鋼筋混凝土橋面鋪裝開裂原因及裂縫修補

周崇陽 劉小勤

鋼筋混凝土橋面鋪裝開裂，實際上就是混凝土抗裂能力不足以抵抗外界對橋面鋪裝產生的拉應力而開裂，故提高混凝土的抗裂性能是有效防止鋼筋混凝土橋面鋪裝開裂的有效措施，也是最根本的處理措施。

1 鋼筋混凝土橋面鋪裝開裂原因

總結起來，鋼筋混凝土橋面鋪裝開裂原因比較多，本次從設計、施工、使用三個階段中分析其開裂原因。

1.1設計中造成鋼筋混凝土橋面鋪裝開裂的原因

1)橋面鋪裝剛度不足。設計人員有時為了減輕橋梁恒載而試圖用增加鋼筋用量的方法來降低鋼筋混凝土橋鋪裝的厚度。實際上，鋼筋混凝土的厚度越大，則剛度越大，車輛局部集中荷載作用下所產生的橋面鋪裝局部拉應力亦相應減少，鋪裝層就越難發生拉伸破壞。

2 )配筋率不足。很多鋼筋混凝土橋面鋪裝在使用過程中會產生負彎矩或拉力。當橋面鋪裝層受到過大的拉力時就會產生裂縫。故橋面鋪裝要求有一定的強度，并且滿足抗裂、抗沖擊、耐磨性等各項指標要求。故橋面鋪裝層鋼筋不應單純按構造鋼筋配置，而應更多地考慮按受力筋配置。必須具有足夠的含筋率。

3 )裂縫預防設計不足。對于一些設置橋面連續的橋面鋪裝，由于橋面連續部分鋼筋較多，強度相對橋跨段較強，在溫度或荷載作用下，裂縫往往發生在橋面連續預留槽混凝土邊。設計人員由于沒考慮到在該位置設置假縫，而橋面鋪裝往往容易在此處開裂，不但影響橋面鋪裝層的美觀性能，更影響了其使用性能。

1.2 施工中造成橋面鋪裝開裂的原因

1.2.1 橋面鋪裝層內鋼筋網的保護層厚度過大

在施工中由于沒有定位好鋼筋網，造成在澆筑橋面鋪裝混凝土時，鋼筋網沉底，造成鋼筋網的混凝土保護層厚度增加。在這種情況下，橋面鋪裝鋼筋網起不到作用，造成鋼筋網以上部分混凝土在受拉情況下開裂。

1.2.2 材料及施工配合比設計不滿足規范要求

原材料質量低劣、砂率過大、水灰比控制不好、砂石級配差、混凝土拌和物和易性差及施工時漏振、模板漏漿等造成混凝土出現蜂窩、麻面、強度降低等缺陷，這些缺陷破壞了鋪裝層的整體性，降低了鋪裝層抗裂、抗沖擊、抗彎曲及耐磨的能力。

1.3 使用過程中造成橋面鋪裝開裂的原因

1 )過早通車。由于建設單位為了盡早通車，在橋面鋪裝澆筑完成后，還未等橋面鋪裝混凝土強度達到設計要求就開放交通。在這種情況下，橋面鋪裝往往由于車輛荷載的作用而變形，從而產生裂縫甚至碎裂現象。

2 )溫度影響。在溫度變化較大且混凝土強度不足的情況下，鋼筋混凝土橋面鋪裝由于未設置伸縮縫或伸縮縫伸縮量過小時，造成混凝土橋面鋪裝可伸縮的范圍較小，橋面鋪裝在局部產生過大的拉應力而開裂。

3 )橋梁上部結構病害引起橋面鋪裝開裂。對于梁式橋梁，當梁體間的橫向聯系不足時，梁體的變形過大而造成橋面鋪裝縱、橫向開裂。對于懸臂梁橋，由于懸臂梁根部負彎矩過大，造成其變形過大，甚至開裂，裂縫反射至橋面鋪裝層，形成橋面鋪裝層裂縫。

2 鋼筋混凝土橋面開裂預防措施

為防止或減少混凝土橋面鋪裝在使用中的開裂現象，應在設計和施工階段中就要求做好各項預防措施。

2.1 設計階段

1 )保證橋面鋪裝混凝土強度和剛度。在設計階段應通過計算橋梁上部結構的承載力來計算橋面鋪裝的厚度、配筋率以及混凝土的強度，以保證橋面鋪裝的剛度和強度滿足要求。

2 )采用鋼纖維混凝土橋面鋪裝。鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內部微裂縫的擴展及宏觀裂縫的形成，能顯著地改善混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能，并且具有較好的延性。

3 )使用聚丙烯纖維網鋼筋混凝土。聚丙烯纖維網又稱網狀聚丙烯纖維，其纖維網是由聚丙烯合成的薄膜條帶，加入到混凝土原材料中，在攪拌機的攪拌下，受到水泥、砂石料的沖擊混合，成束的纖維會被撕裂成大量單獨的纖維網，以三維方式均勻地無序分布在混凝土中。摻入聚丙烯纖維網可以使得混凝土的耐磨性及抗滲性能提高。

2.2 施工階段

1 )嚴格按照施工技術規范進行施工。2)在溫差較大季節及炎熱天氣，要避開高溫時施工，以避免產生溫差拉應力而引起裂縫。3)施工中應嚴格控制鋼筋網的位置，以保證鋼筋網上層混凝土保護層厚度滿足要求。且鋼筋網鋼筋類型及直徑應按照規范要求選擇和布置。

3 裂縫修補措施

當橋面鋪裝產生裂縫后，我們應該分析裂縫產生的原因后選擇對應的處理措施進行修補，這樣才能達到較好的處理效果。

3.1 表面封閉法

當橋面鋪裝系由于混凝土干縮效應而產生裂縫時，裂縫寬度一般不寬，而且裂縫較多，這時可以采用在裂縫表面涂環氧砂漿的方法來封閉裂縫，以免裂縫繼續擴散。

3.2 填補灌縫料法

當由于混凝土強度不足，橋梁上部結構病害導致橋面鋪裝開裂時，為防止裂縫繼續發展，可在處理上部結構病害后，再采用填補灌縫材料法來修補裂縫。其原理即為:沿裂縫處鑿出一條凹槽，可采用V形槽，清理后再灌入環氧砂漿、瀝青等化學補強劑。

3.3 重做鋼筋混凝土橋面鋪裝

當通行于橋梁的交通量大大增大時，或原鋼筋混凝土橋面鋪裝內的配筋率不滿足設計規范要求以及橋面鋪裝破損嚴重時，可重做鋼筋混凝土橋面鋪裝。

4 結語

為防止橋面鋪裝開裂，需要在設計、施工和運營三個階段做好工作。

設計階段:設計時應嚴格按照規范要求及橋梁承載能力來控制鋼筋混凝土橋面鋪裝的厚度和配筋率。

施工階段:施工時一定要按照規范和設計圖紙提出的要求施工，以確保鋼筋混凝土的強度和鋼筋位置。

使用階段:當橋梁交付使用后，管養單位就應該定期對橋梁進行養護和維修。當鋼筋混凝土橋面鋪裝開裂后，就需分析橋面鋪裝開裂的原因并采取相應的措施來修補。

［1］ 黃萬元.談提高橋面水泥混凝土鋪裝層質量的技術措施［J］.山西建筑，2009，35(36)：333-334.