桥面铺装裂缝的成因及处治措施

王 敏

（晋中市交通建设工程质量监督站，山西 晋中 030600）

表面裂缝是水泥混凝土桥面铺装常见的病害，对于汽车的安全、舒适运行有较大的危害。本文通过对裂缝成因的分析，有针对性地提出处治措施，以保证桥面铺装的工程质量。

1 裂缝类型

1.1 塑性收缩裂缝

混凝土浇注成型后，由于重力作用粗颗粒及颗粒比重大的产生沉降，水泥净浆浮至混凝土表面，水分比重小而上浮形成泌水。混凝土的泌水对其表面质量影响较大，所造成的塑性收缩是不可逆的变形。

1.2 干燥收缩裂缝

干燥收缩裂缝由于混凝土中水分蒸发而引起的体积缩小产生裂缝，主要是因为毛细孔失水引起的体积变化。若混凝土中用水量增加，水灰比增大，毛细孔增多，混凝土收缩将增大；在混凝土收缩变形时，由于其周围存在约束，内部产生拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度时，就产生收缩裂缝。在施工过程中，大多数混凝土收缩裂缝是由于干燥收缩引起的，它在混凝土浇筑后3个月内皆有发生。

1.3 自收缩裂缝

自收缩裂缝是由于水泥水化产物体积小于原来水泥和水的体积而引起的，它是高强度、高性能混凝土开裂的重要原因。

1.4 热收缩裂缝

水泥在水化过程中出现温度梯度而产生收缩不一致，从而引起开裂，这种裂缝多为贯穿性裂缝。

2 裂缝成因分析

2.1 结构设计原因

2.1.1 与基层之间存在“冷缝”，变形不一致，开裂首先出现在桥梁的负弯矩处，进而发展。

2.1.2 由于起拱，梁面不平整，铺装层厚度不均匀，混凝土界面摩阻力增加，新老混凝土变形不一致，存在层间搓动现象，由此在过薄或厚薄交界处将成为薄弱断面，混凝土收缩时难以承受拉应力，直接受力情况下抗压能力不一致，造成薄弱断面处开裂并日趋严重。

2.1.3 铺装层设计较薄，不满足重载交通需要。在柔性路面未铺装前，自卸车、压路机等重型车辆频繁通行，其重复荷载应力超过混凝土抗疲劳强度，造成表面开裂。

2.1.4 铺装层面积较大，其间未设纵横向胀缩（假）缝，在温度变化时，温度胀缩及翘曲应力超过混凝土抗弯拉强度，从而造成铺装层中部开裂。

2.2 施工原因

2.2.1 使用商品泵送混凝土

使用商品泵送混凝土较现场自拌混凝土更易开裂，主要原因为：

a）泵送混凝土大多使用新法烧成的水泥，C3S含量较高，水泥比表面积增大，水泥早期水化快，水化热高且集中，热收缩加大；

b）为满足泵送要求，砂率加大，混凝土流动性增大，塑性收缩加大；

c）由于混凝土流动性大，粗骨料下沉，细集料上浮，形成离析现象，造成混凝土强度不均匀，接触面粘结力差，表面耐磨层增厚，收缩加大，一旦开裂将呈贯穿性；

d）为减少用水量，增加和易性，一般商品混凝土外加剂掺量大约是自拌混凝土的2倍，外加剂的增加会加大混凝土的收缩；

e）为确保混凝土强度，施工时水泥用量偏大，试块抗压强度远高于设计的C40，个别甚至高达C60以上，加剧了混凝土的收缩。

2.2.2 左右幅施工干扰

当混凝土强度较低时，不同幅长的震波对混凝土内部结构造成损伤。当这种损伤超过混凝土抗拉强度时，将产生开裂。

2.2.3 钢筋网片下沉

钢筋网片的下沉将致使混凝土整体性、抗冲击性、抗疲劳能力削弱。

2.2.4 混凝土养护不到位

如铺装层面积较大而厚度较薄，混凝土覆盖养护不及时，表面水分蒸发过快，出现收缩裂缝。

2.3 其他原因

2.3.1 气候因素

桥面铺装施工时，一般正值高温酷暑季节，使得梁面润湿水分饱和性差，混凝土表面水分蒸发过快、补充不及时，以及昼夜温差较大等，使混凝土干燥收缩和热收缩加大。

2.3.2 过早开放交通

在强度达不到设计强度的情况下开放交通，导致铺装层混凝土的抗压能力不足，造成开裂。

3 裂缝处治措施

对于桥面铺装的裂缝，要以预防为主，从梁板安装到体系转换，施工对允许偏差必须符合设计和技术规范的要求。在出现裂缝后，本着不留隐患、不危及结构物安全、不因过多凿除混凝土而扰动铺装层的稳定，并顾及铺装层表面的观感等原则，根据具体情况拟定处理方法。

