橋面鋪裝層裂縫原因分析

1、橋面鋪裝層裂縫原因分析    摘要：隨著公路事業(yè)的發(fā)展，橋梁在各類立交橋中所占的比例逐漸增大。但是，橋面裂縫的發(fā)展和鋪裝層的破壞也引起了我們的特別關(guān)注，本人結(jié)合多年的施工經(jīng)驗(yàn)分析了原因及處治方法。關(guān)鍵詞：橋面鋪裝層; 裂縫Abstract: With the development of highway industry, bridges has ocuppies a increasing proportion in various overpasses. However, the bridge deck crack and the destructio

2、n of the pavement draw our special attention. In this paper, the author will analyze the causes and the processing measures based on the years of construction experience.Key words: bridge deck pavement; crack中圖分類號(hào) : U443.31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：隨著公路事業(yè)的發(fā)展，新建橋梁越來(lái)越多，特別是連續(xù)型橋梁，在各類立交橋中所占的比例越來(lái)越大。但在各種因素的影響下，橋面裂縫比較普

3、遍，鋪裝層破壞也明顯過(guò)早，而且公路路面和橋梁多以混凝土路面為主，橋面鋪裝常見(jiàn)病害主要是不規(guī)則網(wǎng)狀裂縫，或較長(zhǎng)且比較規(guī)則的縱、橫裂縫或裂紋，也有的是局部碎裂等病害?；炷翗蛎驿佈b裂縫問(wèn)題已成為一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題，在全國(guó)范圍內(nèi)普遍存在，造成返工的也很多，到底是什么原因造成這么普遍的問(wèn)題呢?各橋雖然各種方法修補(bǔ)，但效果不佳，橋面裂縫的發(fā)展和鋪裝層的破壞，應(yīng)引起我們足夠注意，應(yīng)盡早進(jìn)行處理，在施工過(guò)程中嚴(yán)格控制施工程序, 以保證橋梁的使用壽命。1.到底是什么原因造成這么普遍的問(wèn)題呢?結(jié)合本人施工經(jīng)驗(yàn)分析原因及處治方法注意事項(xiàng)如下：對(duì)橋面鋪裝層裂縫分析原因1.1、設(shè)計(jì)原因在現(xiàn)有的橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范中，未見(jiàn)對(duì)橋

4、面鋪裝設(shè)計(jì)有明確的要求，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，有的將防水混凝土層作為二期恒載參與計(jì)算，有的將它作為結(jié)構(gòu)的一部分參與計(jì)算，無(wú)論采用怎樣的計(jì)算模式，防水混凝土鋪裝層的施工是在橋面板的施工完成后進(jìn)行，兩次澆筑的混凝土粘結(jié)不充分，與上部結(jié)構(gòu)一起參與計(jì)算不盡合理。而且鋼筋網(wǎng)設(shè)計(jì)于鋪裝層的底部，未能充分發(fā)揮鋼筋的抗裂作用。橋面排水不暢，特別是部分橋梁的泄水管管口標(biāo)高設(shè)置高于防水混凝土頂層標(biāo)高，致使瀝青混凝土橋面鋪裝的滲水無(wú)法排出，積水導(dǎo)致靠近防撞護(hù)欄附近的瀝青混凝土鋪裝層的破壞，特別是凍脹作用，對(duì)瀝青混凝土鋪裝層的破壞特別嚴(yán)重。1.2、施工原因1.2.1混凝土振搗不密實(shí)橋面鋪裝因?yàn)楹穸刃?，所以在振搗時(shí)盡可

