桥面铺装混凝土裂缝产生原因及预防措施

桥面铺装混凝土裂缝产生原因及预防措施

毕杰朋

中铁十四局集团第四工程有限公司山东济南250000

摘要：本文以阿尔及利亚东西高速公路东标段项目为案例，通过对桥面铺装混凝土裂缝的产生原因及影响因素的剖析，结合施工实际对桥面铺装混凝土裂缝提出相应的防治措施及修补措施。

关键词：桥面铺装砼裂缝，产生原因，防治措施，修补措施

1工程概况

项目位于阿尔及利亚东部安纳巴省至突尼斯边境，共计84km（起止里程PK339-PK424）。项目前期为日本联合体施工，结构物部分已经基本完成，原日本公司因与业主出现争议而工程建设中止，剩余路基土方、路面及附属工程未施工。剩余路基土方、路面及附属工程未施工。

我标段在接手原修建单位的桥梁结构物时发现部分桥面铺装局部有裂缝产生，该情况尤其是在雨后桥面似干未干时眼观十分明显。为消除桥面铺装混凝土裂缝对日后通车路面质量产生不良影响，我标段技术人员，对桥面铺装混凝土裂缝的产生部位、形状、深度、数量从理论上进行剖析，有针对性的提出相应的处冶措施。

2桥面铺装层混凝土裂缝产生原因分析

2.1干缩裂缝产生原因

2.1.1桥面铺装层混凝土浇筑成型后，养护不到位，表面水份急剧蒸发，形成较大的温度梯度，混凝土表面在较大的拉应力作用下被拉裂。

2.1.2骨料中砂的质量控制不严格，个别使用了含泥量大的粉砂，混凝土浇筑后产生较大的收缩，而其自身强度又较低。

2.1.3桥面铺装混凝土振捣过度，表面形成水泥含量较多的砂浆层，收缩量增大。

2.2温度裂缝产生原因

在浇筑后硬化期间，水泥放出大量水化热，混凝土内部温度不断上升，造成铺装层混凝土表面和内部温度梯度过大，产生的温度应力超过铺装层混凝土表面的抗拉强度时便出现裂缝。

2.3化学反应裂缝产生原因

钢筋固定不牢，保护层过薄，在水的作用下，钢筋锈蚀；骨料中含有硅质岩或硅酸凝胶，吸水后体积膨胀而发生碱骨料反应，使混凝土崩裂。

2.4施工裂缝产生原因

原材料控制不严，混凝土未按施工配合比进行拌合；钢筋绑扎不牢，局部混凝土保护层不足；混凝土浇筑时振捣不到位；混凝土浇筑后，混凝土在凝固期间受到外力冲击作用（如重车通行等）。

3桥面铺装层混凝土裂缝的预防措施

3.1原材料的质量控制

水泥：混凝土的温度裂缝主要是由于水泥水化热的聚积而引起的，在常温下不同品种的水泥在不同龄期的水化热是不同的，因此在相同条件下应尽量选用低水化热、安定性好的水泥。

细骨料：最好选用级配良好的中粗砂，中粗砂空隙率小、总表面积小，这样相同条件下混凝土的用水、水泥用量就可减少，水化热就低、温度裂缝随之减少，同时应控制砂中的含泥量，含泥量越大，混凝土收缩变形量就越大，裂缝就越严重。

粗骨料：在级配合理的情况下，尽量使用大粒径的粗骨料，这样的粗骨料孔隙率小，总表面积小，相应每立方混凝土中水泥砂浆用量就少，水化热随之降低，混凝土的收缩量就小，温度裂缝、收缩裂缝出现数量就少。

3.2混凝土浇筑过程质量控制

3.2.1混凝土的拌合、运输

3.2.1.1混凝土的拌合选用带有自动计量设备拌合机，计量设备要求事前标定、定期检验，拌合严格按施工配合比进行，并保证足够的拌合时间，要求拌合好的混凝土具有良好的和易性、流动性，以防因拌合不均，致使粗骨料、砂浆收缩不一致产生收缩裂缝。

3.2.1.2混凝土的运输尽量用搅拌、密封功能的混凝土运输罐车，保证运输过程中水泥砂浆不流失、混凝土不沉淀、不分层，确保匀质，并尽量缩短混凝土运输时间，以防出现分层裂缝及强度严重不均的情况。

3.2.2混凝土的浇筑、振捣

3.2.2.1在进行桥面铺装层混凝土浇筑时，应特别注意合理安排浇筑顺序，一般以一道伸缩缝到下一道伸缩缝为一浇筑段，浇筑按由下坡至上坡的原则进行，以保证浇筑混凝土的均匀性，减少伸缩裂缝的出现。

3.2.2.2浇筑前须使预制板表面粗糙并清洗干净，在经检验无浮浆及其它任何杂质后，进行铺装层钢筋网的布设，对于伸入护栏部位的钢筋，采用夹板定位，夹板间塞紧泡沬板，同时夹板外侧用膨胀螺栓固定，以防跑模、漏浆、引起混凝土局部强度不足，导致产生裂缝。

