【摘 要】本文结合桥梁施工工程实例,从设计方面、砼施工及养护方面对桥面铺装砼裂缝的施工成因进行分析,并提出相应的预防措施,以达到提高桥梁施工质量的目的。 

【关键词】桥面混凝土;铺装;裂缝;防治 
  一、前言 
  桥面铺装砼面层直接承受行车荷载、粱体变形和外在环境因素的作用,其变形和应力特征与主梁密切相关。桥面铺装层一方面可分散荷载并参与主梁的受力,另一方面起到联结各主粱使其共同受力的作用,既是桥面保护层又是桥梁结构的共同受力层,所以桥面铺装层是一个受力复杂的动力体系,要求具有足够的强度、整体性和耐久性。 
  近几年来,大、中、小桥桥面混凝土铺装出现裂缝的问题已备受关注,该问题已直接影响到桥面的使用性能和耐久性。这里就结合桥梁施工实例,对桥面铺装砼产生裂缝的相关因素进行分析。 
  二、工程概况 
  桥全长86.04m,桥面宽度为12m,桥梁上部结构为4x20m预应力钢筋砼简支梁桥,空心板梁高0.95m;下部结构采用肋板式桥台,柱式墩,钻孔灌注桩基础。安装预制预应力空心板36块。现浇C50砼桥面铺装层15cm厚。 
  三、裂缝成因分析及防治措施 
  桥面铺装砼施工完成后,砼表面即产生早期网状不规则裂纹,主要成因为桥面铺装砼施工时,气温高且刮风天气,施工中未采取适当措施,致使在砼凝结硬化初期,砼表面过快失去水分而出现的干缩裂缝。该裂缝为微细小裂缝,通常是一种无害裂缝,对砼结构的承重、防渗及其它功能不会产生太大的危害。 
  桥面铺装砼施工完成通车后,砼出现横向多条裂缝,裂缝长度和缝宽较大,具有规律性(如图),有随时间推移而发展的趋势,三个月后,裂缝相对稳定。原因分析: 
  1.桥梁纵、横向坡度控制 
  1.1 裂缝成因分析 
  桥梁纵向坡度为3.85%,横向坡度为1.5%,采用空心板梁支座调节坡度。由于纵向坡度较大,空心板梁架设后,桥面形成双向阶梯状,造成铺装层厚度不均,特别是空心板梁交接位置,砼厚度偏小,造成砼表面容易开裂。桥面铺装砼厚度不均,是引起桥面铺装过早裂缝的重要原因。 
  1.2 防治措施 
  在桥梁设计中,结合桥梁排水需要,尽可能控制减小桥梁纵、横向坡度,特别是大、中桥,由于桥梁较长,纵向坡度应严格控制;同时,桥面空心板梁吊装完后,铰缝砼施工时,应使相邻空心板梁衔接好,使桥梁坡度尽可能顺畅,减少桥面铺装砼厚度不均匀的问题。 
  2.钢筋安装控制 
  2.1 成因分析 
  (1)本工程桥面铺装钢筋网采用双层Φ10,网距为10cm×10cm,连续钢筋网为Φ16×1Φ10,网距为10cm×10cm,现场绑扎定位。在施工过程中,由于定位钢筋焊接时预留高度不够,致使铺装层上层钢筋保护层不足,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。 
  (2)连续钢筋网片位置网距过密,网距小于5cm×5cm,施工时易造成砼离析,保护层厚度不够时在砼表面产生反射裂缝。 
  2.2 防治措施 
  (1)必须保证钢筋有足够的保护层厚度。 
  (2)严格控制钢筋网片间距。 
  3.砼施工控制 
  3.1 成因分析 
  (1)浇筑前的清理工作不到位 
  梁顶表面的浮渣、尘土、油污及水泥浆清理不利,造成铺装层与主梁结合欠佳。特别是后张法施工的现浇箱梁桥面,不按规范凿除孔道压浆时出浆管排除的水泥浆,给桥面铺装与桥面板的粘接形成一个夹层,危害较大。 
  (2)砼质量存在欠缺 
