橋梁伸縮縫混凝土損壞形式及修復方法

李莉 唐雙美

摘要：橋梁伸縮縫混凝土質量對于橋梁壽命具有直接影響。在各種因素影響下，橋梁伸縮縫混凝土極易產生不同形式的損壞。對此，要深入分析橋梁伸縮縫混凝土損壞的形式和原因，在此基礎上采取有效方法對橋梁伸縮縫混凝土損壞進行修復。文章簡述了橋梁伸縮縫混凝土的損壞形式，淺析了橋梁伸縮縫混凝土損壞的原因，探究了橋梁伸縮縫混凝土損壞的修復方法，以期為橋梁伸縮縫混凝土損壞修復提供借鑒。

關鍵詞：橋梁伸縮縫;混凝土;損壞;修復

The concrete quality of bridge expansion joints has a direct impact on bridge life.Under the influence of various factors，bridge expansion joint concrete is prone to different forms of damage.Thus it is necessary to deeply analyze the form and cause of concrete damage of bridge expansion joints，then，on this basis，an effective method can be adopted to repair the concrete damage of bridge expansion joints.This article briefly describes the concrete damage form of bridge expansion joints，analyzes the causes for concrete damage of bridge expansion joints，and explores the repair method for concrete damage of bridge expansion joints，hoping to provide reference for concrete damage repair of bridge expansion joints.

Bridge expansion joint;Concrete;Damage;Repair

0 引言

橋梁伸縮縫混凝土極易受到各類損害，諸如磨耗、振動等，極易形成各種形式的混凝土損壞，嚴重影響橋梁的使用壽命和行車舒適度。對此，要深入考察橋梁伸縮縫混凝土損壞的形式，并采取針對性的方法加以修復。同時，要根據橋梁伸縮縫混凝土損壞的實際情況，合理選取修復材料，有效增強橋梁伸縮縫混凝土的修復效果。

1 橋梁伸縮縫混凝土損壞形式

1.1 表面塑性開裂

在施工期間，橋梁伸縮縫混凝土由于失水干縮以及冷縮等現象形成的拉應力相對超出混凝土具備的抗拉強度，導致混凝土發生開裂，形成塑性裂縫。混凝土混合料所含的水分出現快速蒸發，造成混凝土急劇冷卻，從而導致伸縮縫混凝土產生較低的水化溫度，引發塑性收縮以及干縮現象，進而產生裂縫[1]。當混凝土具備合理的配合比，并對之加強養護，能有效預防塑性裂縫。

1.2 橫橋向斷裂

橋梁通常在其梁端構造相對薄弱的部位設置伸縮縫裝置，直接承受車輛荷載。伸縮縫裝置長期在自然環境中暴露，極易受諸多因素影響。在橋梁寬度方向，混凝土極易出現斷裂。瀝青混合料以及橋梁伸縮縫相應的界面部位極易出現啃邊現象，發生網狀碎裂，并引發伸縮縫出現局部翹曲。伸縮縫混凝土與橋梁路面鋪筑的瀝青混凝土以及伸縮縫鋼板相應的接縫位置發生損壞，極易形成橫向裂紋[2]。接縫處存在的各類材料具有不同的力學性能，導致混凝土發生損壞，各類雜物，諸如雨水、砂、泥等侵入破損部位，進而引發變形斷裂。而對伸縮縫進行支撐，極易引發不均勻沉降，加上行車壓力，導致伸縮縫混凝土出現橫橋向斷裂。

1.3 局部網裂

局部混凝土缺乏密實振搗、漏振等導致大量空洞產生于連續澆筑的混凝土內部，進而形成網裂。當采用的水泥缺乏良好的安定性時，澆筑混凝土即會大面積出現龜裂。混凝土缺乏良好的強度時，受溫度作用以及輪載荷影響，將導致交叉裂縫的產生。

