橋面鋪裝裂縫原因

橋面鋪裝裂縫原因_鋼筋混凝土橋面鋪裝裂縫成因分析及應對措施橋梁，往往是一個國家或者一座城市的象征，我國改革開放以來,橋梁建設取得巨大成就，現(xiàn)有橋梁已經(jīng)超過60萬座，尤其最近20年，我國建造的橋梁數(shù)量比任何一個國家建造的橋梁要多三倍，我國已成為橋梁大國，但離橋梁強國還有很一段距離，究其原因，我們的橋梁建設中存在質量安全問題多，施工精細化程度低，尤其對橋面的是施工重視程度不足而導致裂縫的弊病不少，因此，如何合理改進橋面施工工藝，減少橋面裂縫已經(jīng)越來越引起人們的注意。1橋面鋪裝的功能橋面鋪裝也稱行車道鋪裝，其功用是保護屬于主體梁整體部分的行車道板不受車輛輪胎（或履帶）的直接磨耗，防止主梁遭受雨水的侵蝕，并能使車輛輪重的集中荷載起一定的分布作用，同時橋面鋪裝可以聯(lián)結各主梁使其共同受力的作用，所以，橋面鋪裝層是一個復雜的動力體系，要求橋面鋪裝具有足夠的強度、整體性和耐久性。如果發(fā)生裂縫，將使梁板直接承受車輛荷載沖擊增加結構受力負擔，進而影響行車安全。2橋面鋪裝的裂縫成因分析橋面混凝土的抗拉強度很低，引起很小的拉應變就可能出現(xiàn)裂縫。混凝土結構在建造和使用期間，因為材料質量、施工工藝、環(huán)境條件和荷載作用等都可能使結構表面出現(xiàn)肉眼可見裂縫。在大量的工程中發(fā)現(xiàn)，鋼筋混凝土結構的裂縫形態(tài)多樣，發(fā)展程度有別，形成裂縫的主要原因有兩類。2.1荷載作用產生的裂縫由于橋面鋪裝的有限元分析模型可視為支撐在橋面主體結構上的薄板，橋面鋼筋混凝土結構在長期荷載作用下，承受拉力或彎矩的部位在橫截面上有一維的拉應力，承受剪力和扭矩的部位有主拉應力，這些部位都有可能出現(xiàn)垂直于主拉應力方向的裂縫。橋面結構在壓應力作用下也可能產生裂縫。2非荷載因素產生的裂縫2.2.1表面干燥收縮產生的裂縫當橋面鋪裝層施工時處于干熱環(huán)境或大風天氣時，使用水灰比、砂率過大或者水泥用量過多都會加大橋面混凝土的收縮量。環(huán)境相對濕度越低則水泥漿的干縮量大。對于暴露外面面積很大的橋面板因環(huán)境濕度升高過快，風速大，再加上橋面板混凝土的過分干燥使橋面混凝土水分散失更快。這種干燥過程是由外向內部逐漸擴散，由此形成明顯而不規(guī)則的表面干燥收縮裂縫。2.2.2化學反應引起的裂縫橋面混凝土在凝固過程中，水泥的水化作用在表面形成凝膠體，水泥漿逐漸變稠、硬化，并和粗細骨料凝結成一整體。在此過程中，水泥漿失水收縮變形遠大于粗骨料的收縮變形。此收縮變形差使粗骨料受壓，砂漿受拉，和其他應力分布。這些應力場在截面上的合力為零，但局部應力可能很大，以至在骨料截面產生裂縫。2.2.3溫度變化引起的裂縫熱漲冷縮是水泥混凝土的性質，當環(huán)境溫度發(fā)生劇烈變化時，橋面混凝土的相應變形(膨脹或者收縮)受到周圍結構的約束，以及橋面標高控制不過大使橋面厚度發(fā)生突變時，都將在橋面結構內產生很大的附加應力，或內力重分布，混凝土所承受的抗拉強度是有極限的，當拉應力一旦超過外部混凝土所承受的極限時，就會在橋面板形成裂縫;橋面在露天或在多年的寒暑交替后，都將在表面出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。此外，梁板的擾度過大或者標高控制不好導致橋面的保護層厚度過薄，可能形成沿鋼筋軸線的裂縫。這類裂縫的寬度一般較小(0.05—0.1mm)，且深度淺，只涉及橋面的表層。3橋面鋪裝裂縫的應對措施1加強施工精度化管理，確保橋面結構厚度嚴格控制梁板結構尺寸，以保證梁板吊裝后頂面標高滿足設計要求。對于存放時間超過三個月的梁板進行加載預壓，防止因預制梁板預拱度過大影響吊裝后頂面標高。嚴格控制負彎矩齒板混凝土的高度，避免對橋面鋼筋的正確位置造成影響，負彎矩張拉完成后對影響橋面鋪裝厚度的混凝土鑿除。特別注意支座墊石的標高控制，應安排具有多年施工經(jīng)驗的人員施工，測量人員對施工全程進行監(jiān)控，保證支座墊石頂面標高滿足設計要求。