水泥混凝土桥面铺装产生裂缝的原因及解决方法

黄 河

（四川蜀通港口航道工程建设有限公司，四川 南充 637000）

0 引言

随着我国交通事业的迅猛发展，全国各地的交通路网正在加速建设，水泥混凝土路面因承载力大、稳定性好、抗压性强等优点被广泛应用于道路及桥梁路面。但受各类因素的影响，许多的路面在使用一段时间后出现裂缝，甚至在未使用时就已经出现细微的裂缝，缩短道路的使用寿命。因此，分析裂缝产生的原因并采取相应的控制措施加以防治的工作很有必要，对于工程质量保证、延长工程使用寿命、提高道路使用舒适性等均具有重要意义。

1 裂缝的种类及产生原因

根据裂缝产生原因，水泥混凝土桥面铺装产生的裂缝主要有如下四种:

（1）沉降裂缝。混凝土在进行浇筑后，其中的水泥和骨料会因为重力作用而自然下沉，这时就会出现泌水现象，在这些成分下沉的过程中，如果其中的钢筋等部件发生一定程度的位移，就可能对其造成阻碍，在这些部位就会形成一定的拉应力、剪应力，当力值达到一定时，就会在这些部位出现沉降裂缝。该类裂缝一般会在进行混凝土浇筑后的1～3h 内产生，虽然该类裂缝并不能够采取措施来完全避免[1]。但可以根据水泥浆的凝结速率和沉降速率，合理计算出各类原料与水的混合比例，通过合理配比，可以尽最大可能减少沉降裂缝的产生。

（2）干缩裂缝。干缩裂纹因为其形态微小而不容易被发现，而它的内部开裂的路线相互交错，没有规律，对工程质量影响极大。因此干缩裂纹带来的影响不可小觑。混凝土在干燥的过程中会产生一定的收缩量，当收缩量达到一定程度就会出现裂缝。干缩裂缝产与混凝土的原材料、配合比例、铺装板块尺寸、养护条件等密切相关。当在夏季外界环境较高的情况下，进行道路铺装工程，如果没有采取合理的保护措施，混凝土表面存在的水分会因为高温而迅速蒸发，当期蒸发速率大于泌水量时，就会在混凝土的表面产生一定数量的裂缝[2]；塑性混凝土在工程中也被经常使用，该类混凝土在使用存在凝结到硬化的过程，若砂率过大、含泥量过多等，就极有可能造成因收缩过量而产生裂纹；一些砂石中还有活性物质，这些物质会和水泥碱发生一定的化学反应，这样在物料表面就会反应生成一定量的硅酸凝胶体，胶体被吸收后会发生膨胀，出现裂缝。实践证明：水泥标号越高，收缩越大；矿渣水泥比普通水泥收缩大；级配骨料粒径越小，收缩越大；造成干缩裂纹危害的机会就越大。

（3）温度裂缝。水泥混凝土在使用的过程中发生着一系列化学反应，存在热胀冷缩原理。混凝土在硬化时会放出热量，造成混凝土因内部温度升高而膨胀，研究表明，温度每提高1℃，每米混凝土就会膨胀0.01mm[3]。这些形变实际上对于面积较大的混凝土板块的影响是极其不利的。因为混凝土路面板内部的最高温度能够达到50℃左右，导致混凝土内部出现明显的膨胀现象，但是当夜晚降临时，温度越来越低，混凝土因为湿水养护温度降低而发生收缩现象，会使得混凝土的内部有一个向外膨胀的力，混凝土的表面有一个向内收缩的力，形成拉应力，这个力值一旦超过混凝土当时的极限抗拉强度时，桥面铺装就会产生裂缝。

（4）施工裂缝。此种裂缝指的是在施工过程中的各种因素造成的裂缝。比如，施工前没有将桥面的灰尘进行彻底的清理，残存的浮灰会对桥面铺装与桥面板黏结产生一定程度的影响，当受到温度变化及荷载作用时，铺装层因与主梁黏合不够，就无法和主梁同时受力发生形变，久而久之就会造成桥面铺装碎裂；施工中钢筋的安装位置出现偏差，造成钢筋网没能穿过工作缝，或是虽然部分钢筋网穿过了沉到了铺装层底部，这样钢筋网的作用就不能有效发挥或起不到作用，造成桥面铺装损坏；混凝土振捣的不够、边部拆摸时间过早、过早通车等，都会引起混凝土开裂。

