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(fā)生開裂，嚴(yán)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(jìn)行分析，對其維修方法以及設(shè)計(jì)、施工應(yīng)注意的幾個(gè)問題作了論述，以供參考。

關(guān)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(yán)重，維修周期也越來越短，有的甚至通車不久橋面即出現(xiàn)了開裂、碎裂、露骨、脫落等現(xiàn)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(qiáng)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(dòng)，容易使橋面板及鋪裝層出現(xiàn)裂縫，且發(fā)展較快。

（二）負(fù)彎矩的影響

對于連續(xù)梁橋、拱橋及懸臂梁橋等橋型結(jié)構(gòu)，由于荷載的作用而產(chǎn)生負(fù)彎矩或拉力，使橋面鋪裝層受到拉力的作用而容易產(chǎn)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(jié)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(shè)計(jì)標(biāo)高，或由于調(diào)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(nèi)的鋼筋網(wǎng)走位

鋼筋網(wǎng)在進(jìn)行綁扎和澆注混凝土?xí)r，受到施工人員、運(yùn)輸機(jī)具碾踏和混凝土拌和物的自重壓力，導(dǎo)致其緊貼梁面的走位現(xiàn)象，削弱了鋼筋網(wǎng)的分布筋作用承受荷載的能力，尤其對于出現(xiàn)負(fù)彎矩的橋面鋪裝層，容易因此而出現(xiàn)橋面裂縫等損壞現(xiàn)象。

（六）混凝土的干縮作用

水泥用量大時(shí)，水化熱大，引起行車道板和橋面鋪裝的溫差而產(chǎn)生變形約束。由于混凝土硬化初期的抗拉強(qiáng)度小，若干縮和冷縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度，則將導(dǎo)致混凝土內(nèi)部及表面產(chǎn)生裂縫。

（七）混凝土質(zhì)量的影響

原材料質(zhì)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(shí)漏振、模板漏漿等造成混凝土中出現(xiàn)蜂窩、麻面、強(qiáng)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(bǔ)法

鑿槽嵌補(bǔ)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(nèi)清洗干凈。然后在槽內(nèi)嵌補(bǔ)各種粘結(jié)材料，如環(huán)氧砂漿、瀝青等化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)劑。

由于混凝土橋面鋪裝層局部出現(xiàn)了碎裂、脫落或洞穴等現(xiàn)象后，必須進(jìn)行局部修復(fù)。修復(fù)時(shí)，先對缺陷表面鑿毛，并將破損的松散物全部鑿除，鑿毛應(yīng)盡量深一些，使骨料露出，然后再用水泥混凝土或?yàn)r青混凝土修補(bǔ)。用水泥混凝土修補(bǔ)前，宜先將修補(bǔ)孔潤濕，再涂刷上同標(biāo)號的水泥砂漿（或其他粘結(jié)材料），以加強(qiáng)新舊混凝土間的粘結(jié)性。用瀝青混凝土修補(bǔ)橋面鋪裝，一般較水泥混凝土容易，且上下結(jié)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(jié)構(gòu)，作局部修補(bǔ)時(shí)有失美觀。

（二）鋼筋網(wǎng)混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固法

橋面鋪裝層如己損壞嚴(yán)重，可采用全部鑿除，重筑鋪裝層的方法，習(xí)慣上常用鋼筋混凝土澆筑修補(bǔ)。修補(bǔ)前，先將舊橋面鋪裝層鑿去并將舊橋面板鑿低數(shù)厘米（結(jié)合面要求鑿成齒形縫），然后焊接或埋設(shè)鋼筋網(wǎng)，澆筑砼后，養(yǎng)生到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。陳李線運(yùn)糧河橋橋面按此方法處理后效果明顯。

（三）混凝土粘結(jié)劑或環(huán)氧樹脂材料修補(bǔ)法

混凝土粘結(jié)劑可根據(jù)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(bǔ)或澆筑涂層修補(bǔ)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(jié)劑修補(bǔ)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(yǎng)護(hù)等過程。修補(bǔ)前，應(yīng)認(rèn)真檢查缺陷表面處理情況及混凝土膠劑的質(zhì)量，修補(bǔ)時(shí)，應(yīng)注意避免荷載或重力震動(dòng)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(bǔ)，應(yīng)注意由低向高，由內(nèi)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(huán)氧樹脂材料修補(bǔ)破損橋面，對缺陷部位的處理是很嚴(yán)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(bǔ)前，先按照需求量及配比要求配制環(huán)氧樹脂水泥砂漿或混凝土，由于環(huán)氧樹脂一旦加入固化劑后凝固較快，容易出現(xiàn)散熱困難、暴聚結(jié)硬的現(xiàn)象，故配制時(shí)必須分盤拌和，隨用隨配。修補(bǔ)時(shí)，先將拌和均勻的環(huán)氧樹脂基液在預(yù)補(bǔ)的缺陷區(qū)表面涂刷一薄層，其厚度不應(yīng)超過1mm。待基液中的氣泡清除后（約45min），再涂抹環(huán)氧砂漿或環(huán)氧混凝土。涂抹環(huán)氧砂漿應(yīng)攤鋪均勻，每層厚度不宜超過1.0-1.5cm，并用鐵皮反復(fù)壓抹密實(shí)。橋面路拱度大時(shí)，應(yīng)增大環(huán)氧砂漿或環(huán)氧混凝土的稠度。澆筑環(huán)氧混凝土的工藝與普通混凝土基本相同，鋪筑時(shí)應(yīng)注意防止擾動(dòng)已涂刷的環(huán)氧基液，同時(shí)要充分插搗密實(shí)并用鐵抹手工藝反復(fù)壓抹，直至補(bǔ)平為止。

（四）鋼纖維混凝土修補(bǔ)法

鋼纖維混凝土系列用于橋面鋪裝層維修，能增強(qiáng)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(xì)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(guī)性普通混凝土澆筑基本相同。

當(dāng)前，鋼纖維混凝土系列應(yīng)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(jié)式的鋼纖維混凝土（SFRC）鋪裝層，一種為鋼纖維增強(qiáng)鋼絲網(wǎng)（或鋼筋網(wǎng)）混凝土鋪裝層（復(fù)合式FRC）。復(fù)合式SFRC與舊橋面可構(gòu)成完全粘結(jié)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(fù)合板材的彎曲，且復(fù)合式SFRC連續(xù)橋面在支座處可承擔(dān)負(fù)彎矩，因而可提高主梁的承載力，對簡支梁橋橋面可設(shè)置SFRC塑性鉸，取消伸縮縫裝置，形成連續(xù)橋面，以增加橋面行車的舒適性，是橋面維修加固的一項(xiàng)改革措施。

四、結(jié)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(tǒng)的全面檢查，這是很不可取的。橋梁在使用期間，技術(shù)人員應(yīng)對各結(jié)構(gòu)部位經(jīng)常及定期檢查，發(fā)現(xiàn)病害及時(shí)處理，避免因檢查不及時(shí)或不充分造成橋梁病害得不到發(fā)現(xiàn)而造成更大的損失。所以，勤檢查、細(xì)檢查，隨時(shí)掌握橋梁結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況和安全狀態(tài)，是橋梁建成后能否得到正確使用、管理及維修的關(guān)鍵所在。

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