半幅保通更換橋面鋪裝層裂縫產(chǎn)生原因分析及處理措施

周錫剛宜賓建功路橋建設(shè)有限公司，四川宜賓　644000

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半幅保通更換橋面鋪裝層裂縫產(chǎn)生原因分析及處理措施

周錫剛
宜賓建功路橋建設(shè)有限公司，四川宜賓644000

摘要公路大、中修工程橋面拆除重鋪中出現(xiàn)的裂縫的原因分析及處理措施。

關(guān)鍵詞橋面重鋪；裂縫；分析；處理措施

近年來，隨著地方經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和為解決地方道路的正常運營，部分地方公路進(jìn)行大、中修改造，原則基本保持原有線型，對路面結(jié)構(gòu)改造，橋梁工程在不增加荷載的前提下對橋面進(jìn)行修復(fù)或黑化。

1　項目概況

2015年8月，公司承建宜賓G213蘭磨路五指山隧道至馬邊路口段大修工程，起于K1305+423，止于K1313+497，全長8.074km，技術(shù)等級為三級，設(shè)計速度40km/h，路基寬度8.5m，路面寬度7.5m。該路建于2007年，橋梁結(jié)構(gòu)為普通鋼筋砼現(xiàn)澆連續(xù)梁橋，橋面鋪裝、搭板破損嚴(yán)重。設(shè)計拆除重鋪，建議全幅施工。結(jié)合現(xiàn)場實際封閉施工不可行，故先對冷水溪大橋進(jìn)行半幅試鋪。冷水溪大橋樁號K1311+682.5，上部結(jié)構(gòu)為形式為6X16m現(xiàn)澆普通鋼筋砼連續(xù)梁，下部構(gòu)造為雙柱式橋墩，重力式橋臺，橋梁寬度10.1m，長度107.58m。本次修復(fù)采用人工鑿除原鋪裝層，鑿毛行車道板，刷防水粘結(jié)層，架設(shè)10cmX10cmΦ12鋼筋網(wǎng)，澆筑12cm厚C50鋼纖維砼。本文主要闡述保通情況下修復(fù)橋面鋪裝層中出現(xiàn)裂縫原因分析及處理措施。

2　試鋪筑橋面鋪裝中出現(xiàn)裂縫問題及原因分析

試鋪冷水溪大橋平曲線半徑為62m，緩和曲線長度35m，縱坡-3.18%，在此路段橋梁中具有代表性。按批復(fù)的施工方案，完成了橋面右幅試鋪，試鋪平均厚度為12.3cm。

2.1鋪裝后出現(xiàn)橫向裂縫

鋪裝完成后第二天切縫時發(fā)現(xiàn)從第一跨靠跨中至最后一跨靠跨中位置，沿中縫間隔2m～4m出現(xiàn)30cm～50cm長的微弱橫向裂縫，寬度約0.3mm～0.5mm，隨著時間延長，達(dá)5～7天左右，所有裂縫橫向基本貫通，裂縫寬度達(dá)2mm～3mm。

2.2原因分析

2.2.1施工原因

1）混凝土振搗不到位。一般橋梁面板鋪裝厚度偏薄，故在澆筑時盡量加強振搗，增加混凝土的密實度，所以在使用插入式振搗器的基礎(chǔ)上應(yīng)增加振搗橫梁或其它設(shè)施進(jìn)行振搗實。

2）橋面鋪裝層鋼筋網(wǎng)變形。現(xiàn)階段橋面鋪裝層中多采用φ8至φ12鋼筋，網(wǎng)距一般為10cm～15cm。冷水溪大橋為φ12鋼筋，網(wǎng)距為縱橫10cm。鋼筋網(wǎng)在進(jìn)行加工制作和澆筑混凝土?xí)r，會受到工作人員、運輸機(jī)具碾壓和混凝土的自重壓力，導(dǎo)致其鋼筋網(wǎng)變形，減小了分布鋼筋網(wǎng)的作用和承載能力，容易因鋼筋網(wǎng)變形而鋪裝層產(chǎn)生裂縫。

公路與城市道路對于圓曲線最小半徑的規(guī)定存在差異，經(jīng)對比分析，城市道路規(guī)范對最小圓曲線半徑限制更為嚴(yán)格。干線公路快速化改造時，既有道路局部曲線段曲線半徑不能滿足城市道路規(guī)范值時，必須對既有道路平面線形進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，令圓曲線半徑滿足城市道路圓曲線最小半徑與不設(shè)超高（緩和曲線）的最小圓曲線半徑規(guī)定。

3）橋面鋪裝與梁體混凝土未結(jié)合好。在橋面鋪裝混凝土澆筑前未將梁體表面的雜物、灰塵等清洗干凈；或梁體表面未鑿毛或者鑿毛的程度不夠，都會影響橋面鋪裝與主梁體的有效結(jié)合，減小混凝土的整體性，車輛的沖擊荷載容易讓橋面出現(xiàn)剝落、裂紋現(xiàn)象。

4）工作縫設(shè)置不恰當(dāng)。水泥混凝土橋面鋪裝層應(yīng)盡量少設(shè)工作縫，若不可避免需要時，可設(shè)置在結(jié)構(gòu)受剪和彎矩相對最小處。鋪裝不寬時應(yīng)盡量整幅澆筑，過大的可分幅澆筑。如果隨意設(shè)置工作縫，且處理不規(guī)范；以及澆筑混凝土中，出現(xiàn)間歇時間過長（不宜超過1小時）或隨意設(shè)置工作縫。這些均會讓混凝土的連續(xù)性和整體性降低，也是混凝土出現(xiàn)裂縫的原因。

