水泥混凝土橋面鋪裝產(chǎn)生裂縫的原因及解決方法

黃 河

（四川蜀通港口航道工程建設(shè)有限公司，四川 南充 637000）

0 引言

隨著我國(guó)交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，全國(guó)各地的交通路網(wǎng)正在加速建設(shè)，水泥混凝土路面因承載力大、穩(wěn)定性好、抗壓性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于道路及橋梁路面。但受各類因素的影響，許多的路面在使用一段時(shí)間后出現(xiàn)裂縫，甚至在未使用時(shí)就已經(jīng)出現(xiàn)細(xì)微的裂縫，縮短道路的使用壽命。因此，分析裂縫產(chǎn)生的原因并采取相應(yīng)的控制措施加以防治的工作很有必要，對(duì)于工程質(zhì)量保證、延長(zhǎng)工程使用壽命、提高道路使用舒適性等均具有重要意義。

1 裂縫的種類及產(chǎn)生原因

根據(jù)裂縫產(chǎn)生原因，水泥混凝土橋面鋪裝產(chǎn)生的裂縫主要有如下四種:

（1）沉降裂縫。混凝土在進(jìn)行澆筑后，其中的水泥和骨料會(huì)因?yàn)橹亓ψ饔枚匀幌鲁?，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，在這些成分下沉的過程中，如果其中的鋼筋等部件發(fā)生一定程度的位移，就可能對(duì)其造成阻礙，在這些部位就會(huì)形成一定的拉應(yīng)力、剪應(yīng)力，當(dāng)力值達(dá)到一定時(shí)，就會(huì)在這些部位出現(xiàn)沉降裂縫。該類裂縫一般會(huì)在進(jìn)行混凝土澆筑后的1～3h 內(nèi)產(chǎn)生，雖然該類裂縫并不能夠采取措施來(lái)完全避免[1]。但可以根據(jù)水泥漿的凝結(jié)速率和沉降速率，合理計(jì)算出各類原料與水的混合比例，通過合理配比，可以盡最大可能減少沉降裂縫的產(chǎn)生。

（2）干縮裂縫。干縮裂紋因?yàn)槠湫螒B(tài)微小而不容易被發(fā)現(xiàn)，而它的內(nèi)部開裂的路線相互交錯(cuò)，沒有規(guī)律，對(duì)工程質(zhì)量影響極大。因此干縮裂紋帶來(lái)的影響不可小覷?；炷猎诟稍锏倪^程中會(huì)產(chǎn)生一定的收縮量，當(dāng)收縮量達(dá)到一定程度就會(huì)出現(xiàn)裂縫。干縮裂縫產(chǎn)與混凝土的原材料、配合比例、鋪裝板塊尺寸、養(yǎng)護(hù)條件等密切相關(guān)。當(dāng)在夏季外界環(huán)境較高的情況下，進(jìn)行道路鋪裝工程，如果沒有采取合理的保護(hù)措施，混凝土表面存在的水分會(huì)因?yàn)楦邷囟杆僬舭l(fā)，當(dāng)期蒸發(fā)速率大于泌水量時(shí)，就會(huì)在混凝土的表面產(chǎn)生一定數(shù)量的裂縫[2]；塑性混凝土在工程中也被經(jīng)常使用，該類混凝土在使用存在凝結(jié)到硬化的過程，若砂率過大、含泥量過多等，就極有可能造成因收縮過量而產(chǎn)生裂紋；一些砂石中還有活性物質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)和水泥堿發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，這樣在物料表面就會(huì)反應(yīng)生成一定量的硅酸凝膠體，膠體被吸收后會(huì)發(fā)生膨脹，出現(xiàn)裂縫。實(shí)踐證明：水泥標(biāo)號(hào)越高，收縮越大；礦渣水泥比普通水泥收縮大；級(jí)配骨料粒徑越小，收縮越大；造成干縮裂紋危害的機(jī)會(huì)就越大。

（3）溫度裂縫。水泥混凝土在使用的過程中發(fā)生著一系列化學(xué)反應(yīng)，存在熱脹冷縮原理?；炷猎谟不瘯r(shí)會(huì)放出熱量，造成混凝土因內(nèi)部溫度升高而膨脹，研究表明，溫度每提高1℃，每米混凝土就會(huì)膨脹0.01mm[3]。這些形變實(shí)際上對(duì)于面積較大的混凝土板塊的影響是極其不利的。因?yàn)榛炷谅访姘鍍?nèi)部的最高溫度能夠達(dá)到50℃左右，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)明顯的膨脹現(xiàn)象，但是當(dāng)夜晚降臨時(shí)，溫度越來(lái)越低，混凝土因?yàn)闈袼B(yǎng)護(hù)溫度降低而發(fā)生收縮現(xiàn)象，會(huì)使得混凝土的內(nèi)部有一個(gè)向外膨脹的力，混凝土的表面有一個(gè)向內(nèi)收縮的力，形成拉應(yīng)力，這個(gè)力值一旦超過混凝土當(dāng)時(shí)的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，橋面鋪裝就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

（4）施工裂縫。此種裂縫指的是在施工過程中的各種因素造成的裂縫。比如，施工前沒有將橋面的灰塵進(jìn)行徹底的清理，殘存的浮灰會(huì)對(duì)橋面鋪裝與橋面板黏結(jié)產(chǎn)生一定程度的影響，當(dāng)受到溫度變化及荷載作用時(shí)，鋪裝層因與主梁黏合不夠，就無(wú)法和主梁同時(shí)受力發(fā)生形變，久而久之就會(huì)造成橋面鋪裝碎裂；施工中鋼筋的安裝位置出現(xiàn)偏差，造成鋼筋網(wǎng)沒能穿過工作縫，或是雖然部分鋼筋網(wǎng)穿過了沉到了鋪裝層底部，這樣鋼筋網(wǎng)的作用就不能有效發(fā)揮或起不到作用，造成橋面鋪裝損壞；混凝土振搗的不夠、邊部拆摸時(shí)間過早、過早通車等，都會(huì)引起混凝土開裂。

