浅析桥面铺装层裂缝的防治

摘要：目前随着我国经济的快速发展，道路交通发展迅速，公路工程项目日益增多，桥梁工程较为普遍，下部基础、上部大梁工程等关键项目施工质量不断提高，但是，桥面铺装层施工质量往往被疏忽，只注重外观质量，施工工序控制不严，致使桥面铺装层过早出现裂缝，松散、坑槽等病害，维修周期也越来越短。本文着重分析了桥面铺装层裂缝的原因，提出桥面铺装层修补及防治的措施。

关键词：桥面铺装；裂缝；防治

中图分类号：TV543文献标识码： A

一、桥面铺装层的功能

(1)铺装层的受力功能:

①传递车轮压力，对车辆轮重的集中荷载起分布作用;

②承受车轮的摩擦力;

③直接承受阳光的照晒、风雨的侵蚀等;

④不管设计上考虑与否，铺装层都在参与主梁的受力。有资料表明:裸梁铺上桥而后的对比试验表明，裸梁状态下的实测挠度比有铺装层的大120a -20%以上;

(2)铺装层的服务功能:设计合理、施工质量优良的铺装层，在设计使用年限内，能有效地为使用者提供舒适和安全的行车环境;由于铺装层的良好使用质量，从而大幅度地降低日常维修费用，为投资者带来可靠的效益。

二、桥面铺装层裂缝产生的原因

桥面铺装层在构造上属于刚性结构，其结构破坏的原因受材料、温度及施工工艺的影响。

1、水泥干缩裂缝

在构成桥而铺装的水泥混凝土中，水在水泥石中以结合水、骨料层间水、吸附水和毛吸水的形式存在，当桥而铺装层达到一定强度，用以作为水泥硬化所需的水分便会逐渐失去，水泥混凝土就会产生收缩现象。当收缩均匀时，一般不会产生裂缝，当水泥混凝土不均匀收缩时，桥而铺装便会有裂缝产生。桥面铺装层的不均匀收缩主要产生于两方面原因:一是构成水泥浆的集料对浆体的约束作用，使水泥浆体的收缩受到限制，内部处于干缩裂缝应力状态。另一方面是由于预制板及路而的约束作用，限制了混凝土的收缩变形，迫使混凝土内部产生抵抗这种约束的应力，从而产生干缩裂缝。

2、温度裂缝

水泥混凝土具有热胀冷缩性能，桥面铺装层的热胀冷缩是在相邻的部分或整体性限制条件下产生的。由于混凝土材料的抗折强度远较其抗压强度小，因而当铺装层中产生拉伸变形时，混凝土很容易引起开裂变形。

3疲劳裂缝

桥面铺装经常承受冲击及振动荷载，会在混凝土内部产生材料疲劳现象，引发局部引力集中而使材料出现裂纹。在外荷载达到材料应力破坏上限时，材料内抵御应力的能力不断减弱，最终出现材料破坏，从而不断减少应力作用的有效而积，裂缝不断扩大，是混凝土出现疲劳裂缝。

三、裂缝处理方案

针对裂缝情祝，本着处理不留隐患、不危及结构物安全，不因过多凿除硅而扰动铺装层的稳定，顾及铺装表面观感等原则，对现场裂缝进行了观察、划分，确定处理方案如下:

1.对细微收缩裂纹，开裂方向不规则者，拟只作表面处理，采用硅胶粘剂对其表而进行封堵，其胶粘剂配比为矿粉:胶液(水玻璃):固化剂=1:0.5:0.1，封堵前注意用钢长刷将裂纹周围进行清理，然后用高压气筒将灰尘吹净。

2.对诸如施工缝等规则及某一区域裂纹数量较少、缝隙偏大的，拟采用先凿槽嵌补，后钻孔进行压力灌浆法。施工时沿缝隙上口凿-V刑槽，宽1－2cm,深10－ 20mm，底面平整，清缝干净，在四周涂一层环氧胶液(配合比为环氧树脂:乙二胺:二丁脂:丙酮=100:16:20:5)，后用环氧砂浆(配合比为环氧树脂:乙二胺:二丁脂:丙酮:砂:水泥=100:10:12:15:450:150)进行封补(考虑外观颜色黑白水泥可1:1配制);灌浆时先用电钻钻两个骑缝孔，用水清孔，然后进行压风或压水试验，最后用压浆设备将非活性稀释剂体系环氧树脂胶液(配合比为环氧树脂:二丁脂:二甲苯：乙二胺=100:10:60:10)以0. 5MPa的压力灌入。

四、铺装层裂缝的防治措施

(1)设计方面措施:

①铺装层必须且有足够的厚度，以适应行车速度高、载重量大和车流量大的需要。因为厚度大，则刚度大，车辆局部集中荷载作用下所产生的桥而铺装局部拉应力亦相应减少，铺装层就越难发生拉伸破坏。就口前的情况看铺装层厚度应适当加厚，建议一级公路和高速公路应根据车速、载重量、车流量情况，铺装层厚度应加大为10一16cm。