5、能使用振搗梁進(jìn)行振搗，確?；炷恋拿軐?shí)，不應(yīng)單獨(dú)使用插入式振搗器進(jìn)行。橋面鋪裝大面積混凝土澆筑時(shí)，鋼筋骨架之間的間距比較密，而且混凝土從過(guò)去的干硬性，低動(dòng)性，現(xiàn)場(chǎng)攪拌，轉(zhuǎn)向集中攪拌，大流動(dòng)性，泵送澆注，水泥用量增加，水灰比增加，砂率增加，施工中由于振搗不密實(shí)，出現(xiàn)了空洞、蜂窩等現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土的成型后出現(xiàn)裂縫及抗拉壓強(qiáng)度降低。1.2.2橋面鋪裝層與梁板表面混凝土未粘接好在橋面鋪裝層施工前沒(méi)有將梁板表面的松散砂石粒、泥污等沖洗干凈,梁板表面沒(méi)有鑿毛或者鑿毛的密度不夠，這些都大大降低了橋面鋪裝層與主梁表面之間的粘接力，破壞了混凝土的整體性，車輪的沖擊和荷載的作用很容易使橋面出現(xiàn)脫皮、裂縫、剝落等現(xiàn)

6、象。在有防水混凝土的橋面鋪裝層中，一般鋼筋網(wǎng)未能與行車道板整體受力，且在施工中若對(duì)行車道板表面處理不潔，使行車道板與鋪裝層粘結(jié)不牢，在沖擊荷載的作用下，極易形成裂縫。還有在鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)完畢后,任何人員不應(yīng)在上行走。1.2.3養(yǎng)護(hù)及拆模不當(dāng)橋面鋪裝施工時(shí)初期養(yǎng)生不夠，使混凝土發(fā)生急劇干縮，也會(huì)導(dǎo)致橋面鋪裝層裂縫的發(fā)生?；炷翗?gòu)件在施工過(guò)程中，若對(duì)拆除支架施工工序不對(duì)，使混凝土構(gòu)件產(chǎn)生瞬時(shí)動(dòng)荷載，而這種瞬時(shí)動(dòng)荷載會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大的沖擊作用，也會(huì)產(chǎn)生裂縫。而此時(shí)產(chǎn)生的裂縫一旦發(fā)展成永久裂縫，在橋面通車后，隨著動(dòng)荷載的作用，也會(huì)使橋面鋪裝層過(guò)早的破壞。1.2.4、橋面鋪裝層鋼筋網(wǎng)變位目前橋梁施工項(xiàng)目中，

7、橋面鋪裝層中多采用8或10鋼筋，網(wǎng)距一般為10cm×10cm、15cm×15cm或20cm×20cm。鋼筋焊網(wǎng)在進(jìn)行綁扎和澆筑混凝土?xí)r，受到施工人員、運(yùn)輸機(jī)具碾踏和混凝土拌合物的自重壓力，導(dǎo)致其變位，削弱了鋼筋網(wǎng)的分布筋作用和承受荷載的能力，尤其對(duì)于出現(xiàn)負(fù)彎矩的橋面鋪裝層，更容易因此而出現(xiàn)橋面裂縫等損壞。另外，在施工過(guò)程中禁止混凝土罐車直接送混凝土到作業(yè)面，造成鋼筋網(wǎng)片的保護(hù)層變的很大，這也是造成裂縫的直接原因。1.2.5、施工縫處理不當(dāng)橋面鋪裝時(shí)應(yīng)力求少設(shè)施工縫。當(dāng)橋面不寬時(shí)，以全幅一次澆筑為好;橋面較寬時(shí)候，也可以分幅澆筑。但不少施工隊(duì)伍在進(jìn)行橋面鋪裝時(shí)隨意設(shè)

8、置施工縫，且對(duì)施工縫的處理也不當(dāng)(如不按規(guī)定鑿毛等)，在澆筑混凝土過(guò)程中，出現(xiàn)間歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(一般不宜超過(guò)1h)，又沒(méi)有按規(guī)定設(shè)置施工縫。這些都嚴(yán)重地影響混凝土的連續(xù)性和整體性。1.3、溫度收縮引起的裂縫在實(shí)際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見(jiàn)的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮(干縮)是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮。塑性收縮。發(fā)生在施工過(guò)程中、混凝土澆筑后45小時(shí)左右，此時(shí)水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮，同時(shí)骨料因自重下沉，因此時(shí)混凝土尚未硬化，稱為塑性收縮。塑性收縮所產(chǎn)生量級(jí)很大，可達(dá)1%左右?？s水收縮(干縮)

