半幅保通更换桥面铺装层裂缝产生原因分析及处理措施

周锡刚宜宾建功路桥建设有限公司，四川宜宾　644000



半幅保通更换桥面铺装层裂缝产生原因分析及处理措施

周锡刚
宜宾建功路桥建设有限公司，四川宜宾644000

摘要公路大、中修工程桥面拆除重铺中出现的裂缝的原因分析及处理措施。

关键词桥面重铺；裂缝；分析；处理措施

近年来，随着地方经济的高速发展和为解决地方道路的正常运营，部分地方公路进行大、中修改造，原则基本保持原有线型，对路面结构改造，桥梁工程在不增加荷载的前提下对桥面进行修复或黑化。

1　项目概况

2015年8月，公司承建宜宾G213兰磨路五指山隧道至马边路口段大修工程，起于K1305+423，止于K1313+497，全长8.074km，技术等级为三级，设计速度40km/h，路基宽度8.5m，路面宽度7.5m。该路建于2007年，桥梁结构为普通钢筋砼现浇连续梁桥，桥面铺装、搭板破损严重。设计拆除重铺，建议全幅施工。结合现场实际封闭施工不可行，故先对冷水溪大桥进行半幅试铺。冷水溪大桥桩号K1311+682.5，上部结构为形式为6X16m现浇普通钢筋砼连续梁，下部构造为双柱式桥墩，重力式桥台，桥梁宽度10.1m，长度107.58m。本次修复采用人工凿除原铺装层，凿毛行车道板，刷防水粘结层，架设10cmX10cmΦ12钢筋网，浇筑12cm厚C50钢纤维砼。本文主要阐述保通情况下修复桥面铺装层中出现裂缝原因分析及处理措施。

2　试铺筑桥面铺装中出现裂缝问题及原因分析

试铺冷水溪大桥平曲线半径为62m，缓和曲线长度35m，纵坡-3.18%，在此路段桥梁中具有代表性。按批复的施工方案，完成了桥面右幅试铺，试铺平均厚度为12.3cm。

2.1铺装后出现横向裂缝

铺装完成后第二天切缝时发现从第一跨靠跨中至最后一跨靠跨中位置，沿中缝间隔2m～4m出现30cm～50cm长的微弱横向裂缝，宽度约0.3mm～0.5mm，随着时间延长，达5～7天左右，所有裂缝横向基本贯通，裂缝宽度达2mm～3mm。

2.2原因分析

2.2.1施工原因

1）混凝土振捣不到位。一般桥梁面板铺装厚度偏薄，故在浇筑时尽量加强振捣，增加混凝土的密实度，所以在使用插入式振捣器的基础上应增加振捣横梁或其它设施进行振捣实。

2）桥面铺装层钢筋网变形。现阶段桥面铺装层中多采用φ8至φ12钢筋，网距一般为10cm～15cm。冷水溪大桥为φ12钢筋，网距为纵横10cm。钢筋网在进行加工制作和浇筑混凝土时，会受到工作人员、运输机具碾压和混凝土的自重压力，导致其钢筋网变形，减小了分布钢筋网的作用和承载能力，容易因钢筋网变形而铺装层产生裂缝。

公路与城市道路对于圆曲线最小半径的规定存在差异，经对比分析，城市道路规范对最小圆曲线半径限制更为严格。干线公路快速化改造时，既有道路局部曲线段曲线半径不能满足城市道路规范值时，必须对既有道路平面线形进行调整优化，令圆曲线半径满足城市道路圆曲线最小半径与不设超高（缓和曲线）的最小圆曲线半径规定。

3）桥面铺装与梁体混凝土未结合好。在桥面铺装混凝土浇筑前未将梁体表面的杂物、灰尘等清洗干净；或梁体表面未凿毛或者凿毛的程度不够，都会影响桥面铺装与主梁体的有效结合，减小混凝土的整体性，车辆的冲击荷载容易让桥面出现剥落、裂纹现象。

4）工作缝设置不恰当。水泥混凝土桥面铺装层应尽量少设工作缝，若不可避免需要时，可设置在结构受剪和弯矩相对最小处。铺装不宽时应尽量整幅浇筑，过大的可分幅浇筑。如果随意设置工作缝，且处理不规范；以及浇筑混凝土中，出现间歇时间过长（不宜超过1小时）或随意设置工作缝。这些均会让混凝土的连续性和整体性降低，也是混凝土出现裂缝的原因。