3.2優(yōu)化施工工藝，嚴格質量控制3.2.1重視橋面施工準備工作：橋面鋪裝層能否鋪好，最為關鍵的是新老混凝土面能否粘結好根據(jù)理論分析可知，提高層間接觸程度可以顯著提高結構層的疲勞壽命，在施工中盡可能采取措施，保證各層粘結良好，避免滑動，橋面鋪裝前，應先鑿除梁體表面浮漿，使表面粗糙，成齒形，且均勻，并用高壓水槍沖洗，但注意不能積水。此外，還需將鑿后的混凝土松散粒，砂石泥土等清除干凈，有利于層間粘結牢固，可采用以下措施：①在鑿毛的清除干凈的表面涂抹一薄層膠結劑；②加設新舊混凝土之間聯(lián)系鋼筋。設置定位鋼筋及保證鋼筋保護層厚度。橋面鋪裝層的鋼筋網(wǎng)在施工中常用混凝土墊塊定位，而墊塊易走位而失去定位作用。在現(xiàn)場可參與定位鋼筋，如01O或012鋼筋，長度約6?12cm，雙向間距約75cm，定位鋼筋一端與鋼筋焊接，另一端豎立支撐于梁面上，對鋼筋網(wǎng)實行多點支撐。同時，施工時，應盡量避免人和機具在鋼筋網(wǎng)上碾壓，以防鋼筋網(wǎng)出現(xiàn)大的變形。3.2.2水泥混凝土橋面材料的控制：原材料是橋面施工中的重要組成因素，原材料的質量直接影響橋面工程的施工質量。粗骨料最大粒徑應不大于20mm，粗骨料的含量在混凝土中的體積含量高，能減少混凝土的收縮，骨料彈性模量熱膨脹系數(shù)對混凝土干縮也有影響，骨料彈性模量高，使混凝土的干縮和徐變就會受阻。在水泥混凝土橋面的施工過程中要特別注意原料的檢測和計量。在施工過程中要對骨料的含水量進行細致的檢測，保證每一個工作班組都檢測一次，如果測量的含水量相差很大，就應該及時調整。同時也要對水泥的選擇進行細致的評定，在橋梁橋面的水泥混凝土鋪裝中，水泥的強度是關鍵因素，施工時要嚴格根據(jù)設計規(guī)定進行水泥強度的選擇，并保證水泥出廠的質量達標。別外對其它原材料的選擇，也要符合施工的規(guī)范要求，沒有特殊情況不能隨意更改設計規(guī)定的原材料指標和型號。3.2.3適當使用外摻料:根據(jù)工程具體情況，適當參與外摻料，如：①粉煤灰，可降低混凝土水化熱，降低混凝土出現(xiàn)拉應力的起始點溫度，減少混凝土降至環(huán)境溫度的溫差，防止溫度裂縫的產生。②鋼纖維，在混凝土中加入體積摻量為1.2%?2%鋼纖維，可以在混凝土中形成亂向分布的網(wǎng)狀結構，其主要作用是在基材開裂后，阻滯和約束裂縫的發(fā)展因而提高其強度，特別是變形的能力（延性和韌性）。③外加劑，適當?shù)募尤肱蛎泟┖鸵龤鈩τ谔岣呋炷量垢煽s和抗折強度也具有一定的明顯作用3.2.4水泥混凝土的拌和及運輸：在對水泥混凝土進行拌和作業(yè)時要保證混凝土的配比達到施工要求，并保證拌和設備的有效使用，每次拌和之前對設備進行調試和檢修。在運輸時要采用罐車進行運輸工作，并泵送混凝土，盡量減少運輸過程中水分的流失，避免混凝土發(fā)生離析現(xiàn)象。運輸?shù)闹型静荒艹霈F(xiàn)停車等現(xiàn)象，盡量保證運輸?shù)臅r間在40分鐘之內。3.2.5攪拌和澆筑的質量控制：（一）對水泥混凝土的有效攪拌，可以使水泥混凝土在模板中分布的更加均勻，增加其密實度，混凝土的攪拌是橋梁橋面鋪裝的重要工程。在攪拌時要保證攪拌機的連續(xù)運轉，以保證混凝土的質量。（二）在澆筑前，要對橋面進行清理，可采用高壓水槍進行沖洗，從而保證橋面清潔使混凝土與底層緊密粘結。澆筑之前要保證橋面的充分濕潤，水泥混凝土的攤鋪要均勻，布料時要采用平板振搗器振搗。并進行人工找平，一邊找平一邊用滾筒滾壓。澆筑完成后要進行真空吸水，然后用刮尺刮平。在橋面鋪裝時施工作業(yè)必須保持連續(xù)，并避免在溫度過高時進行作業(yè)。而且橋面水泥混凝澆筑的厚度一定要達到要求。（三）在橋面的鋪裝時應該盡量避免施工縫的設置，如果橋面不寬可以全幅進行澆筑，橋面較寬時則采取分幅施工。（四）水泥混凝土橋面很容易產生大量的裂縫，在施工過程中可以采取相應的措施加以防治，在橋梁鋪面時，鋼筋網(wǎng)的位置應該嚴格按規(guī)定設置，同時可加設真空吸水和抹光機抹面兩道工序，以改善由于溫差過大而造成的橋面裂縫。3.3加強養(yǎng)護工作的質量控制水泥混凝土橋面的后期養(yǎng)護工作時分重要，混凝土干縮裂縫屬于早期裂縫，它的產生在很大程度上是由于養(yǎng)護不當造成的，因此要注意施工期間的養(yǎng)護，有效的養(yǎng)護可以避