆盖养生后，还需进行灌水养生和洒水降温养生，防止温缩开裂和塑性收缩开裂的产生。

参考文献

[1]方旭维.桥面沥青铺装层裂缝病害分析及处理措施[J].城市建设理论研究（电子版）,2014年25期.

[2]王敬一,刘亚.浅析桥面铺装层裂缝的防治[J].品牌,2014年8期.