2.2.2结构负弯矩的影响

特别是连续梁桥，因负弯矩使铺装层遭受到拉应力的影响也容易造成裂缝，特别是新建桥梁在铺装前未全部解除支架，而是在其后解除，体系转化过程中改变受力也是一个直接原因。对于冷水溪大桥半幅施工，即施工过程及完工后另外半幅一直有车辆通行，桥面铺装层受拉应力影响而产生裂缝。

2.2.3桥面板刚度偏低

在桥梁设计过程中为了减轻梁体自重，常用增加钢筋用量或采用高强度钢筋的办法来达到减薄桥面板厚度的目的（如很多顶板偏薄的箱梁结构或翼缘板偏薄的T梁结构），这类桥面板易出现刚度不够的问题，在重荷载的作用下，刚度不够会产生较大的变形。随着车辆载重的日益增加以及车辆在不平整的位置会产生更大的冲击力，容易导致桥面板及铺装层产生裂缝。

2.2.4外部荷载引起的裂缝

2.2.5收缩引起裂缝

混凝土收缩变形是导致桥面非荷载裂缝产生最重要的原因，在混凝土收缩类别中，导致混凝体裂缝产生最普遍的原因是塑性收缩和干燥收缩，此外还有温度收缩、自收缩和碳化收缩。

塑性收缩。是混凝土在初凝前失水形成的，发生在施工过程中，随着混凝土表面水的蒸发，混凝土内部的水往外移动，在高温环境下混凝土表面水蒸发速度远大于内部水往外移动速度，表面收缩应力大于混凝土的抗拉强度，导致混凝土表面产生裂缝。塑性收缩可产生很大量级，最高可达1%左右。

干燥收缩。一般是在拆除混凝土的养护后开始出现，收缩裂缝在早期都很细微，随着时间的推移干燥收缩量加大，裂缝就逐渐加大明显。

3　针对以上边通行边施工桥面铺装层产生裂缝的对应措施

针对以上边通行边施工桥面铺装层出现横向裂缝问题，项目部组织工程技术人员召开了专题会议，分析出了以上原因，并针对冷水溪大桥半幅保通更换铺装层裂缝原因提出以下处理措施。

3.1从混凝土施工做好应对措施

选用级配良好杂质含量符合规范要求的原材料；符合设计要求的外加剂。选择性能完好的拌合、运输和浇筑设备，预备备用设备和电源。严格控制混凝土的生产配合比，针对不同环境、天气进行调整，确保运输、浇筑过程正常，把握好混凝土的塌落度、和易性及初凝、终凝时间，及时做好混凝土养生工作。

3.2设置梁体连接钢筋增强与梁体共同受力及保证钢筋保护层厚度

在梁体上钻孔，植入φ16间距为60cm×60cm的钢筋，植入深度20cm，上部与钢筋网进行点焊。首先能让铺装层能与梁体共同受力，其次对钢筋网起到定位作用，不但施工过程中钢筋网不会变形，另外车辆通行中梁体产生的扰度对混凝土中钢筋变形也会大大的减小。

3.3执行交通管制控制车辆荷载

此道为国道，交通量非常大，货运车辆较多且过往时间集中。对于冷水溪类连续梁桥，有多辆重载车连续通行时，梁体产生的扰度和负弯矩会增大，梁体的变形和拉应力对浇筑的混凝土产生影响，因此在桥面铺装至养护期内，设置交通管制，让货运车辆匀速的单车通行，减小了车辆荷载对其的影响。

4　结论

公路大中修工程中更换桥梁铺装层，结合不中断交通试铺中发现的裂缝，通过分析，针对性的采取措施，加强了施工过程中的管理，在后期桥面铺装层施工中未发现试铺中出现过的问题，并在验收后的运营过程中经受住了考验，获得了交通主管及相关部门的好评，到目前为止，回访养护单位返回的效果非常好。

参考文献

［1］公路水泥混凝土路面施工技术规范［S］.JTG F30-2003.北京：人民交通出版社.

［2］公路桥涵施工技术规范［S］.JTJ041-2000.北京：人民交通出版社.

中图分类号U44

文献标识码A

文章编号1674-6708（2016）165-0206-02

作者简介：周锡刚，工程师，宜宾建功路桥建设有限公司，研究方向为公路。