橋面裂縫的防治措施

史嬌

（江西省宜春公路局豐城分局，江西 宜春336000）

1 裂縫的類型

1.1 表面龜裂

砼板面的表面裂縫主要是由砼混合料的早期過快失水干縮和碳化收縮引起的。砼混合料發生分層離析而形成表層泌水。其結果使砼表面含水量增加，當表面水的蒸發速度比泌水速度快時，水的蒸發面就會深入到混合料之內，形成較凸面壓力大的凹面，同時固體顆粒間產生毛細管張力；當砼表面尚未充分硬化，不能抵抗這一張力時，砼表面則發生裂縫。這種塑性裂縫的發生時間，大致與泌水消失時間相對應，在砼澆筑數小時，砼表面將出現細微的龜裂。另外砼的碳化收縮也會引起砼表面龜裂，當砼的水泥用量較低，水灰比較大時空氣中的CO2易滲透到砼中，與其中的堿性物質起化學反應生成碳酸鹽和水，并造成表面裂縫：

1.2 貫穿裂縫

1.2.1 橫向裂縫

導致砼路面出現橫向裂縫的原因較多，大致主要有以下幾個方面：

(1)干縮裂縫。當砼中的水在砼硬化過程中失水時，水泥漿體就會引起收縮。當這種收縮受到限制時，將產生收縮應力。處于限制狀態下的砼結構當砼本身的抗拉彈性應變εr以及徐變應變εc兩者與砼硬化干燥過程中的自由收縮率εf不相適應即k·εf=εr+εc時，砼才會發生裂縫。其中砼的單位用水量越小，εf越小。但實際施工中，過小的單位用水量，無法滿足施工要求。因而在實際施工中，通常以縮小側限系數K為目的，即采用設置接縫的方法來緩和約束，以避免裂縫的產生。

(2)冷縮裂縫。和一般材料一樣，水泥砼具有熱脹冷縮功能，在水泥的水化過程中，放熱速度初始較慢，25min后增溫，大約在水泥終凝后12h的水化熱溫度達到80℃～90℃，使內部砼產生顯著的體積膨脹，而板面溫度隨著晚上氣溫降低、濕永養護而冷卻收縮，致使砼內部膨脹，外部收縮，產生很大的拉應力：當外部砼所受拉應力一旦超過砼當時的極限抗拉強度時，板塊就會產生裂縫或橫向斷裂此外從最高溫降溫，由于受到基層或已有硬化砼的約束力，在溫度下降時，不能自由收縮，也會產生裂縫，這種裂縫大多是貫穿路面的，因此應及時切縫，以避免裂縫的形成。

1.2.2 縱向裂縫

在路基砼路面或橋臺與路基連接段，如果填料土質不均勻，溫度不均勻，膨脹土凍脹，壓實不均勻，則很可能導致路基支承不均勻。在路基稍有沉陷的情況下由于板塊自重和行車壓力的作用將產生縱向裂縫，且隨著雨水的浸入和浸泡，裂縫將加大。

2 橋面裂縫的原因

2.1 材料性質引起的橋面裂縫及處治措施

無論是柔性還是剛性、半剛性橋梁，都離不開各種材料的構筑，最典型的就是瀝青、混凝土和鋼材。由于各種材料具有不同的物理和化學性質，而這些性質幾乎都與橋面裂縫的生成有著直接或間接的聯系，因此材料對橋面裂縫的產生是不容忽視的一個因素。

2.1.1 由于混凝土而產生的裂縫

混凝土具有熱脹冷縮性質，當外部環境或橋梁內部溫差產生時，混凝土將發生變形。目前橋梁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，除摻外加劑外，還常用加大水泥用量和適當加大水灰比的辦法，這兩者都是影響混凝土收縮的主要因素。水泥用量的加大使水化熱增大，引起行車道板和橋面鋪裝的溫差而產生變形約束，由于混凝土硬化初期的抗拉強度小，若收縮產生的拉應力超過其抗拉強度，則將導致混凝土內部及表面產生寬度較細且縱橫交錯的龜裂狀裂縫。

2.1.2 由于瀝青而產生的裂縫

瀝青混凝土鋪裝面層具有平整度好、噪音小、施工便捷等特點，在橋梁施工實踐中得到廣泛應用。但瀝青面層也有怕水浸泡、易開裂、使用壽命短的特點，各種氣溫的變化使瀝青表面與內部形成溫差，瀝青面層愈厚，表面溫度愈低，面層溫差愈大，同時表面產生的溫度收縮應力越大。一旦這個應力超過瀝青面層某一薄弱面或薄弱點混合料的抗拉強度，面層的表面就首先開裂。與半剛性橋面開裂不同，瀝青面層所受到的拉應力是上下大、中間小，在厚的瀝青面層下的半剛性基層不容易產生裂解，且半剛性路面的裂縫不容易反射使厚的瀝青面層貫通開裂。

