砼桥面开裂成因分析及处治方法

刘浩

摘要：盐城市一些水泥砼公路桥梁通车后不久桥面即发生开裂，严重影响了行车安全和舒适性，以及桥梁的使用寿命。本文对水泥混凝土桥面开裂原因进行分析，对其维修方法以及设计、施工应注意的几个问题作了论述，以供参考。

关键词：桥面开裂；原因；处治

一、前言

目前，随着交通量和重型车辆的增加，我市桥面铺装层损坏较为严重，维修周期也越来越短，有的甚至通车不久桥面即出现了开裂、碎裂、露骨、脱落等现象，不仅妨碍了行车安全，影响了桥面的美观性，而且也给维修工作带来了很大困难。

二、桥面过早开裂的原因分析

（一）桥面板刚度不够

为了减轻恒载，试图用增加钢筋用量或采用高强度钢筋来减薄桥面板的厚度，这种桥面板由于刚度不够，在重荷载的作用下引起较大的形变，且车辆的不断冲击震动，容易使桥面板及铺装层出现裂缝，且发展较快。

（二）负弯矩的影响

对于连续梁桥、拱桥及悬臂梁桥等桥型结构，由于荷载的作用而产生负弯矩或拉力，使桥面铺装层受到拉力的作用而容易产生裂缝，从而造成桥面铺装的损坏。

（三）桥面铺装层与主梁表面混凝土未粘结好

桥面铺装前没有将梁表面的松散砂石粒、泥污等物清洗干净，及主梁表面未凿毛或凿毛的密度和深度不够，这些都大大降低了桥面铺装层与梁面之间的粘聚力，破坏了混凝土的整体性。

（四）桥面铺装层的厚度过薄

由于施工因素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，削弱了桥面铺装层的刚度和承载能力。

（五）桥面铺装层内的钢筋网走位

钢筋网在进行绑扎和浇注混凝土时，受到施工人员、运输机具碾踏和混凝土拌和物的自重压力，导致其紧贴梁面的走位现象，削弱了钢筋网的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，容易因此而出现桥面裂缝等损坏现象。

（六）混凝土的干缩作用

水泥用量大时，水化热大，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，若干缩和冷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裂缝。

（七）混凝土质量的影响

原材料质量低劣、砂率过大、水灰比控制不好、砂石级配差、混凝土拌合物和易性差以及施工时漏振、模板漏浆等造成混凝土中出现蜂窝、麻面、强度降低等缺陷。

三、砼桥面开裂及损坏后处治方法

（一）裂缝凿槽嵌补法

凿槽嵌补是沿裂缝凿槽（槽形多用V型槽），槽的两边砼面必须修理平整，槽内清洗干净。然后在槽内嵌补各种粘结材料，如环氧砂浆、沥青等化学补强剂。

由于混凝土桥面铺装层局部出现了碎裂、脱落或洞穴等现象后，必须进行局部修复。修复时，先对缺陷表面凿毛，并将破损的松散物全部凿除，凿毛应尽量深一些，使骨料露出，然后再用水泥混凝土或沥青混凝土修补。用水泥混凝土修补前，宜先将修补孔润湿，再涂刷上同标号的水泥砂浆（或其他粘结材料），以加强新旧混凝土间的粘结性。用沥青混凝土修补桥面铺装，一般较水泥混凝土容易，且上下结合也较牢靠，施工期间对交通影响也较小，但路面改变了原有结构，作局部修补时有失美观。

（二）钢筋网混凝土补强加固法

桥面铺装层如己损坏严重，可采用全部凿除，重筑铺装层的方法，习惯上常用钢筋混凝土浇筑修补。修补前，先将旧桥面铺装层凿去并将旧桥面板凿低数厘米（结合面要求凿成齿形缝），然后焊接或埋设钢筋网，浇筑砼后，养生到标准强度。陈李线运粮河桥桥面按此方法处理后效果明显。

（三）混凝土粘结剂或环氧树脂材料修补法

混凝土粘结剂可根据不同的要求拌制成净浆（主要为矿粉）、砂浆及混凝土几种形式，可视破损程度采用表面封涂修补或浇筑涂层修补法，对于小面积破损可用前者，如用水必克涂料，对于破坏面大且较深的则宜用后者。粘结剂修补的操作步骤可分为表面处理、支立模板（封涂法不需用）、胶粘剂拌制和备料、缺陷封嵌或灌筑及湿治养护等过程。修补前，应认真检查缺陷表面处理情况及混凝土胶剂的质量，修补时，应注意避免荷载或重力震动的干扰、避免高温和近火、避免雨水冲淋。并且，采用封涂法去修补，应注意由低向高，由内向外填抹，并保证在封涂缺陷周围有2cm粘附面，封涂层厚度以不小于2.5cm为宜。

用环氧树脂材料修补破损桥面，对缺陷部位的处理是很严格的，要求无水湿、无油渍、无灰尘及污物、无软弱带，并对混凝土加以凿毛等。修补前，先按照需求量及配比要求配制环氧树脂水泥砂浆或混凝土，由于环氧树脂一旦加入固化剂后凝固较快，容易出现散热困难、暴聚结硬的现象，故配制时必须分盘拌和，随用随配。修补时，先将拌和均匀的环氧树脂基液在预补的缺陷区表面涂刷一薄层，其厚度不应超过1mm。待基液中的气泡清除后（约45min），再涂抹环氧砂浆或环氧混凝土。涂抹环氧砂浆应摊铺均匀，每层厚度不宜超过1.0-1.5cm，并用铁皮反复压抹密实。桥面路拱度大时，应增大环氧砂浆或环氧混凝土的稠度。浇筑环氧混凝土的工艺与普通混凝土基本相同，铺筑时应注意防止扰动已涂刷的环氧基液，同时要充分插捣密实并用铁抹手工艺反复压抹，直至补平为止。

（四）钢纤维混凝土修补法

钢纤维混凝土系列用于桥面铺装层维修，能增强桥面抗裂性、抗弯曲性、耐冲击性和耐疲劳性。其常用掺量为1-2%（每立方米混凝土掺钢纤维78-156kg），拌和的投料次序和方法宜采用粗细骨、钢纤维和水泥先干拌而后加水湿拌的方法，其浇筑与常规性普通混凝土浇筑基本相同。

当前，钢纤维混凝土系列应用于桥面铺装层的维修与加固，一般有两种，一种为部分粘结式的钢纤维混凝土（SFRC）铺装层，一种为钢纤维增强钢丝网（或钢筋网）混凝土铺装层（复合式FRC）。复合式SFRC与旧桥面可构成完全粘结的形式，与行车道板一起共同受力，作为行车道板抗弯拉的部分参加其复合板材的弯曲，且复合式SFRC连续桥面在支座处可承担负弯矩，因而可提高主梁的承载力，对简支梁桥桥面可设置SFRC塑性铰，取消伸缩缝装置，形成连续桥面，以增加桥面行车的舒适性，是桥面维修加固的一项改革措施。

四、结语

目前，普遍存在对桥梁检查工作不够重视的思想。有的桥梁建成通车后近十年也没有做过一次系统的全面检查，这是很不可取的。桥梁在使用期间，技术人员应对各结构部位经常及定期检查，发现病害及时处理，避免因检查不及时或不充分造成桥梁病害得不到发现而造成更大的损失。所以，勤检查、细检查，随时掌握桥梁结构的技术状况和安全状态，是桥梁建成后能否得到正确使用、管理及维修的关键所在。

参考文献：

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