2 橋梁伸縮縫混凝土損壞的原因分析

2.1 混凝土材料品質差

混凝土材料缺乏良好的品質，將導致伸縮縫混凝土形成損壞。水泥實際用量少，或者使用的各類原材料質量不合格，如骨料含有雜質等，將影響混凝土具備良好的強度。受車輪碾壓，橋面鋪裝極易形成裂縫、破碎以及剝落等現象。對此，要嚴格控制原材料質量，避免采用過細的砂，防止混凝土出現過大泌水形成開裂。在混凝土中采用含泥量過大的砂石，將導致局部出現坑洞，受車輛荷載影響，極易發生嚴重破碎[3]。水泥砂漿層缺乏良好強度，集料缺乏良好的耐磨性，極易磨光。集料具有過大的含泥量，或者混凝土內存在各類雜物，將導致孔洞以及坑槽等各類破損。

2.2 施工質量差

混凝土施工質量差，極易引發裂縫，并降低混凝土使用性能，引發早期破壞。具體體現在如下幾個方面：（1）伸縮縫混凝土缺乏良好保護。通常，完成瀝青混凝土面層施工后，才對伸縮縫進行安裝。對瀝青面層進行攤鋪前，大量混合料運輸車輛會從橋面通過。若缺乏良好的保護措施，會導致預埋在伸縮縫中的鋼筋裸露在外，車輛對預埋的錨固鋼筋造成反復沖擊，極易導致伸縮縫混凝土出現拉裂，并可能被撞傷[4]。（2）在橋面鋪裝瀝青混合料前，需對伸縮縫混凝土進行澆筑，在工期限制的影響下，如混凝土缺乏良好的澆筑質量，且缺乏良好的養護，將導致混凝土出現過早破壞。（3）封閉交通的實際時間過短，加上工期對混凝土養護造成的限制性影響，會嚴重影響澆筑質量和養護效果，導致混凝土出現過早破壞。

2.3 保護層厚度離散大

鋼筋被腐蝕，極易導致混凝土出現破損而混凝土保護層能有效延遲鋼筋被腐蝕。若在保護層施工中，允許過大的厚度偏差，將對其耐久性造成不良影響。施工誤差將導致保護層厚度存在較大離散，超出允許誤差的實際范圍，鋼筋將被腐蝕。

2.4 混凝土遭受頻繁震動

橋梁伸縮縫混凝土遭受頻繁震動，極易導致混凝土出現破壞。橋梁伸縮縫混凝土長期承受車輛荷載帶來的沖擊，加上橋梁伸縮縫本身即存在缺口，車輛經過橋梁伸縮縫時，極易對其造成震動沖擊，進而破壞伸縮縫混凝土。另外，橋梁伸縮縫部位極易出現變形，并形成高差，車輛經過伸縮縫時，極易出現跳車現象，加劇沖擊能量，加大對橋梁伸縮縫混凝土的破壞作用。

3 橋梁伸縮縫混凝土損壞的修復方法

3.1 環氧樹脂混凝土修復

對環氧樹脂混凝土進行配制，主要采用環氧樹脂作為粘結劑，采用石材和砂作為骨料，并添加速凝劑、稀釋劑等，通過固定配合比進行配制。相對于普通混凝土，環氧樹脂混凝土具有更為優越的技術性能，對于伸縮縫混凝土存在的裂縫和局部破損，能取得良好的修復效果。在施工現場科學配制而成的稀釋料能實現對混凝土表面的有效深入，粘結作用良好。通過環氧樹脂混凝土修復伸縮縫損壞，具有如下優點：（1）所需養護時間相對較短，能減少封閉交通的實際時間。在夏季，10 ℃以上的高溫，需實施2～3 h的養護;在冬季，10 ℃以下的低溫，需要相對較長的養護時間。而通過電熱毯實施保溫養護，僅需4 h，即可恢復通車，能有效降低養護費用。（2）具有較高的強度和良好的耐磨性。環氧樹脂混凝土采用環氧樹脂作為膠凝材料，強度相對較高，其吸水率較小，且具有較強的粘結力、耐磨性以及耐腐蝕性[5]。（3）能實現與舊混凝土的良好結合。（4）操作工藝相對簡單，且便于維修，可隨時修補。但環氧樹脂極易發生紫外老化，且現場配制較為繁瑣，耗費的材料和施工成本相對較大。