  主要是在施工中采用泵送砼,为保证砼的流动性,增加水和水泥用量,或因其它原因加大了水灰比,导致砼凝结硬化时收缩量增加,使得砼体积上出现不规则裂缝。 
  3.2 防治措施 
  (1)浇筑前应仔细清理梁顶表面的浮渣、尘土、油污及水泥浆。 
  (2)合理设计砼的配合比,改善骨料级配、降低水灰比、掺合粉煤灰等混合材料,掺加缓凝剂;在工作条件能满足的条件下,尽可能采用较小水灰比及较低塌落度的砼。 
  (3)适时地收水抹面。收水抹面的目的一是增加砼表面的密实度,二是使砼表面产生的细微裂缝愈合,减少收缩裂缝的产生。 
  (4)砼中宜掺用防裂纹化学添加剂或金属纤维等材料。 
  4.养护控制 
  4.1 成因分析 
  桥面铺装一般厚度小,面积大,设计强度高,水泥用量大,极易出现收缩裂缝。 
  (1)砼终凝前,在干热或刮风天气易于出现塑性收缩裂缝,裂缝多为中间宽、两端细且长短不一,互不连贯。裂缝产生原因是由于砼在塑性状态时需要较多的水分,而天气炎热,阳光直照,刮风,使砼表面水分蒸发过快,砼表面产生急剧的体积收缩,此时砼还没有强度,表面将出现龟裂。 
  (2)砼在养护一段时间后出现干燥收缩裂缝,为表面性的较浅较细裂缝,多沿短方向分布。裂缝产生原因是由于砼养护不周,受风吹日晒,表面水分散失过快,而砼内部湿度变化小,表面干缩变形受到砼内部的约束,产生较大的拉应力后生成裂缝。 
  4.2 防治措施 
  养护期间注意保持铺装层的湿度,一般可覆盖土工布并及时喷洒淡水保持表面湿润。 
  5.其它方面 
  桥梁铺装砼强度完全达到前,应严格控制桥梁交通开放,防止因砼强度不足而遭受外力造成内部损伤。 
  四、砼桥面病害处治维修措施 
  对于砼桥面病害处治的修补,目前采用的通常有三种方法,即灌浆法,植筋法和返修法。 修补前为有利于新旧混凝土之间粘结牢固,可采用下述两个措施:一是在凿毛后的混凝土面上涂抹一层薄的胶结剂, 例如1:0.4铝粉水泥浆、1:1铝粉水泥砂浆、环氧胶液等;二是加设新旧混凝土之间的联系钢筋。可在旧混凝土层上设置钢筋锚,也可把补强层钢筋网与底层钢筋焊接。 
  4.1 灌浆法。将高分子弹性有机材料用压力灌入混凝土裂缝中的一种自治方法。灌缝材料一般具有粘结强度高、抗拉、抗压、抗冲击强度高、渗透性强、塑性强、不易老化的优点。根据裂缝的宽度和深度不同,一般有压注灌浆法、扩缝灌浆法和直接灌浆法。 
  4.2 植筋法。目前对裂缝修补的常用方法,通常有斜孔植筋和绑带植筋法。 
  4.2.1 斜孔植筋法。这种裂缝方法具有对桥面破坏小、耐久、能恢复桥面整体性、施工简单、快速等优点。 
  4.2.2 绑带植筋法。对贯穿全板厚的开裂状的单条裂缝,宜采取绑带植筋法。修补混合料选用高早强、高韧性、微膨胀、快速修补材料。 
  4.3返修法。对于桥面纵向裂缝损坏比较严重,呈现破碎或网状开裂时,应凿除重新进行返修,重新铺筑水泥混凝土桥面时应注意以下几个问题。 
  五、结语 
  桥面铺装是桥梁的重要组成部分,桥面铺装质量的好坏是保证公路运行质量的关键之一,必须引起重视。在理论上需加强对桥面铺装受力机理和材料的研究,以明确桥面铺装各结构层计算模型,力学特性及相关参数,为桥面铺装的设计提供指导并在铺装施工中切保证质量,采取可靠措施,严格按照《公路桥涵施工技术规范》和设计文件要求,根据当地的实际情况,加强管理,认真施工,桥面混凝土的裂缝是完全可以防止的。