大跨徑組合箱梁橋面鋪裝層裂縫原因分析及防治

摘 要：在公路橋梁建設(shè)中，大跨徑組合箱梁的應(yīng)用越來(lái)越普遍。大跨徑組合箱梁橋面鋪裝層裂縫的產(chǎn)生嚴(yán)重影響橋梁工程的質(zhì)量和使用壽命。文章就橋面鋪裝層裂縫成因進(jìn)行分析，客觀闡述橋面鋪裝層裂縫的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：橋面鋪裝層;裂縫;原因分析;預(yù)防措施

一、 引言

橋面、橋面鋪裝層裂縫現(xiàn)象在橋梁建設(shè)過(guò)程中時(shí)有發(fā)生，這種現(xiàn)象發(fā)生不僅影響橋梁的使用壽命，而且使施工單位因返工處理而造成相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，橋面鋪裝施工質(zhì)量必須提高，確保今后建設(shè)的橋梁更加經(jīng)濟(jì)且耐用。現(xiàn)有橋梁上部結(jié)構(gòu)為4×30m、4×35m、4×40先筒支后連續(xù)組合箱梁，橋面鋪裝為10cmC50砼，中間鋪設(shè)D8熱扎帶肋鋼筋網(wǎng)，施工過(guò)程中部分橋面鋪裝出現(xiàn)裂縫，后經(jīng)返工處理，并認(rèn)真分析產(chǎn)生裂縫的原因，采取相應(yīng)的防治措施，確保橋面鋪裝按期優(yōu)質(zhì)完工。

二、 裂縫產(chǎn)生原因分析

橋面裂縫原因很多，設(shè)計(jì)理論的缺陷或假設(shè)與實(shí)際狀態(tài)相差太大;未按設(shè)計(jì)規(guī)定、施工規(guī)范的要求施工，施工程序和方法不當(dāng);自然因素影響，造成質(zhì)量達(dá)不到要求。下面僅從施工方面分析產(chǎn)生裂縫的原因。

（一）原材料和施工配合比原因

水泥安定性不合格易產(chǎn)生安定性裂縫即通常所說(shuō)的龜裂。石料料徑過(guò)細(xì)，導(dǎo)致砼增加了水泥用量，增大了水泥砼收縮量，易導(dǎo)致鋪裝層產(chǎn)生收縮裂縫。澆筑鋪裝層石料存在邊洗邊用情況，無(wú)法準(zhǔn)確控制用水量，造成坍落度偏大，從而影響砼的早期強(qiáng)度，導(dǎo)致早期強(qiáng)度增長(zhǎng)不能抵抗溫度、干縮變形產(chǎn)生的應(yīng)力，而形成裂縫。

（二）橋面鋪裝厚度不一致

箱梁預(yù)制時(shí)，預(yù)制臺(tái)座未進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，張拉起拱后箱梁簡(jiǎn)支在兩端基礎(chǔ)上，由于基礎(chǔ)兩端未進(jìn)行特殊加固處理，造成基礎(chǔ)兩端下沉，從而導(dǎo)致預(yù)拱度與設(shè)計(jì)不相符，箱梁安裝后，形成鋪裝厚度不一致。

箱梁安裝時(shí)，相鄰兩片梁橫坡不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致濕接縫處橋面鋪裝厚度不均。

當(dāng)橋面鋪裝施工時(shí)，同一跨同一幅鋪裝層未一次性施工完成，在砼的干縮過(guò)程中或在活載的作用下，當(dāng)應(yīng)力集中在鋪裝層較薄且超過(guò)砼此時(shí)的抗拉極限強(qiáng)度時(shí)，鋪裝層被拉裂，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

（三）預(yù)制梁頂面拉毛不當(dāng)和施工縫處理不妥

在預(yù)制箱梁時(shí)，箱梁頂面拉毛過(guò)細(xì)，從而給橋面鋪裝的施工帶來(lái)不良影響，且在箱梁安裝完畢后，未及時(shí)進(jìn)行橋面鋪裝施工，導(dǎo)致箱梁頂面污染較嚴(yán)重，而在橋面鋪裝施工之前，頂面未按施工規(guī)范進(jìn)行全面鑿毛，沖洗干凈，以及澆筑時(shí)，附著式振動(dòng)器移動(dòng)太快，造成局部未完全振搗密實(shí)，導(dǎo)致橋面鋪裝與梁頂面施工縫接合不實(shí)，這些部位也會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生或者造成脫空，在活載作用下進(jìn)一步造成碎裂。

（四）鋼筋網(wǎng)片安裝和砼施工方法不當(dāng)

鋼筋網(wǎng)片未按設(shè)計(jì)要求放在鋪裝層中層，接貼梁面安裝網(wǎng)片不能起到防裂效果。由于是連續(xù)箱梁，罐車在梁面運(yùn)輸時(shí)對(duì)梁體產(chǎn)生振動(dòng)，對(duì)砼強(qiáng)度增長(zhǎng)產(chǎn)生影響，甚至帶來(lái)微小裂紋。