3.1 对细微的收缩裂纹，开裂方向不规则者，拟只做表面处理，采用混凝土胶粘剂对其表面进行封堵。胶粘剂配比为矿粉∶胶液（水玻璃）∶固化剂＝1∶0.5∶0.1，封堵前注意用钢丝刷将裂纹周围进行 清理，然后用高压气筒将灰尘吹净。

3.2 对施工缝或某一区域裂缝较少而缝隙偏大的情况，采用先凿槽嵌补，后钻孔进行压力灌浆的方法。施工时沿缝隙口凿出一V形槽，宽1～2cm，深5～10mm，底面平整，清缝干净，在四周涂一层环氧胶液，配比为环氧树脂∶乙二胺∶二丁酯∶丙酮＝100∶16∶20∶5；然后用环氧砂浆进行封补，环氧砂浆配比为环氧树脂∶乙二胺∶二丁酯∶丙酮∶砂∶水泥＝100∶10∶12∶15∶450∶150，考虑外观颜色一致，黑白水泥可按1：1配制。灌浆时先用电钻钻两个骑缝孔，用水清孔，然后进行压风或压水试验，最后用压浆设备将配比为环氧树脂∶乙二胺∶二丁酯∶丙酮＝100∶10∶60∶10的环氧树脂胶液以0.5MPa的压力灌入。

3.3 对裂缝较宽、范围较大、延伸较长，铺装层与梁面剥离形成空鼓，或某一区域裂缝数量较多，应成区段、成半幅甚至全幅进行返工处理。处理时，先沿裂缝区域弹墨线，然后用切割机沿线切缝，再用风镐进行混凝土凿除，取出原钢筋网，对梁顶面进行清理、湿润，然后安装新的钢筋网片并连接牢固，采用原混凝土配比浇筑，并掺加聚丙烯纤维，掺量为水泥用量的0.2%左右。为防止在新浇筑混凝土的周围出现细丝状收缩裂纹，浇筑前在老混凝土周围、浇筑后在新补混凝土上沿四周涂一层铝粉水泥浆液（1∶0.4）。

4 结语

桥面铺装的设计要进行优化，要充分考虑施工的方便，尤其是安装的方便；对墩顶一定范围内，适当增加构造钢筋；在梁体顶面预埋钢筋，便于铺装层钢筋网的固定。

桥面铺装应尽量安排在气温较低（20℃左右）、昼夜温差不大、无大风的气候条件下施工。在未铺筑柔性路面的铺装层上通行施工重车，将使刚性的桥面铺装层严重受损，无法避免时应在铺装层上铺筑20cm厚砂土再通行。如果最小厚度达不到设计要求时，应进行高程调整。钢筋网的位置至关重要，要杜绝施工车辆在其上行走，为防止下沉，垫块密度和强度应通过试验确定，同时为防止上浮，可以钢筋锚固至梁体。优化配比，尽量使用低水化热的水泥，并且应强调抗弯拉强度达到要求。混凝土初凝后必须进行二次收面，并及时覆盖养护，仅仅是表面洒水养护是不足取的，尤其在夏季施工，必须要有保水措施。桥面铺出现裂缝，主要是施工的不规范造成的，在盖梁和垫石施工时就要考虑实际的梁板起拱度，从而对高程在允许范围内作出适当调整；施工过程中各个环节要密切配合，精心组织，按照规范要求施工；发现裂缝要及时处理，以防止进一步的恶化。

[1]CJJ 2—2008，城市桥梁工程施工与质量验收规范[S].

[2]韩伟华，和亮，张峰.桥面铺装病害处治新方法[M].山西交通科技，2009，（1）：