桥面铺装层裂缝病害浅谈及处理措施.doc

桥面铺装层裂缝病害浅谈及处理措施摘要：桥面铺装层裂缝是施工中较为常见的一种质量通病，现多采用原铺装层拆除重设或局部修补的方法进行处理，但存在着修补造价高及接体外观质量较差等缺点，效果并不理想。由于裂缝是引起材料破坏、断裂的根源，只有弄清裂缝产生原因的基础上才能对症下药，预防裂缝的产生，进行科学的修补，提高高速公路的运营能力及防止事故的发生。本文分析了桥面铺装层裂缝类型及产生的原因，并提出了裂缝的一些处理措施。 关键词：桥面铺装层；破坏原因；处理对策 1 桥面裂缝类型及产生机理 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。 （一）水泥干缩裂缝 在水泥混凝土中，水在水泥石中以化学结合水、层间水、物理吸附水和毛细水等状态存在，当这些水在混凝土硬化过程中失去时，水泥浆体就会收缩，如果自由收缩，一般不会导致裂缝产生，唯有收缩受到限制产生收缩应力时，才会产生裂缝。桥面铺装层产生收缩应力主要是由于受到两方面的限制：一方面，水泥浆干缩的内部限制，主要是集料对水泥浆体的约束。在普通水泥混凝土中，水泥浆体的收缩率以限制了90%，所以混凝土经常处于有干缩裂缝的应力状态；另一方面，铺装层干缩的外部限制，主要是预制板和侧面路面的约束。处于限制状态下的混凝土板块结构，只有当混凝土硬化干燥过程中的自由收缩不相适应时，混凝土会产生裂缝。而实际中，混凝土硬化干燥过程中的自由收缩总比混凝土本身防止裂缝出现的自由收缩大，故铺装层常常产生干缩裂缝。 （二）温度裂缝 水泥混凝土具有热胀冷缩的性能，桥面铺装层的热胀冷缩是在相邻的部分成整体性限制条件下发生的，混凝土材料的抗折强度较抗压强度小，因而当铺装层中产生拉伸变形时，很容易引起开裂。温度裂缝的产生一般是在温度降低过程中产生的，温度降低时，铺装层发生翘曲，翘曲应力的大小取决于板的温度梯度和结构约束情况。 （三）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面积，裂缝不断扩大，是混凝土出现疲劳裂缝。 2 桥面裂缝原因分析 （一）设计因素 1、桥面板刚度不够。为了减轻恒载，设计方试图用增加钢筋用量或采用高强度钢筋来减薄桥面板的厚度(如某些顶板偏薄的箱梁结构)，这种桥面板由于刚度不够，在重荷载的作用下引起较大的变形。此外，车辆的不断冲击震动，容易使桥面板及铺装层出现裂缝且发展较快。 2、负弯矩的影响。连续梁桥、拱桥及悬臂梁桥等由于荷载的作用而产生负弯矩或拉力，使桥面铺装层受到拉应力的作用而产生裂缝，从而造成桥面铺装的损坏。 （二）施工因素 1、桥面铺装层的厚度过薄。由于施工因素造成梁表面高出设计标高，或由于调整桥面纵横坡等原因造成了桥面铺装层厚度局部过薄(一般不宜小于8cm)， 削弱了桥面铺装层的刚度和承载能力，这也是桥面早期损坏的原因之一。 2、桥面铺装层与主梁混凝土层间结合强度不足。桥面铺装前没有将梁表面的松散砂石、泥污等清除干净，主梁表面未凿毛或凿毛的密度和深度不够，这些都大大降低了桥面铺装层与梁面之间的粘聚力，破坏了水泥混凝土层的整体性，通车后在车辆荷载的重复作用下使桥面混凝土出现脱皮、裂缝、剥落等现象。 3、桥面铺装层内的钢筋网走位。钢筋网在进行绑扎和浇注水泥混凝土时，受到施工人员操作质量、运输机具碾踏和水泥混凝土的自重压力等影响，导致其紧贴梁面的走位现象，削弱了钢筋网承受荷载的能力，尤其对于出现负弯矩的桥面铺装层，容易因此而出现桥面裂缝等损坏现象。 4、混凝土的干缩作用。目前桥面铺装多采用泵送混凝土工艺，为满足泵送混凝土坍落度较大的要求，除掺入添加剂外，还采取如加大水泥用量和水灰比等方法，都是影响混凝土干缩并成正比关系的主要因素。水泥用量大时水化热增大，引起行车道板和桥面铺装的温差而产生变形约束。由于混凝土硬化初期的抗拉强度小，若干缩和冷缩产生的拉应力超过其抗拉强度，则将导致混凝土内部及表面产生裂缝。目前普遍存在着忽视混凝土养生现象，这更加促使温度收缩 和干缩裂缝的发育、造成桥面的过早损坏。 5、混凝土质量的影响。混凝土的施工质量直接影响桥面铺装层的使用寿命。混凝土的原材料、级配，拌合物的和易性较差或施工控制不良造成混凝土蜂窝，局部过振或欠振，强度降低等缺陷。这些缺陷破坏了铺装层的整体性，降低了铺装层抗裂、抗冲击、抗弯曲的能力。使铺装层建成后经过短期荷载作用容易发生混凝土的破坏。 （三）外界环境的影响 1、荷载过大及冲击影响。对于目前增长较快的重载交通及超载，加重了桥面铺装层的负荷，并且轴重的增加形成较大的冲击荷载。在路面不平整或桥