2 防治裂纹出现的主要措施

（1）使用高质量的原材料。工程中使用的水泥从购买渠道和现场性质检验等方面需要严格管理，确保使用的水泥强度、安定性等达到使用要求后方可使用。因为不同种类的水泥性质是有差别的：矿渣、地热等快硬水泥混凝土收缩性较高，矾土、火山灰等普通水泥混凝土收缩性较低。而且原材料中的花岗岩、白云岩、石英及石灰岩等成分，吸水率很小、收缩率较低；但是角闪岩、板岩及砂岩的吸水率相比较大。因此，对于不同的原材料需要采取相应的比例和混凝办法，才能生产出合格的混凝土。同时，为了有效避免混凝土发生化学反应，新生产的水泥不能立即使用，因为这时的水泥温度较高，其中的游离氧化钙未能消解完全，会对混凝土产生负面作用。

（2）加强施工过程控制。振捣方式的选择对于水泥混凝土桥面铺装具有重要影响，一般情况下，手工捣固相比机械方式，混凝土的收缩性比较大，如果振捣时间不能得到有效合理控制，就会出现问题。如果振捣时间较短，混凝土不厚密实就会降低强度，造成裂纹，减少使用寿命；如果振捣时间过长，又会使得混凝土依据骨料粗细出现分层现象，使混凝土强度不够均匀，因而产生裂缝。要严格控制好钢筋构造的使用，使其按照设计要求正确安装好，从而有效提高混凝土抗裂能力。也可以针对现实情况，在泥混凝土中添加一定的化学剂，如保塑剂或者水剂，这种方法能有效减少混凝土因早期温度变化造成的干裂；添加适量的改性聚丙烯或者钢纤维，也可以减少混凝土在硬化时产生的裂纹。

（3）做好外界环境的配合。在夏季或者施工温度比较高的情况下，可以在施工前用水冲洗桥板顶面进行降温，而且在中午时最好不要施工，尽量选择夜间和晨间等温度相对较低的时间施工因为桥面铺装层施工时的温度如果和混凝土的温差较小，能有效降低裂缝产生的可能性；在铺装混凝土前，需要将梁顶进行冲洗，使其充分湿润，一方面达到降温的效果，另一方面则是避免梁板因为产生干裂而吸收混凝土中的水分，造成收缩裂缝。

（4）做好混凝土的养护工作。养护时需要创造较高的湿度、较低的温度的条件，而且养护时间较长，只有这样才能够通过合理的养护达到降低混凝土的收缩率、提升其强度的目的。在施工过程中，一般会在混凝土的上面盖上一层塑料布，定时喷洒淡水，以此来达到保持湿度的效果，尤其是在高温的环境下，更要注重混凝土的养护工作，因为高温度会使表面水分蒸发加速，导致表面收缩，从而在混凝土表面出现裂纹。如果在冬季比较寒冷的季节进行施工，那么就要注重保温工作，保温膜的覆盖时间会相对较长，在必要时需要涂刷养护剂。

（5）预埋剪力筋。为了确保铺装层和梁体能够结合紧密，从而有效提高桥面板的整体性能，可以选择在梁体预制时预埋剪力筋。通过搭焊的方式将梁体中预埋的和铺装层中使用的钢筋连结起来，从而达到支撑铺装层的作用，该种方法能够有效提高钢筋的稳固性以及安装的正确性，能够减少人为因素造成的钢筋安装不到位造成的裂缝。

3 结束语

公路桥梁水泥混凝土桥面必须坚实平整才能长久被使用，才能满足人们要求。但是水泥混凝土在使用过程中受各种因素的影响产生裂缝现象，对于道路的工程质量和人们的安全出行具有负面作用影响。因此，必须要高度重视该项工作，做好裂缝产生原因的分析研究，并采取有效措施及时加以解决。本文主要介绍了裂纹产生的主要原因，并给出了使用高质量的原材料等五条解决措施，希望对相似工程开展有所帮助。