2.2.2結(jié)構(gòu)負(fù)彎矩的影響

特別是連續(xù)梁橋，因負(fù)彎矩使鋪裝層遭受到拉應(yīng)力的影響也容易造成裂縫，特別是新建橋梁在鋪裝前未全部解除支架，而是在其后解除，體系轉(zhuǎn)化過程中改變受力也是一個直接原因。對于冷水溪大橋半幅施工，即施工過程及完工后另外半幅一直有車輛通行，橋面鋪裝層受拉應(yīng)力影響而產(chǎn)生裂縫。

2.2.3橋面板剛度偏低

在橋梁設(shè)計過程中為了減輕梁體自重，常用增加鋼筋用量或采用高強度鋼筋的辦法來達(dá)到減薄橋面板厚度的目的（如很多頂板偏薄的箱梁結(jié)構(gòu)或翼緣板偏薄的T梁結(jié)構(gòu)），這類橋面板易出現(xiàn)剛度不夠的問題，在重荷載的作用下，剛度不夠會產(chǎn)生較大的變形。隨著車輛載重的日益增加以及車輛在不平整的位置會產(chǎn)生更大的沖擊力，容易導(dǎo)致橋面板及鋪裝層產(chǎn)生裂縫。

2.2.4外部荷載引起的裂縫

2.2.5收縮引起裂縫

混凝土收縮變形是導(dǎo)致橋面非荷載裂縫產(chǎn)生最重要的原因，在混凝土收縮類別中，導(dǎo)致混凝體裂縫產(chǎn)生最普遍的原因是塑性收縮和干燥收縮，此外還有溫度收縮、自收縮和碳化收縮。

塑性收縮。是混凝土在初凝前失水形成的，發(fā)生在施工過程中，隨著混凝土表面水的蒸發(fā)，混凝土內(nèi)部的水往外移動，在高溫環(huán)境下混凝土表面水蒸發(fā)速度遠(yuǎn)大于內(nèi)部水往外移動速度，表面收縮應(yīng)力大于混凝土的抗拉強度，導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生裂縫。塑性收縮可產(chǎn)生很大量級，最高可達(dá)1%左右。

干燥收縮。一般是在拆除混凝土的養(yǎng)護(hù)后開始出現(xiàn)，收縮裂縫在早期都很細(xì)微，隨著時間的推移干燥收縮量加大，裂縫就逐漸加大明顯。

3　針對以上邊通行邊施工橋面鋪裝層產(chǎn)生裂縫的對應(yīng)措施

針對以上邊通行邊施工橋面鋪裝層出現(xiàn)橫向裂縫問題，項目部組織工程技術(shù)人員召開了專題會議，分析出了以上原因，并針對冷水溪大橋半幅保通更換鋪裝層裂縫原因提出以下處理措施。

3.1從混凝土施工做好應(yīng)對措施

選用級配良好雜質(zhì)含量符合規(guī)范要求的原材料；符合設(shè)計要求的外加劑。選擇性能完好的拌合、運輸和澆筑設(shè)備，預(yù)備備用設(shè)備和電源。嚴(yán)格控制混凝土的生產(chǎn)配合比，針對不同環(huán)境、天氣進(jìn)行調(diào)整，確保運輸、澆筑過程正常，把握好混凝土的塌落度、和易性及初凝、終凝時間，及時做好混凝土養(yǎng)生工作。

3.2設(shè)置梁體連接鋼筋增強與梁體共同受力及保證鋼筋保護(hù)層厚度

在梁體上鉆孔，植入φ16間距為60cm×60cm的鋼筋，植入深度20cm，上部與鋼筋網(wǎng)進(jìn)行點焊。首先能讓鋪裝層能與梁體共同受力，其次對鋼筋網(wǎng)起到定位作用，不但施工過程中鋼筋網(wǎng)不會變形，另外車輛通行中梁體產(chǎn)生的擾度對混凝土中鋼筋變形也會大大的減小。

3.3執(zhí)行交通管制控制車輛荷載

此道為國道，交通量非常大，貨運車輛較多且過往時間集中。對于冷水溪類連續(xù)梁橋，有多輛重載車連續(xù)通行時，梁體產(chǎn)生的擾度和負(fù)彎矩會增大，梁體的變形和拉應(yīng)力對澆筑的混凝土產(chǎn)生影響，因此在橋面鋪裝至養(yǎng)護(hù)期內(nèi)，設(shè)置交通管制，讓貨運車輛勻速的單車通行，減小了車輛荷載對其的影響。

4　結(jié)論

公路大中修工程中更換橋梁鋪裝層，結(jié)合不中斷交通試鋪中發(fā)現(xiàn)的裂縫，通過分析，針對性的采取措施，加強了施工過程中的管理，在后期橋面鋪裝層施工中未發(fā)現(xiàn)試鋪中出現(xiàn)過的問題，并在驗收后的運營過程中經(jīng)受住了考驗，獲得了交通主管及相關(guān)部門的好評，到目前為止，回訪養(yǎng)護(hù)單位返回的效果非常好。

參考文獻(xiàn)

［1］公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范［S］.JTG F30-2003.北京：人民交通出版社.

［2］公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.JTJ041-2000.北京：人民交通出版社.

中圖分類號U44

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號1674-6708（2016）165-0206-02

作者簡介：周錫剛，工程師，宜賓建功路橋建設(shè)有限公司，研究方向為公路。