桥面裂缝的防治措施

史娇

（江西省宜春公路局丰城分局，江西 宜春336000）

1 裂缝的类型

1.1 表面龟裂

砼板面的表面裂缝主要是由砼混合料的早期过快失水干缩和碳化收缩引起的。砼混合料发生分层离析而形成表层泌水。其结果使砼表面含水量增加，当表面水的蒸发速度比泌水速度快时，水的蒸发面就会深入到混合料之内，形成较凸面压力大的凹面，同时固体颗粒间产生毛细管张力；当砼表面尚未充分硬化，不能抵抗这一张力时，砼表面则发生裂缝。这种塑性裂缝的发生时间，大致与泌水消失时间相对应，在砼浇筑数小时，砼表面将出现细微的龟裂。另外砼的碳化收缩也会引起砼表面龟裂，当砼的水泥用量较低，水灰比较大时空气中的CO2易渗透到砼中，与其中的碱性物质起化学反应生成碳酸盐和水，并造成表面裂缝：

1.2 贯穿裂缝

1.2.1 横向裂缝

导致砼路面出现横向裂缝的原因较多，大致主要有以下几个方面：

(1)干缩裂缝。当砼中的水在砼硬化过程中失水时，水泥浆体就会引起收缩。当这种收缩受到限制时，将产生收缩应力。处于限制状态下的砼结构当砼本身的抗拉弹性应变εr以及徐变应变εc两者与砼硬化干燥过程中的自由收缩率εf不相适应即k·εf=εr+εc时，砼才会发生裂缝。其中砼的单位用水量越小，εf越小。但实际施工中，过小的单位用水量，无法满足施工要求。因而在实际施工中，通常以缩小侧限系数K为目的，即采用设置接缝的方法来缓和约束，以避免裂缝的产生。

(2)冷缩裂缝。和一般材料一样，水泥砼具有热胀冷缩功能，在水泥的水化过程中，放热速度初始较慢，25min后增温，大约在水泥终凝后12h的水化热温度达到80℃～90℃，使内部砼产生显著的体积膨胀，而板面温度随着晚上气温降低、湿永养护而冷却收缩，致使砼内部膨胀，外部收缩，产生很大的拉应力：当外部砼所受拉应力一旦超过砼当时的极限抗拉强度时，板块就会产生裂缝或横向断裂此外从最高温降温，由于受到基层或已有硬化砼的约束力，在温度下降时，不能自由收缩，也会产生裂缝，这种裂缝大多是贯穿路面的，因此应及时切缝，以避免裂缝的形成。

1.2.2 纵向裂缝

在路基砼路面或桥台与路基连接段，如果填料土质不均匀，温度不均匀，膨胀土冻胀，压实不均匀，则很可能导致路基支承不均匀。在路基稍有沉陷的情况下由于板块自重和行车压力的作用将产生纵向裂缝，且随着雨水的浸入和浸泡，裂缝将加大。

2 桥面裂缝的原因

2.1 材料性质引起的桥面裂缝及处治措施

无论是柔性还是刚性、半刚性桥梁，都离不开各种材料的构筑，最典型的就是沥青、混凝土和钢材。由于各种材料具有不同的物理和化学性质，而这些性质几乎都与桥面裂缝的生成有着直接或间接的联系，因此材料对桥面裂缝的产生是不容忽视的一个因素。

2.1.1 由于混凝土而产生的裂缝

混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或桥梁内部温差产生时，混凝土将发生变形。目前桥梁桥面铺装多采用泵送混凝土工艺，为满足泵送混凝土较大坍落度的要求，除掺外加剂外，还常用加大水泥用量和适当加大水灰比的办法，这两者都是影响混凝土收缩的主要因素。水泥用量的加大使水化热增大，引起行车道板和桥面铺装的温差而产生变形约束，由于混凝土硬化初期的抗拉强度小，若收缩产生的拉应力超过其抗拉强度，则将导致混凝土内部及表面产生宽度较细且纵横交错的龟裂状裂缝。

2.1.2 由于沥青而产生的裂缝

沥青混凝土铺装面层具有平整度好、噪音小、施工便捷等特点，在桥梁施工实践中得到广泛应用。但沥青面层也有怕水浸泡、易开裂、使用寿命短的特点，各种气温的变化使沥青表面与内部形成温差，沥青面层愈厚，表面温度愈低，面层温差愈大，同时表面产生的温度收缩应力越大。一旦这个应力超过沥青面层某一薄弱面或薄弱点混合料的抗拉强度，面层的表面就首先开裂。与半刚性桥面开裂不同，沥青面层所受到的拉应力是上下大、中间小，在厚的沥青面层下的半刚性基层不容易产生裂解，且半刚性路面的裂缝不容易反射使厚的沥青面层贯通开裂。