2.2 施工不當引起的橋面裂縫

2.2.1 鋪裝層施工不當在橋面鋪裝前未將梁表面的松散砂石粒、泥污等物清洗干凈，沒有在梁表面鑿毛，這些都大大降低了鋪裝層與梁面之間的粘聚力，破壞了混凝土的整體性，通車后車輪的劇烈沖擊和荷載的作用容易使橋面出現裂縫；在橋面鋪裝層施工中，因不當操作造成梁表面高出設計標高，或由于調整橋面縱橫坡等原因，造成了橋面鋪裝層厚度局部過薄，削弱了其剛度和承載能力，或由于綁扎和澆注混凝土時，受到施工人員、運輸機械等的不當壓力，導致緊貼梁面的鋼筋網走位，削弱其分布筋作用承受荷載的能力，尤其對于出現負彎矩的橋面鋪裝層，容易因此導致橋面裂縫的生成。

2.2.2 施工縫處理不當

橋梁橋面施工時，應盡量減少施工縫，每次作業的澆注長度應以施工縫設在墩臺頂位置來確定，當橋面不寬時，以橋面整體一次性澆注為宜，橋面寬度較大的，可以劃分分割帶，但施工時施工縫的處理不當如不按規范鑿毛等，將會使施工縫直接成為影響橋面平整的裂縫，同時在澆注混凝土過程中，出現間歇時間過長，或未按規定設置施工縫，這些都將嚴重影響混凝土的連續性和整體性。

2.3 荷載引起的橋面裂縫及處治措施

橋梁作為公路的一部分，往往肩負著關鍵地段的通達、流暢功能，必然承受著不亞于非橋梁路段的外部荷載壓力，由于橋梁本身在承受這些荷載之前已預加應力，因此荷載對橋梁的影響是非常顯著的因素,這也是橋面裂縫產生的一個主要原因。

3 預防處置措施

3.1 設計上的措施

由于橋面越來越寬．而且橋梁結構受力狀態復雜，所以在設計上要對箱體進行整體受力分析和剛度變化分析，對靠近支座一定范圍內的箱體進行抗彎、抗扭疊加分析與驗算，適當增加構造鋼筋。還需要進行橋面橫向不對稱荷載對箱體產生不利影響的受力分析。當然盡可能從不同角度對應力狀態進行研究后復核，通過進行試驗來證實設計是正確的后方可進行施工。

另外，箱筋的設計應盡量做到制作和安裝方便，這樣才能保證施工質量。使橋梁實際受力與設計相符合，通過對多座橋梁成功經驗與教訓的總結，認為形成比較切合實際受力狀態的假設理論，是保證橋梁使用壽命的先決條件。

3.2 施工時需要注意的

橋梁結構質量好壞，最終要看其施工質量。所以現場施工管理水平鋪裝層裂縫的重要手段及鋪裝層裂縫的重要手段。

首先在施工過程中，要把好材料質量這一關。除按操作規程施工外，要認真做好鋼船骨架的制作與安裝，保證骨架就位的幾何尺寸符合設計要求，根據構件的不同要求，設計相應的配合比。不同的配合比采取不同的施工程序，從而保證混凝土質量及強度的均勻性和耐久性。

橋面鋪裝層施工質量要好，橋面鋪裝層施工的關鍵是控制水灰比與含砂率。在安裝鋼船網時。可利用短鋼筋頭支撐鋼船網，以防鋼筋網被踩壓到底層。另外，使用泵送混凝土澆注鋪裝層可減少施工車輛和施工人員的現場干擾，保證鋼筋網的有效位置。

要認真驗算支架的穩定性，并采取相應的措施防止支架下沉和變形。嚴格按照設計要求的拆架程序，認真做好整個拆架過程中的每一步工作，防止拆架產生過大的瞬時荷載，引起不應有的施工裂縫。

為減少控制橋面裂縫的發生，要認真抓好每一工序的施工質量，根據實際情況，確定合理的工期。在已定工期的前提下安排好施工程序，從而保證結構的質量和使用安全。

4 結語

橋梁橋面裂縫不僅影響梁的受力性能，同時也會影響鋼筋的銹蝕，進而影響箱梁的物理力學性能，從而影響橋梁的工作性能。所以必須從設計上采用科學的施工方法以及先進適用的建材料。也希望通過橋梁設計、施工能對設計規范、施工規范以及驗收規范方面作一些合理的修訂，延長橋梁的使用壽命。

[1]中華人民共和國行業標準.JTJ041-2000公路橋涵施工技術規范.北京：人民交通出版社.2000

[2]交通部公路工程總公司.公路施工手冊,橋涵：下冊北京：人民交通出版社.2003