3.2 磷酸鹽水泥混凝土修復

磷酸鹽水泥混凝土的主要材料是磷酸鹽水泥，還有少量石英砂。此類水泥粘結強度較高，耐久性強，收縮變形較低，且快硬、早強。其優點如下：（1）具有良好的力學性能。其抗壓強度可>800 MPa，能與舊混凝土實現良好粘結，相對原混凝土具有較高的彎拉強度;澆筑完成2 h之后，其實際抗壓強度即可>200 MPa，對混凝土局部修復具有較強的適用性。（2）收縮變形量小。此類混凝土具有較低的水膠比和較小的收縮率，且耐磨性良好，具有較強的體積穩定性。（3）具有較強的抗鹽凍性和耐銹蝕性。此類混凝土需通過人工方式進行拌制，在施工過程中，可適量添加緩凝劑，實現對凝結時間的有效調節。

3.3 硫鋁酸鹽水泥混凝土修復

硫鋁酸鹽水泥的抗滲性、抗凍性、耐腐蝕性較強，堿度較低，在冬季施工中得到了廣泛應用，且對于補修工程具有較強的適用性。硫鋁酸鹽水泥主要具有如下優點：（1）快硬、早強，且能有效控制凝結時間。基于標準條件，在6～12 h，此類水泥呈現出最快的強度發展速率。采用此類水泥對橋梁伸縮縫損壞的混凝土進行修復，僅需封閉交通6 h。（2）耐久性良好。此類混凝土具有良好的致密結構，且化學侵蝕內因相對較少，抗滲性、抗硫酸鹽腐蝕性以及抗凍性良好。（3）脹縮特性能良好匹配于混凝土結構。在潮濕環境中，此類混凝土呈現出微膨脹特性，在干燥環境下，此類混凝土呈現出較小收縮。對伸縮縫混凝土的損壞，能取得良好的修復效果，且施工便捷，具有較高的修復效率，同時具有良好的抗拔力和耐磨性。但此類混凝土價格較高，且強度等級偏低。在施工早期，混凝土的水化放熱量相對集中，極易引發溫度裂縫，對于大體積混凝土缺乏良好的適用性。對橋梁伸縮縫混凝土損壞進行修復，要盡量對混凝土實際用量進行減少。另外，此類混凝土的水化液相具有較低的堿度，難以在鋼筋表面形成良好的鋼筋鈍化膜，不利于保護鋼筋。

4 結語

橋梁伸縮縫混凝土損壞的形式主要包括表面塑性開裂、橫橋向斷裂、局部網裂等。橋梁伸縮縫混凝土損壞的原因主要是混凝土材料品質差、施工質量差、保護層厚度離散大等。通常，可通過環氧樹脂混凝土修復、磷酸鹽水泥混凝土修復、硫鋁酸鹽水泥混凝土修復等方法對橋梁伸縮縫混凝土損壞進行修復。

參考文獻：

[1]關鳳宇.橋梁伸縮縫混凝土損壞形式及修復方法[J].建材與裝飾，2017（13）：268.

[2]甘 勇.橋梁伸縮縫預應力水泥混凝土破損分析及修補技術[J].四川水泥，2014（7）：52.

[3]宋承哲.淺析橋梁伸縮縫水泥混凝土破損修補技術[J].建材與裝飾，2015（47）：223.

[4]王 凱，葛翠翠，李柏殿，等.公路橋梁伸縮縫過渡區混凝土修復技術研究[J].硅酸鹽通報，2017，36（8）：2 838-2 843.

[5]劉明軍.論橋梁伸縮縫混凝土破損成因機理及設計施工技術措施[J].黑龍江交通科技，2014（12）：112-113.