2.2 施工不当引起的桥面裂缝

2.2.1 铺装层施工不当在桥面铺装前未将梁表面的松散砂石粒、泥污等物清洗干净，没有在梁表面凿毛，这些都大大降低了铺装层与梁面之间的粘聚力，破坏了混凝土的整体性，通车后车轮的剧烈冲击和荷载的作用容易使桥面出现裂缝；在桥面铺装层施工中，因不当操作造成梁表面高出设计标高，或由于调整桥面纵横坡等原因，造成了桥面铺装层厚度局部过薄，削弱了其刚度和承载能力，或由于绑扎和浇注混凝土时，受到施工人员、运输机械等的不当压力，导致紧贴梁面的钢筋网走位，削弱其分布筋作用承受荷载的能力，尤其对于出现负弯矩的桥面铺装层，容易因此导致桥面裂缝的生成。

2.2.2 施工缝处理不当

桥梁桥面施工时，应尽量减少施工缝，每次作业的浇注长度应以施工缝设在墩台顶位置来确定，当桥面不宽时，以桥面整体一次性浇注为宜，桥面宽度较大的，可以划分分割带，但施工时施工缝的处理不当如不按规范凿毛等，将会使施工缝直接成为影响桥面平整的裂缝，同时在浇注混凝土过程中，出现间歇时间过长，或未按规定设置施工缝，这些都将严重影响混凝土的连续性和整体性。

2.3 荷载引起的桥面裂缝及处治措施

桥梁作为公路的一部分，往往肩负着关键地段的通达、流畅功能，必然承受着不亚于非桥梁路段的外部荷载压力，由于桥梁本身在承受这些荷载之前已预加应力，因此荷载对桥梁的影响是非常显著的因素,这也是桥面裂缝产生的一个主要原因。

3 预防处置措施

3.1 设计上的措施

由于桥面越来越宽．而且桥梁结构受力状态复杂，所以在设计上要对箱体进行整体受力分析和刚度变化分析，对靠近支座一定范围内的箱体进行抗弯、抗扭叠加分析与验算，适当增加构造钢筋。还需要进行桥面横向不对称荷载对箱体产生不利影响的受力分析。当然尽可能从不同角度对应力状态进行研究后复核，通过进行试验来证实设计是正确的后方可进行施工。

另外，箱筋的设计应尽量做到制作和安装方便，这样才能保证施工质量。使桥梁实际受力与设计相符合，通过对多座桥梁成功经验与教训的总结，认为形成比较切合实际受力状态的假设理论，是保证桥梁使用寿命的先决条件。

3.2 施工时需要注意的

桥梁结构质量好坏，最终要看其施工质量。所以现场施工管理水平铺装层裂缝的重要手段及铺装层裂缝的重要手段。

首先在施工过程中，要把好材料质量这一关。除按操作规程施工外，要认真做好钢船骨架的制作与安装，保证骨架就位的几何尺寸符合设计要求，根据构件的不同要求，设计相应的配合比。不同的配合比采取不同的施工程序，从而保证混凝土质量及强度的均匀性和耐久性。

桥面铺装层施工质量要好，桥面铺装层施工的关键是控制水灰比与含砂率。在安装钢船网时。可利用短钢筋头支撑钢船网，以防钢筋网被踩压到底层。另外，使用泵送混凝土浇注铺装层可减少施工车辆和施工人员的现场干扰，保证钢筋网的有效位置。

要认真验算支架的稳定性，并采取相应的措施防止支架下沉和变形。严格按照设计要求的拆架程序，认真做好整个拆架过程中的每一步工作，防止拆架产生过大的瞬时荷载，引起不应有的施工裂缝。

为减少控制桥面裂缝的发生，要认真抓好每一工序的施工质量，根据实际情况，确定合理的工期。在已定工期的前提下安排好施工程序，从而保证结构的质量和使用安全。

4 结语

桥梁桥面裂缝不仅影响梁的受力性能，同时也会影响钢筋的锈蚀，进而影响箱梁的物理力学性能，从而影响桥梁的工作性能。所以必须从设计上采用科学的施工方法以及先进适用的建材料。也希望通过桥梁设计、施工能对设计规范、施工规范以及验收规范方面作一些合理的修订，延长桥梁的使用寿命。

[1]中华人民共和国行业标准.JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范.北京：人民交通出版社.2000

[2]交通部公路工程总公司.公路施工手册,桥涵：下册北京：人民交通出版社.2003