砼橋面開裂成因分析及處治方法

劉浩

摘要：鹽城市一些水泥砼公路橋梁通車后不久橋面即發生開裂，嚴重影響了行車安全和舒適性，以及橋梁的使用壽命。本文對水泥混凝土橋面開裂原因進行分析，對其維修方法以及設計、施工應注意的幾個問題作了論述，以供參考。

關鍵詞：橋面開裂；原因；處治

一、前言

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，有的甚至通車不久橋面即出現了開裂、碎裂、露骨、脫落等現象，不僅妨礙了行車安全，影響了橋面的美觀性，而且也給維修工作帶來了很大困難。

二、橋面過早開裂的原因分析

（一）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，這種橋面板由于剛度不夠，在重荷載的作用下引起較大的形變，且車輛的不斷沖擊震動，容易使橋面板及鋪裝層出現裂縫，且發展較快。

（二）負彎矩的影響

對于連續梁橋、拱橋及懸臂梁橋等橋型結構，由于荷載的作用而產生負彎矩或拉力，使橋面鋪裝層受到拉力的作用而容易產生裂縫，從而造成橋面鋪裝的損壞。

（三）橋面鋪裝層與主梁表面混凝土未粘結好

橋面鋪裝前沒有將梁表面的松散砂石粒、泥污等物清洗干凈，及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，破壞了混凝土的整體性。

（四）橋面鋪裝層的厚度過薄

由于施工因素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，削弱了橋面鋪裝層的剛度和承載能力。

（五）橋面鋪裝層內的鋼筋網走位

鋼筋網在進行綁扎和澆注混凝土時，受到施工人員、運輸機具碾踏和混凝土拌和物的自重壓力，導致其緊貼梁面的走位現象，削弱了鋼筋網的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，容易因此而出現橋面裂縫等損壞現象。

（六）混凝土的干縮作用

水泥用量大時，水化熱大，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，若干縮和冷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裂縫。

（七）混凝土質量的影響

原材料質量低劣、砂率過大、水灰比控制不好、砂石級配差、混凝土拌合物和易性差以及施工時漏振、模板漏漿等造成混凝土中出現蜂窩、麻面、強度降低等缺陷。

三、砼橋面開裂及損壞后處治方法

（一）裂縫鑿槽嵌補法

鑿槽嵌補是沿裂縫鑿槽（槽形多用V型槽），槽的兩邊砼面必須修理平整，槽內清洗干凈。然后在槽內嵌補各種粘結材料，如環氧砂漿、瀝青等化學補強劑。

由于混凝土橋面鋪裝層局部出現了碎裂、脫落或洞穴等現象后，必須進行局部修復。修復時，先對缺陷表面鑿毛，并將破損的松散物全部鑿除，鑿毛應盡量深一些，使骨料露出，然后再用水泥混凝土或瀝青混凝土修補。用水泥混凝土修補前，宜先將修補孔潤濕，再涂刷上同標號的水泥砂漿（或其他粘結材料），以加強新舊混凝土間的粘結性。用瀝青混凝土修補橋面鋪裝，一般較水泥混凝土容易，且上下結合也較牢靠，施工期間對交通影響也較小，但路面改變了原有結構，作局部修補時有失美觀。

（二）鋼筋網混凝土補強加固法

橋面鋪裝層如己損壞嚴重，可采用全部鑿除，重筑鋪裝層的方法，習慣上常用鋼筋混凝土澆筑修補。修補前，先將舊橋面鋪裝層鑿去并將舊橋面板鑿低數厘米（結合面要求鑿成齒形縫），然后焊接或埋設鋼筋網，澆筑砼后，養生到標準強度。陳李線運糧河橋橋面按此方法處理后效果明顯。

（三）混凝土粘結劑或環氧樹脂材料修補法

混凝土粘結劑可根據不同的要求拌制成凈漿（主要為礦粉）、砂漿及混凝土幾種形式，可視破損程度采用表面封涂修補或澆筑涂層修補法，對于小面積破損可用前者，如用水必克涂料，對于破壞面大且較深的則宜用后者。粘結劑修補的操作步驟可分為表面處理、支立模板（封涂法不需用）、膠粘劑拌制和備料、缺陷封嵌或灌筑及濕治養護等過程。修補前，應認真檢查缺陷表面處理情況及混凝土膠劑的質量，修補時，應注意避免荷載或重力震動的干擾、避免高溫和近火、避免雨水沖淋。并且，采用封涂法去修補，應注意由低向高，由內向外填抹，并保證在封涂缺陷周圍有2cm粘附面，封涂層厚度以不小于2.5cm為宜。

用環氧樹脂材料修補破損橋面，對缺陷部位的處理是很嚴格的，要求無水濕、無油漬、無灰塵及污物、無軟弱帶，并對混凝土加以鑿毛等。修補前，先按照需求量及配比要求配制環氧樹脂水泥砂漿或混凝土，由于環氧樹脂一旦加入固化劑后凝固較快，容易出現散熱困難、暴聚結硬的現象，故配制時必須分盤拌和，隨用隨配。修補時，先將拌和均勻的環氧樹脂基液在預補的缺陷區表面涂刷一薄層，其厚度不應超過1mm。待基液中的氣泡清除后（約45min），再涂抹環氧砂漿或環氧混凝土。涂抹環氧砂漿應攤鋪均勻，每層厚度不宜超過1.0-1.5cm，并用鐵皮反復壓抹密實。橋面路拱度大時，應增大環氧砂漿或環氧混凝土的稠度。澆筑環氧混凝土的工藝與普通混凝土基本相同，鋪筑時應注意防止擾動已涂刷的環氧基液，同時要充分插搗密實并用鐵抹手工藝反復壓抹，直至補平為止。

（四）鋼纖維混凝土修補法

鋼纖維混凝土系列用于橋面鋪裝層維修，能增強橋面抗裂性、抗彎曲性、耐沖擊性和耐疲勞性。其常用摻量為1-2%（每立方米混凝土摻鋼纖維78-156kg），拌和的投料次序和方法宜采用粗細骨、鋼纖維和水泥先干拌而后加水濕拌的方法，其澆筑與常規性普通混凝土澆筑基本相同。

當前，鋼纖維混凝土系列應用于橋面鋪裝層的維修與加固，一般有兩種，一種為部分粘結式的鋼纖維混凝土（SFRC）鋪裝層，一種為鋼纖維增強鋼絲網（或鋼筋網）混凝土鋪裝層（復合式FRC）。復合式SFRC與舊橋面可構成完全粘結的形式，與行車道板一起共同受力，作為行車道板抗彎拉的部分參加其復合板材的彎曲，且復合式SFRC連續橋面在支座處可承擔負彎矩，因而可提高主梁的承載力，對簡支梁橋橋面可設置SFRC塑性鉸，取消伸縮縫裝置，形成連續橋面，以增加橋面行車的舒適性，是橋面維修加固的一項改革措施。

四、結語

目前，普遍存在對橋梁檢查工作不夠重視的思想。有的橋梁建成通車后近十年也沒有做過一次系統的全面檢查，這是很不可取的。橋梁在使用期間，技術人員應對各結構部位經常及定期檢查，發現病害及時處理，避免因檢查不及時或不充分造成橋梁病害得不到發現而造成更大的損失。所以，勤檢查、細檢查，隨時掌握橋梁結構的技術狀況和安全狀態，是橋梁建成后能否得到正確使用、管理及維修的關鍵所在。

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