2 防治裂紋出現(xiàn)的主要措施

（1）使用高質(zhì)量的原材料。工程中使用的水泥從購(gòu)買渠道和現(xiàn)場(chǎng)性質(zhì)檢驗(yàn)等方面需要嚴(yán)格管理，確保使用的水泥強(qiáng)度、安定性等達(dá)到使用要求后方可使用。因?yàn)椴煌N類的水泥性質(zhì)是有差別的：礦渣、地?zé)岬瓤煊菜嗷炷潦湛s性較高，礬土、火山灰等普通水泥混凝土收縮性較低。而且原材料中的花崗巖、白云巖、石英及石灰?guī)r等成分，吸水率很小、收縮率較低；但是角閃巖、板巖及砂巖的吸水率相比較大。因此，對(duì)于不同的原材料需要采取相應(yīng)的比例和混凝辦法，才能生產(chǎn)出合格的混凝土。同時(shí)，為了有效避免混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，新生產(chǎn)的水泥不能立即使用，因?yàn)檫@時(shí)的水泥溫度較高，其中的游離氧化鈣未能消解完全，會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生負(fù)面作用。

（2）加強(qiáng)施工過程控制。振搗方式的選擇對(duì)于水泥混凝土橋面鋪裝具有重要影響，一般情況下，手工搗固相比機(jī)械方式，混凝土的收縮性比較大，如果振搗時(shí)間不能得到有效合理控制，就會(huì)出現(xiàn)問題。如果振搗時(shí)間較短，混凝土不厚密實(shí)就會(huì)降低強(qiáng)度，造成裂紋，減少使用壽命；如果振搗時(shí)間過長(zhǎng)，又會(huì)使得混凝土依據(jù)骨料粗細(xì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象，使混凝土強(qiáng)度不夠均勻，因而產(chǎn)生裂縫。要嚴(yán)格控制好鋼筋構(gòu)造的使用，使其按照設(shè)計(jì)要求正確安裝好，從而有效提高混凝土抗裂能力。也可以針對(duì)現(xiàn)實(shí)情況，在泥混凝土中添加一定的化學(xué)劑，如保塑劑或者水劑，這種方法能有效減少混凝土因早期溫度變化造成的干裂；添加適量的改性聚丙烯或者鋼纖維，也可以減少混凝土在硬化時(shí)產(chǎn)生的裂紋。

（3）做好外界環(huán)境的配合。在夏季或者施工溫度比較高的情況下，可以在施工前用水沖洗橋板頂面進(jìn)行降溫，而且在中午時(shí)最好不要施工，盡量選擇夜間和晨間等溫度相對(duì)較低的時(shí)間施工因?yàn)闃蛎驿佈b層施工時(shí)的溫度如果和混凝土的溫差較小，能有效降低裂縫產(chǎn)生的可能性；在鋪裝混凝土前，需要將梁頂進(jìn)行沖洗，使其充分濕潤(rùn)，一方面達(dá)到降溫的效果，另一方面則是避免梁板因?yàn)楫a(chǎn)生干裂而吸收混凝土中的水分，造成收縮裂縫。

（4）做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。養(yǎng)護(hù)時(shí)需要?jiǎng)?chuàng)造較高的濕度、較低的溫度的條件，而且養(yǎng)護(hù)時(shí)間較長(zhǎng)，只有這樣才能夠通過合理的養(yǎng)護(hù)達(dá)到降低混凝土的收縮率、提升其強(qiáng)度的目的。在施工過程中，一般會(huì)在混凝土的上面蓋上一層塑料布，定時(shí)噴灑淡水，以此來(lái)達(dá)到保持濕度的效果，尤其是在高溫的環(huán)境下，更要注重混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，因?yàn)楦邷囟葧?huì)使表面水分蒸發(fā)加速，導(dǎo)致表面收縮，從而在混凝土表面出現(xiàn)裂紋。如果在冬季比較寒冷的季節(jié)進(jìn)行施工，那么就要注重保溫工作，保溫膜的覆蓋時(shí)間會(huì)相對(duì)較長(zhǎng)，在必要時(shí)需要涂刷養(yǎng)護(hù)劑。

（5）預(yù)埋剪力筋。為了確保鋪裝層和梁體能夠結(jié)合緊密，從而有效提高橋面板的整體性能，可以選擇在梁體預(yù)制時(shí)預(yù)埋剪力筋。通過搭焊的方式將梁體中預(yù)埋的和鋪裝層中使用的鋼筋連結(jié)起來(lái)，從而達(dá)到支撐鋪裝層的作用，該種方法能夠有效提高鋼筋的穩(wěn)固性以及安裝的正確性，能夠減少人為因素造成的鋼筋安裝不到位造成的裂縫。

3 結(jié)束語(yǔ)

公路橋梁水泥混凝土橋面必須堅(jiān)實(shí)平整才能長(zhǎng)久被使用，才能滿足人們要求。但是水泥混凝土在使用過程中受各種因素的影響產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象，對(duì)于道路的工程質(zhì)量和人們的安全出行具有負(fù)面作用影響。因此，必須要高度重視該項(xiàng)工作，做好裂縫產(chǎn)生原因的分析研究，并采取有效措施及時(shí)加以解決。本文主要介紹了裂紋產(chǎn)生的主要原因，并給出了使用高質(zhì)量的原材料等五條解決措施，希望對(duì)相似工程開展有所幫助。