②铺装层钢筋不应单纯按构造钢筋配置，而应更多地考虑按受力筋配置。必须具有足够的含筋率，大桥和特大桥考虑配置上下层纵横方向的钢筋，以承受铺装层因局部集中荷载作用下所产生的拉应力。建议一级公路和高速公路采用双层钢筋网，钢筋直径8一l Omm，上层网距15cmX 15cm，下层网距20cm X20cm，纵横向尽可能保证

③由于桥而铺装层中任何缝隙都会激发更严重的应力集中，因此这些缝隙便成了桥而的薄弱环节，是桥而铺装混凝土破坏的“起点”。因此，在满足功能要求的前提下，尽可能减少各种缝隙，在铺装层钢筋网间距较密的情况下，可减少各种假缝数量，纵向工作缝应设置在车道分界线及车道之外，以减少荷载对缝隙的作用次数。

④目前，桥梁上部结构设计为了追求节省材料、降低造价，多采用空心板梁，虽然结构整体能满足强度需求，但由于梁体刚度较小，产生的挠度较大，在车辆荷载作用下，梁体的反复挠曲变形加上反复的局部弯沉变形，必然会加快桥而铺装层的破坏。因此，应设法增大梁体刚度。

⑤梁体必须设置足够的预埋钢筋，以与桥而铺装层钢筋焊接相连接，确保梁体与桥而铺装紧密结合，连成一体，共同作用。

(2)施工方面措施:

①彻底冲洗桥而板，凿除桥而板上浮浆、油污，使表而粗糙;用洁净无污染的水，反复冲洗，清除梁体上的一切杂物，使新老硅粘接牢靠，这是必须认真执行的。原因是硅在凝结硬化时，会发生向上翘曲，粘接不良的铺装层在温度逐日变化下，将形成永久变形，与梁体脱空，在车辆冲击荷载的反复作用下，发生早期开裂破裂。

②洒水湿润桥而板，在铺装层硅浇注前数小时，用洁净的水浇洒桥而板，尤其是在气温高的季节，提早洒水，使梁体上表而温度降低，梁体内储蓄的部分热量，随着水分的蒸发不断传导出来，这样避免了梁体因本身干燥，内温高将过多吸收硅中水分，而导致下层硅提早硬化干缩产生裂缝;

③改进施工工艺，增设二次振动梁。以往对扩张网的定位，采用架立钢筋或加设水泥砂浆垫块，或用人工反复整平硅后再摆放，很难保障扩张网安放的质量，这主要是因振捣及施工人员踩踏，使扩张网出现沉底、上浮或波浪式起伏，达不到防}卜硅不规则开裂的作用，形同虚设。施工中可通过改进工艺，增设二次振动梁，解决扩张网准确定位问题。

④在温差较大季节及炎热天气，要避开中午高温时施工，安排下午开始至夜间施工为宜。这样可避免产生温差拉应力而引起裂缝。

⑤为了确保梁体与铺装紧密结合，共同作用，铺装层钢筋与梁体预埋钢筋最好用搭接焊方式相连，焊缝长度及质量等应满足施工规范要求。

⑥铺装层纵横钢筋必须穿过各种缝隙，并保持每根纵横钢筋连续，以承受由于混凝土收缩变形或变温作用以及车辆荷载作用下引起的拉应力，避免缝隙的过早破坏。

⑦混凝土坍落度控制在3 -San。由于塑性混凝土拌和物在硬化过程中收缩，水灰比(坍落度)越大，收缩越大，水泥混凝土收缩产生的拉应力越大，桥而铺装层就越容易产生收缩裂纹。因此严禁使用泵送混凝土浇筑桥而，因为泵送混凝土一般坍落度较大，常达13一18cm。在使用塑性混凝土浇筑桥而时，应采取真空吸水法施工，尽可能把多余水分吸出。

⑧必须保证铺装层混凝土全而覆盖洒水养护，在不少于7d养护期间内连续保持混凝土的湿润状态，以保证混凝土强度正常增长。

⑨采用外加剂应慎重，因为有些外加剂会增加混凝土收缩，有些会降低混凝土后期强度。因此，在需要使用某种外加剂时，必须查明有何副作用，并严格控制其用量。

五、结束语：

桥面铺装层虽然在桥梁中所占的体积并不大，但它对交通的影响是非常大的。针对桥面铺装产裂缝原因，在设计和施工中采取相应措施，在一定程度上是可以延长桥面铺装层的使用寿命。

参考文献：

[J] 吴瑞英 混凝土桥面铺装层病害及其防治 [J] 交通世界 2014（07）[2] 马威 方朝阳 水泥砼桥面铺装层裂缝的防治 [J] 科技资讯 2010（02）[3] 张风旗 防水混凝土桥面铺装层裂缝产生原因及防治 [J] 中国公路 2003（11）