水泥混凝土橋面鋪裝產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有限公司，四川 南充 637000）

0 引言

隨著我國交通事業的迅猛發展，全國各地的交通路網正在加速建設，水泥混凝土路面因承載力大、穩定性好、抗壓性強等優點被廣泛應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間后出現裂縫，甚至在未使用時就已經出現細微的裂縫，縮短道路的使用壽命。因此，分析裂縫產生的原因并采取相應的控制措施加以防治的工作很有必要，對于工程質量保證、延長工程使用壽命、提高道路使用舒適性等均具有重要意義。

1 裂縫的種類及產生原因

根據裂縫產生原因，水泥混凝土橋面鋪裝產生的裂縫主要有如下四種:

（1）沉降裂縫。混凝土在進行澆筑后，其中的水泥和骨料會因為重力作用而自然下沉，這時就會出現泌水現象，在這些成分下沉的過程中，如果其中的鋼筋等部件發生一定程度的位移，就可能對其造成阻礙，在這些部位就會形成一定的拉應力、剪應力，當力值達到一定時，就會在這些部位出現沉降裂縫。該類裂縫一般會在進行混凝土澆筑后的1～3h 內產生，雖然該類裂縫并不能夠采取措施來完全避免[1]。但可以根據水泥漿的凝結速率和沉降速率，合理計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生。

（2）干縮裂縫。干縮裂紋因為其形態微小而不容易被發現，而它的內部開裂的路線相互交錯，沒有規律，對工程質量影響極大。因此干縮裂紋帶來的影響不可小覷。混凝土在干燥的過程中會產生一定的收縮量，當收縮量達到一定程度就會出現裂縫。干縮裂縫產與混凝土的原材料、配合比例、鋪裝板塊尺寸、養護條件等密切相關。當在夏季外界環境較高的情況下，進行道路鋪裝工程，如果沒有采取合理的保護措施，混凝土表面存在的水分會因為高溫而迅速蒸發，當期蒸發速率大于泌水量時，就會在混凝土的表面產生一定數量的裂縫[2]；塑性混凝土在工程中也被經常使用，該類混凝土在使用存在凝結到硬化的過程，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生裂紋；一些砂石中還有活性物質，這些物質會和水泥堿發生一定的化學反應，這樣在物料表面就會反應生成一定量的硅酸凝膠體，膠體被吸收后會發生膨脹，出現裂縫。實踐證明：水泥標號越高，收縮越大；礦渣水泥比普通水泥收縮大；級配骨料粒徑越小，收縮越大；造成干縮裂紋危害的機會就越大。

（3）溫度裂縫。水泥混凝土在使用的過程中發生著一系列化學反應，存在熱脹冷縮原理。混凝土在硬化時會放出熱量，造成混凝土因內部溫度升高而膨脹，研究表明，溫度每提高1℃，每米混凝土就會膨脹0.01mm[3]。這些形變實際上對于面積較大的混凝土板塊的影響是極其不利的。因為混凝土路面板內部的最高溫度能夠達到50℃左右，導致混凝土內部出現明顯的膨脹現象，但是當夜晚降臨時，溫度越來越低，混凝土因為濕水養護溫度降低而發生收縮現象，會使得混凝土的內部有一個向外膨脹的力，混凝土的表面有一個向內收縮的力，形成拉應力，這個力值一旦超過混凝土當時的極限抗拉強度時，橋面鋪裝就會產生裂縫。

（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行徹底的清理，殘存的浮灰會對橋面鋪裝與橋面板黏結產生一定程度的影響，當受到溫度變化及荷載作用時，鋪裝層因與主梁黏合不夠，就無法和主梁同時受力發生形變，久而久之就會造成橋面鋪裝碎裂；施工中鋼筋的安裝位置出現偏差，造成鋼筋網沒能穿過工作縫，或是雖然部分鋼筋網穿過了沉到了鋪裝層底部，這樣鋼筋網的作用就不能有效發揮或起不到作用，造成橋面鋪裝損壞；混凝土振搗的不夠、邊部拆摸時間過早、過早通車等，都會引起混凝土開裂。

2 防治裂紋出現的主要措施

（1）使用高質量的原材料。工程中使用的水泥從購買渠道和現場性質檢驗等方面需要嚴格管理，確保使用的水泥強度、安定性等達到使用要求后方可使用。因為不同種類的水泥性質是有差別的：礦渣、地熱等快硬水泥混凝土收縮性較高，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、石英及石灰巖等成分，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，對于不同的原材料需要采取相應的比例和混凝辦法，才能生產出合格的混凝土。同時，為了有效避免混凝土發生化學反應，新生產的水泥不能立即使用，因為這時的水泥溫度較高，其中的游離氧化鈣未能消解完全，會對混凝土產生負面作用。

（2）加強施工過程控制。振搗方式的選擇對于水泥混凝土橋面鋪裝具有重要影響，一般情況下，手工搗固相比機械方式，混凝土的收縮性比較大，如果振搗時間不能得到有效合理控制，就會出現問題。如果振搗時間較短，混凝土不厚密實就會降低強度，造成裂紋，減少使用壽命；如果振搗時間過長，又會使得混凝土依據骨料粗細出現分層現象，使混凝土強度不夠均勻，因而產生裂縫。要嚴格控制好鋼筋構造的使用，使其按照設計要求正確安裝好，從而有效提高混凝土抗裂能力。也可以針對現實情況，在泥混凝土中添加一定的化學劑，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產生的裂紋。

（3）做好外界環境的配合。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行降溫，而且在中午時最好不要施工，盡量選擇夜間和晨間等溫度相對較低的時間施工因為橋面鋪裝層施工時的溫度如果和混凝土的溫差較小，能有效降低裂縫產生的可能性；在鋪裝混凝土前，需要將梁頂進行沖洗，使其充分濕潤，一方面達到降溫的效果，另一方面則是避免梁板因為產生干裂而吸收混凝土中的水分，造成收縮裂縫。

（4）做好混凝土的養護工作。養護時需要創造較高的濕度、較低的溫度的條件，而且養護時間較長，只有這樣才能夠通過合理的養護達到降低混凝土的收縮率、提升其強度的目的。在施工過程中，一般會在混凝土的上面蓋上一層塑料布，定時噴灑淡水，以此來達到保持濕度的效果，尤其是在高溫的環境下，更要注重混凝土的養護工作，因為高溫度會使表面水分蒸發加速，導致表面收縮，從而在混凝土表面出現裂紋。如果在冬季比較寒冷的季節進行施工，那么就要注重保溫工作，保溫膜的覆蓋時間會相對較長，在必要時需要涂刷養護劑。

（5）預埋剪力筋。為了確保鋪裝層和梁體能夠結合緊密，從而有效提高橋面板的整體性能，可以選擇在梁體預制時預埋剪力筋。通過搭焊的方式將梁體中預埋的和鋪裝層中使用的鋼筋連結起來，從而達到支撐鋪裝層的作用，該種方法能夠有效提高鋼筋的穩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 結束語

公路橋梁水泥混凝土橋面必須堅實平整才能長久被使用，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生裂縫現象，對于道路的工程質量和人們的安全出行具有負面作用影響。因此，必須要高度重視該項工作，做好裂縫產生原因的分析研究，并采取有效措施及時加以解決。本文主要介紹了裂紋產生的主要原因，并給出了使用高質量的原材料等五條解決措施，希望對相似工程開展有所幫助。