3.2.2.3桥面铺装钢筋网布设好后，应注意采取一定的保护措施，不得在钢筋网上搁置重物或在钢筋网上推送运料小车及人行践踏，而使钢筋变位。同时在浇筑中随时注意调整钢筋的位置，以防出现保护层不够，出现钢筋锈蚀而产生化学裂缝。

3.2.2.4混凝土的振捣应注意密实到位，以减少收缩裂缝的产生。振捣应均匀一致，以混凝土表面泛浆为宜，如振捣时间过短、不均，会造成漏振或不密实；如振捣时间过长，会造成混凝土离析、分层现象，致使混凝土结构不均匀、强度不一致，容易引起收缩裂缝。振捣时应防止铺装层钢筋产生移位、变形，否则将改变钢筋的受力状态，出现混凝土结构裂缝。

3.2.3混凝土的收面、搓压

桥面铺装混凝土的收面、搓压，应注意把握“火候”适时进行，收面过早起不到消除裂缝的效果，过晚可能混凝土已终凝又压不动了。收面、搓压的时间应选在混凝土初凝后、终凝前进行，混凝土的初凝应以表面收水、用手轻拍无手印为原则，第一遍普遍搓压，第二遍则重点寻找裂纹，并用木搓板在裂纹处反复仔细拍打，直至混凝土二次液化愈合裂纹。

3.2.4桥面铺装层混凝土的养护

桥面铺装层混凝土的养护，应强调一个“早”字，就是在混凝土收面、搓压后应保持混凝土表面的湿润状态；在桥面铺装层混凝土终凝后、可以上人时及时覆盖无纺布/黑心棉等保水性能好的材料，在养护期安排专人看护、洒水，并根据天气情况适时延长保湿养护时间。

4桥面铺装层混凝土的修补措施

4.1涂膜封密法

对于裂缝宽度（＜0.2mm）、深度、面积都不大的桥面铺装，我们采用涂膜封闭法进行处理，即用特殊的涂料在其表面涂膜，以提高其防水性、耐久性，通过密封裂缝表面达到防止水分二氧化碳及其它有害介质侵入的目的，具体作法如下：

4.1.1将桥面铺装表层污染和起砂层用砂轮打磨机磨去，并用高压水辅以钢丝刷清洗干净。

4.1.2用腻子将混凝土表面裂缝、气孔和缺陷处填充补平，待干后用砂布磨平（腻子配方：ZV型混凝土修补胶：粉料＝1：1.8～2.0）。

4.1.3涂刷底层涂料，底层涂料在使用前过滤除去杂质、团块（底层涂料配方：ZV型混凝土修补胶：粉料＝1：0.7～0.8）。

4.1.4涂刷主层涂料，要求涂刷三遍，每次涂刷要等上遍涂料指触干后方可进行（主层涂料配方：ZV型混凝土修补胶：粉料＝1：0.8～1）。

4.1.5涂罩面层，主层涂料干后，在外罩涂1～2层罩面涂料，罩面一般选用ZB混凝土修补型。

4.2注浆涂膜法

对于裂缝数量较多、微细裂缝中掺杂个别有害裂缝（裂宽0.2～0.3mm）的部位，采取先用低压注浆法修补个别有害裂缝，然后涂膜封闭。

4.2.1低压注浆

低压注浆是对有害裂缝全宽范围内注入修补料，提高混凝土的防水性、耐久性，其区别于涂膜封闭法的优点是修补工作能深入到平裂缝内部，在很大程度上使混凝土恢复到初期的整体状态、且恢复效果较好。

4.2.1.2主要施工工艺

a.裂缝清理

用小型工业吸尘器将裂缝中的泥土吸出，并用湿布擦去裂缝两边尘土，注意在进行裂缝处理时，裂缝中不得进水。

b.粘贴注浆嘴、封闭裂缝

将预计贴嘴处用胶布贴紧，毛刷沾封缝浆沿裂缝来回涂刷，堵塞裂缝。十几分钟后揭去胶布露出注浆嘴，将注浆嘴按要求骑缝粘上，整个底座用粘嘴浆包严，粘嘴浆固化后，用封缝胶沿注浆嘴底部来回反复涂刷，以免注浆时漏浆。

c.注浆

注浆作业一般在粘嘴后第二天进行，为保证注浆充满裂缝，第一次注浆约半小时后进行第二次注浆。注浆时设法将T型弹力补缝器固定在TQ型注浆嘴上，靠补缝器自身弹力加压进行注浆作业。

d.清理表面

注浆一天后即可铲除注浆嘴及封缝材料，并将表面清理干净。

4.2.1.3注浆后涂膜封闭

对注浆后清理干净的部位进行涂膜封闭，涂膜封闭处理的方法同前。

5、结束语

在阿尔及利亚东西高速公路东标段的桥面铺装层混凝土裂缝的处治施工中，通过事后对已处理部位进行跨缝取芯检验，经处理后的部位，裂缝愈合良好，混凝土强度恢复较快，能够满足混凝土施工的技术规范要求，达到了既消除质量隐患又保证了施工工期的要求。

参考文献：

[1]《工程结构裂缝控制》王铁梦中国建筑工业出版社

[2]《路桥施工计算手册》周水星等人民交通出版社

[3]《建筑物的裂缝控制》——王铁梦

[4]相关施工图纸、阿尔及利亚高速公路公司CCTP专用技术条款.