（五）工期、季節(jié)及養(yǎng)護(hù)的影響

橋面鋪裝由于砼鋪裝層厚度大部分在10cm左右，溫差變化對(duì)砼影響較大。冬季施工時(shí)，大氣溫度較低，而砼內(nèi)部由于水化熱產(chǎn)生，溫度較高，從而使砼表面與內(nèi)部溫差較大，極易產(chǎn)生溫差裂縫。夏季施工時(shí)，氣溫較高，砼初凝時(shí)間短，給施工帶來(lái)較大難度，如果砼澆筑推進(jìn)速度較慢，往往砼已初凝而第二遍搓平還未進(jìn)行，而不進(jìn)行第二遍搓平正是導(dǎo)致橋面施工質(zhì)量差，產(chǎn)生裂縫的重要原因。

春秋季施工時(shí)，早晚溫差較大，空氣干燥、濕度小，且多有大風(fēng)，從而導(dǎo)致砼的水分蒸發(fā)較快，如沒(méi)有有效防護(hù)措施也會(huì)導(dǎo)致砼干縮裂紋產(chǎn)生。

雨季施工。如果覆蓋不及時(shí)，對(duì)剛澆筑而未終凝的橋面鋪裝層其表面水泥漿將被沖洗掉，從而影響砼質(zhì)量，而對(duì)于剛初凝強(qiáng)度不太高、氣溫較高時(shí)，突然降雨，會(huì)造成砼溫差較大，進(jìn)而造成橋面裂縫產(chǎn)生。上述諸多因素偶然組合，均會(huì)造成鋪裝層受到損傷，長(zhǎng)此以往橋面鋪裝裂縫會(huì)進(jìn)一步增生。從而影響橋梁質(zhì)量，導(dǎo)致未竣工就進(jìn)行返工或運(yùn)行不久就進(jìn)行大修。

三、 橋面裂縫的預(yù)防措施

為了消除橋面裂縫的產(chǎn)生，一方面，優(yōu)化設(shè)計(jì)，完善設(shè)計(jì)理論，消除因設(shè)計(jì)不完善而產(chǎn)生裂縫原因，如對(duì)不對(duì)稱邊梁增加一定數(shù)量抗扭構(gòu)造鋼筋等。另一方面，選擇合理施工方法、施工工期和嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工規(guī)范要求施工，精心管理、精心組織、精心施工、精益求精，確保每道工序按質(zhì)按量施工，下面從施工角度談?wù)勗鯓宇A(yù)防橋面鋪裝層裂縫產(chǎn)生。

（一）原材料和配合比控制

優(yōu)化水泥，選擇安定性合格、質(zhì)量穩(wěn)定，低水化熱的水泥。優(yōu)化配合比，認(rèn)真進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，用改善骨料級(jí)配降低水灰比，摻加混合料材料等方法。摻入緩凝減水劑，使砼緩凝，推遲水化熱峰值出現(xiàn)，使升溫期延長(zhǎng)，有足夠的時(shí)間讓砼強(qiáng)度增長(zhǎng)，提高砼的抗拉強(qiáng)度。外摻膨脹劑，摻入一定數(shù)量的膨脹劑使砼微膨脹形成內(nèi)預(yù)應(yīng)力，抵消砼收縮產(chǎn)生的部分應(yīng)力，以防止裂縫產(chǎn)生，還可節(jié)約部分水泥，一舉兩得。

（二）確保鋪裝層厚度均勻

在箱梁預(yù)制時(shí)定期進(jìn)行底板觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)加以解決。縮短存梁時(shí)間，箱梁安裝完畢后，立即進(jìn)行高程測(cè)量，如果超過(guò)施工規(guī)范誤差范圍，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，確保橫坡協(xié)調(diào)一致。對(duì)箱梁高度高出設(shè)計(jì)鑿除部分表面砼。

（三）施工縫處理

箱梁頂面應(yīng)做到平整、粗糙，并進(jìn)行鑿毛處理消除梁體污染，選擇清潔劑應(yīng)不對(duì)砼產(chǎn)生不良影響。必要時(shí)，可先用噴漿機(jī)噴一層高標(biāo)號(hào)水泥漿，增加施工縫黏結(jié)力，同時(shí)，振動(dòng)梁移動(dòng)時(shí)應(yīng)緩慢均速，確保振搗密實(shí)。鋼筋網(wǎng)片安裝時(shí)，其下鋪設(shè)水泥墊塊，同時(shí)鋼筋網(wǎng)采用電錘將鉚釘嵌入梁體固定網(wǎng)片，防止?jié)仓^(guò)程鋼筋網(wǎng)片上浮，或者采用二層逐次順序澆筑，確保鋼筋網(wǎng)位置在鋪裝層中間。加強(qiáng)操作工責(zé)任心教育，增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)。

四、 結(jié)語(yǔ)

只要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，制訂詳細(xì)周密的施工計(jì)劃，采用科學(xué)、合理的施工工藝，優(yōu)選各種材料，優(yōu)化配合比，提高員工整體素質(zhì)，就能有效保證橋面鋪裝層施工質(zhì)量，杜絕橋面鋪裝層裂縫的產(chǎn)生。

作者簡(jiǎn)介：

王蔚波，江蘇省交通工程集團(tuán)有限公司。