9、?；炷两Y(jié)硬以后，隨著表層水分逐步蒸發(fā)，濕度逐步降低，混凝土體積減小，稱為縮水收縮(干縮)。因混凝土表層水分損失快，內(nèi)部損失慢，因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當(dāng)表面混凝土承受拉力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生收縮裂縫。混凝土硬化后收縮主要就是縮水收縮。自生收縮。自生收縮是混凝土在硬化過(guò)程中，水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)，這種收縮與外界濕度無(wú)關(guān)，且可以是正的(即收縮，如普通硅酸鹽水泥混凝土)，也可以是負(fù)的(即膨脹，如礦渣水泥混凝土與粉煤灰水泥混凝土)。炭化收縮。大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的收縮變形。炭化收縮只有在濕度5

10、0%左右才能發(fā)生，且隨二氧化碳的濃度的增加而加快。炭化收縮一般不做計(jì)算。1.4、荷載引起的裂縫混凝土橋梁在常規(guī)靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，歸納起來(lái)主要有直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。實(shí)際工程中，次應(yīng)力裂縫是產(chǎn)生荷載裂縫的最常見(jiàn)原因。次應(yīng)力裂縫多屬?gòu)埨⑴?、剪切性質(zhì)。次應(yīng)力裂縫也是由荷載引起，僅是按常規(guī)一般不計(jì)算，但隨著現(xiàn)代計(jì)算手段的不斷完善，次應(yīng)力裂縫也是可以做到合理驗(yàn)算的。荷載裂縫特征依荷載不同而異呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)。這類裂縫多出現(xiàn)在受拉區(qū)、受剪區(qū)或振動(dòng)嚴(yán)重部位。但必須指出，如果受壓區(qū)出

11、現(xiàn)起皮或有沿受壓方向的短裂縫，往往是結(jié)構(gòu)達(dá)到承載力極限的標(biāo)志，是結(jié)構(gòu)破壞的前兆，其原因是截面尺寸偏小。這些都是引起鋪裝層裂縫的原因因素。2 采取防范措施切實(shí)減少橋面鋪裝層裂縫2.1、設(shè)置定位鋼筋及保證鋼筋保護(hù)層的厚度橋面鋪裝層的鋼筋網(wǎng)過(guò)去常用混凝土墊塊定位，墊塊容易走位而失去定位作用。采用鋼筋段支撐定位則克服了這一缺點(diǎn)。定位鋼筋采用<10或者<12的鋼筋，長(zhǎng)度約612cm，雙向間距約75cm。定位鋼筋一端與鋼筋網(wǎng)焊接，另一端支撐于梁面上，對(duì)鋼筋網(wǎng)實(shí)行多點(diǎn)支撐。同時(shí)，施工中應(yīng)避免人和機(jī)具在鋼筋網(wǎng)上碾壓，防止鋼筋網(wǎng)出現(xiàn)大的變形，對(duì)于封閉行人很困難的橋梁，應(yīng)采取半幅施工的方法，避免行人在

12、已幫扎好的鋼筋網(wǎng)上面通行。2.2、確保養(yǎng)護(hù)期混凝土的干縮裂縫屬于早期裂縫，它的產(chǎn)生在很大程度上是由于養(yǎng)護(hù)不當(dāng)造成的。其中，溫度與濕度對(duì)養(yǎng)護(hù)的影響最大。因此應(yīng)注意施工期間的養(yǎng)護(hù)，高溫條件下施工，要注意不但保持一定的濕度而且要避免由于陽(yáng)光直接照射使橋面溫度太高，造成混凝土迅速膨脹出現(xiàn)開(kāi)裂。主要預(yù)防措施：一是選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大干縮越大，因此在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量控制好水灰比，同時(shí)摻加合適的減水劑。三是嚴(yán)格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對(duì)不能大于配合比設(shè)計(jì)所給定的用水量。四是加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。結(jié)束語(yǔ)橋面鋪裝層雖然在橋梁中所占的體積并不大，但它對(duì)交通的影響是非常大的，如果出現(xiàn)裂縫或起皮，對(duì)上面的瀝青混