大跨径桥面混凝土铺装层裂缝原因分析 本文关键词：桥面，裂缝，混凝土，原因，分析
大跨径桥面混凝土铺装层裂缝原因分析 本文简介：随着公路建设行业的飞速进步，越来越多的新桥梁已经建成，特别是大跨度桥梁，其占新型桥梁的比例越来越大。但是，由于受到各种因素的干扰，桥面混凝土表面裂缝的出现较为多见，路面早期破坏尤为明显。桥梁路面和混凝土路面多以混凝土材料为主。桥梁路面铺装的一般破坏主要分为两种吗，一种是不规则的裂缝，呈网状分布；另一
大跨径桥面混凝土铺装层裂缝原因分析 本文内容：
随着公路建设行业的飞速进步，越来越多的新桥梁已经建成，特别是大跨度桥梁，其占新型桥梁的比例越来越大。但是，由于受到各种因素的干扰，桥面混凝土表面裂缝的出现较为多见，路面早期破坏尤为明显。桥梁路面和混凝土路面多以混凝土材料为主。桥梁路面铺装的一般破坏主要分为两种吗，一种是不规则的裂缝，呈网状分布；另一种是纵向和横向较长的裂缝。大跨度桥面混凝土路面裂缝问题，到目前为止，仍是一个找不到很好解决方法的难题，在全国范围内均普遍存在，往往是导致许多返工现象的罪魁祸首。虽然桥梁出现裂缝以后会通过各种方法进行修复，但实践证明效果不是很好，桥梁裂缝的发展和路面层的破坏应该值得我们足够重视，也应该引起人们对桥面表面混凝土裂缝的关注。相应工作人员应尽快探讨研究解决方法，并严格控制施工过程中的施工程序，以确保桥梁在规定的使用寿命内能够很好的完成结构使用使命。
1工程特点
云南省腾冲-陇川高速公路K137+223.5（陇川北枢纽互通立交）大桥上部结构由5×30m预应力混凝土T梁+4×3×30m预应力混凝土T梁+3×31m预应力混凝土t梁组成，并与混凝土T梁串联。桥的总长度为1218.16m。下部主墩为空心薄壁墩、钻孔灌注桩基础钻孔以及相应的基础。主桥面板由8cm长的钢筋等组成。
2质量问题分析及处置
（1）试验段采用陇川岸3×31mT梁，10cm钢纤维混凝土桥面施工始于2018年11月中旬，采用罐车运输、天泵布、三辊机摊铺。养生期结束时，混凝土桥面未出现变形裂缝，施工效果比较完美。（2）2018年12月5日，主桥混凝土桥面起头施工。施工办法和工艺参数与实验段没有差异。从K137+524.585至K136+922.436，先左后右分区段施工。因为桥上风力较大，给土工布覆水形成了很大的阻碍作用。经常会因为大风将土工布局部掀开而使得工程表面失水严重，导致出现干燥现象。施工期查抄中，左幅第五联桥面板（K137+432.04-K137+254.585）呈现横向变形裂痕13条；左幅第四联桥面板（K137+312.04-K137+432.04）呈现横向变形裂痕11条（含施工缝1条）。采取北京海创HC-CK102型裂痕宽度测试仪丈量了裂痕宽度，测试规模为0.16～0.50mm。采取钻芯丈量法丈量缝隙深度，芯样直径为50mm，裂痕深度小于30mm，但也有30~50mm深的裂痕，深部裂痕普通与主梁混凝土连系呈现松动空鼓征象，见表1、表2。2.1面板裂缝位置分析总结（1）主跨30m跨区范围内，易发生变形裂缝，裂缝宽度较大，范围为0.3~0.5mm。（2）枢纽墩（5号枢纽墩、9号枢纽墩）附近裂缝与混凝土浇筑施工方向有关。枢纽墩自铺装施工开始，就比较容易产生变形裂缝，裂缝宽度约为0.2mm。（3）在有空鼓的地方，芯样试验表明，空鼓大部分分布在钢网的重叠部分。为了解决裂缝问题，对混凝土配合比进行了调整。在原配合比中加入0.1%（0.9kg/m3）聚丙烯纤维，ZK137+192.04-ZK137+312.04主线段进行验证。横向裂纹减小为一条，取得了良好的预期效果。（4）陇川岸3×31m试验段于2018年11月中旬开始桥面混凝土铺砌。鉴于桥面裂缝的质量缺陷，结合钢筋网在结构层中的位置检测，可以看出由于受到混凝土的重量和结构的影响，钢网的位置平均减少了15~20mm，离子工具在施工过程中对钢板的压力作用也会产生较大影响。2.2采取的技术措施（1）在结构层，焊接12根短杆的钢网，定位10CRB100×100的钢网。初始定位增加了施工预沉降15cm，放样从钢筋顶部到混凝土顶部开始，控制在15~20mm。（2）选择具有代表性的跨度，优化配合比，将钢纤维掺量提高到1.0%（78kg/m3）体积掺量，并对施工进行验证；（3）在原配合比中加入0.1%（0.9kg/m3）聚丙烯纤维，可适当降低混凝土弹性模量，提高混凝土的极限韧性，提高抗裂性，有效控制变形裂缝。
3大跨径桥面混凝土铺装层裂缝原因分析
3.1设计因素
在目前的设计规范里，对桥梁路面的设计并没有硬性的明确的要求。在设计计算中，有的设计人员将防水混凝土层作为静载计算的第二阶段，有的设计人员将防水混凝土层作为结构计算的第二阶段。无论采用哪种计算方式，防水混凝土路面施工均指桥面板施工。两次浇筑后，混凝土密实不够，参与上层建筑的计算是不合理的，在铺设层底部的钢网设计未能充分发挥钢的抗裂性。
3.2施工因素
3.2.1混凝土振动不致密由于桥面铺装层厚度较小，为保证混凝土密实度，应尽量采用振动梁进行振动夯，不宜单独使用插入式振动器。在桥面铺装大面积混凝土时，钢筋骨架间距相对较近，混凝土由以往的干燥、低流动性、现场拌和向集中拌和、高流动性、泵注、增加水泥掺量、增加水灰比、增加砂比转变。在施工过程中，由于振动和夯击的密实度不足，出现了空洞、洞穴、蜂巢等现象都会导致混凝土在成型后产生裂缝，降低混凝土的抗拉强度和抗压强度。3.2.2桥面铺装、梁板面混凝土粘结不好桥面铺装施工前，必须无松动砂粒。梁和板表面的污垢需要冲洗掉。如果梁板表面不凿刻或凿刻密度不够，桥面铺装与主梁表面的粘结力会大大降低，破坏混凝土的完整性和完整性。车轮的冲击和荷载的作用很容易使桥梁脱落、裂纹、剥落等情况。3.2.3维护和脱模不当桥面铺装施工初期养护不到位，会导致混凝土收缩剧烈，桥面产生损坏现象。在混凝土构件的实际操作中，如果拆除支架的施工工序有误，混凝土构件会产生瞬间的动荷载，对结构产生巨大的影响，并产生裂缝。桥面铺装一旦形成永久性裂缝，在通车后的动荷载作用下，桥面铺装将受到过早的破坏。3.2.4桥面铺装层钢筋网位移目前，在桥梁实际施工中，桥面多采用8或10根钢筋，净距10cm×10cm、15cm×15cm或20cm×20cm。钢丝网焊接在混凝土的绑扎和浇筑中，施工人员、运输机械、粉磨单位重量的混凝土混合料和压力，造成其移位，削弱了钢筋网的分布效果和承受荷载的能力，特别是对负弯钢筋。桥面铺装层的丁字力矩，更容易出现桥面裂缝破坏。3.2.5施工缝处理不当铺装桥面时，应减少施工缝的布置。当桥面不宽时，最好将整座桥倒一次；当桥面较宽时，也可浇筑在不同部位。然而，许多施工团队设置施工关节随意铺设桥面时，施工缝的处理是不合适（如不凿按照规定），在浇注混凝土的过程中，有过长间隔时间（一般不宜超过1h），和建筑关节不按照规定设置，这些都严重影响了混凝土的连续性和完整性。
3.3温度收缩引起的裂缝
在实际施工中，混凝土收缩裂缝是最常见的。在混凝土收缩过程中，塑性收缩和干缩是引起混凝土体积变形的主要因素。塑性收缩。施工期间，混凝土浇筑约4-5h。此时，水泥水化反应剧烈，分子链逐渐形成，水和水迅速蒸发，混凝土收缩，混凝土由于集料的重量而下沉。硬化被称为塑性收缩。塑性收缩可以是一个大的数量级，高达1%左右。收缩（干缩）。混凝土硬化后，随着地表水的逐渐消失，湿度逐渐减小，混凝土体积不断缩减，称为干燥收缩。由于地表水的快速流失和混凝土内部的缓慢损耗，它导致大表面和小内部的不均匀收缩。表面收缩变形受内部混凝土的约束，产生表面混凝土的承重张力。当表面混凝土的抗拉强度超过其抗拉强度时，就会产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要是由脱水干燥引起的。
4采取防范措施切实减少桥面铺装层裂缝
4.1设置定位钢筋，保证钢筋保护层厚度
桥面铺装钢筋网用于混凝土砌块的定位，由于移动比较方便，所以也就失去了定位功能。通过使用钢分段支撑定位可以很好的克服这个缺点。定位使用少于10个或少于12个钢筋，长度约为6~12cm，双向间距约为75cm。定位杆的一端焊接到钢网上，另一端支撑梁表面。同时，在施工过程中，应防止人员和机器在钢网上滚动，以防止钢网的大变形。对于行人难以进入的桥梁，应采用半框架施工方法，以防止行人穿过焊接网。
4.2确保维修周期
混凝土收缩裂缝是早期裂缝，主要是维护不当造成的。其中，温度和湿度对维护影响最大。因此，施工期间和高温条件下的施工应注意混凝土浇筑以后的保养工作。要注意保持一定的湿度，同时避免阳光直射，以避免桥面温度过高，从而导致混凝土迅速膨胀和开裂的现象。主要预防措施如下：①选用无收缩水泥，一般用于中、低热水水泥和粉煤灰水泥，以减少水泥用量。②水灰比对混凝土收缩有很大影响，水灰比越大，收缩越大。因此，在设计混凝土配合比时，应尽可能控制水灰比，并加入合适的减水剂。③严格控制混凝土配合比和施工。混凝土用水量不得超过搅拌设计中规定的水量。④加强混凝土的早期养护，适当延长混凝土的养护时间。
5结语
（1）施工进度计划收紧前不紧后，桥面铺装应尽量安排在低温、变化小、无风的气候条件下进行。（2）避免在未铺柔性路面的桥梁路面层上行驶施工重型卡车和压路机，作为其他工程的施工公路使用。（3）严格控制路面与梁板连接钢垂直不弯曲，使路面与梁板连接成为一个整体。（4）混凝土浇筑后，马上放水进行覆盖养护。
参考文献
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作者：陈旭升 单位：云南展旭公路工程咨询有限公司
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