桥梁伸缩缝混凝土损坏形式及修复方法

李莉 唐双美

摘要：桥梁伸縮缝混凝土质量对于桥梁寿命具有直接影响。在各种因素影响下，桥梁伸缩缝混凝土极易产生不同形式的损坏。对此，要深入分析桥梁伸缩缝混凝土损坏的形式和原因，在此基础上采取有效方法对桥梁伸缩缝混凝土损坏进行修复。文章简述了桥梁伸缩缝混凝土的损坏形式，浅析了桥梁伸缩缝混凝土损坏的原因，探究了桥梁伸缩缝混凝土损坏的修复方法，以期为桥梁伸缩缝混凝土损坏修复提供借鉴。

关键词：桥梁伸缩缝;混凝土;损坏;修复

The concrete quality of bridge expansion joints has a direct impact on bridge life.Under the influence of various factors，bridge expansion joint concrete is prone to different forms of damage.Thus it is necessary to deeply analyze the form and cause of concrete damage of bridge expansion joints，then，on this basis，an effective method can be adopted to repair the concrete damage of bridge expansion joints.This article briefly describes the concrete damage form of bridge expansion joints，analyzes the causes for concrete damage of bridge expansion joints，and explores the repair method for concrete damage of bridge expansion joints，hoping to provide reference for concrete damage repair of bridge expansion joints.

Bridge expansion joint;Concrete;Damage;Repair

0 引言

桥梁伸缩缝混凝土极易受到各类损害，诸如磨耗、振动等，极易形成各种形式的混凝土损坏，严重影响桥梁的使用寿命和行车舒适度。对此，要深入考察桥梁伸缩缝混凝土损坏的形式，并采取针对性的方法加以修复。同时，要根据桥梁伸缩缝混凝土损坏的实际情况，合理选取修复材料，有效增强桥梁伸缩缝混凝土的修复效果。

1 桥梁伸缩缝混凝土损坏形式

1.1 表面塑性开裂

在施工期间，桥梁伸缩缝混凝土由于失水干缩以及冷缩等现象形成的拉应力相对超出混凝土具备的抗拉强度，导致混凝土发生开裂，形成塑性裂缝。混凝土混合料所含的水分出现快速蒸发，造成混凝土急剧冷却，从而导致伸缩缝混凝土产生较低的水化温度，引发塑性收缩以及干缩现象，进而产生裂缝[1]。当混凝土具备合理的配合比，并对之加强养护，能有效预防塑性裂缝。

1.2 横桥向断裂

桥梁通常在其梁端构造相对薄弱的部位设置伸缩缝装置，直接承受车辆荷载。伸缩缝装置长期在自然环境中暴露，极易受诸多因素影响。在桥梁宽度方向，混凝土极易出现断裂。沥青混合料以及桥梁伸缩缝相应的界面部位极易出现啃边现象，发生网状碎裂，并引发伸缩缝出现局部翘曲。伸缩缝混凝土与桥梁路面铺筑的沥青混凝土以及伸缩缝钢板相应的接缝位置发生损坏，极易形成横向裂纹[2]。接缝处存在的各类材料具有不同的力学性能，导致混凝土发生损坏，各类杂物，诸如雨水、砂、泥等侵入破损部位，进而引发变形断裂。而对伸缩缝进行支撑，极易引发不均匀沉降，加上行车压力，导致伸缩缝混凝土出现横桥向断裂。

1.3 局部网裂

局部混凝土缺乏密实振捣、漏振等导致大量空洞产生于连续浇筑的混凝土内部，进而形成网裂。当采用的水泥缺乏良好的安定性时，浇筑混凝土即会大面积出现龟裂。混凝土缺乏良好的强度时，受温度作用以及轮载荷影响，将导致交叉裂缝的产生。

2 桥梁伸缩缝混凝土损坏的原因分析

2.1 混凝土材料品质差

混凝土材料缺乏良好的品质，将导致伸缩缝混凝土形成损坏。水泥实际用量少，或者使用的各类原材料质量不合格，如骨料含有杂质等，将影响混凝土具备良好的强度。受车轮碾压，桥面铺装极易形成裂缝、破碎以及剥落等现象。对此，要严格控制原材料质量，避免采用过细的砂，防止混凝土出现过大泌水形成开裂。在混凝土中采用含泥量过大的砂石，将导致局部出现坑洞，受车辆荷载影响，极易发生严重破碎[3]。水泥砂浆层缺乏良好强度，集料缺乏良好的耐磨性，极易磨光。集料具有过大的含泥量，或者混凝土内存在各类杂物，将导致孔洞以及坑槽等各类破损。

2.2 施工质量差

混凝土施工质量差，极易引发裂缝，并降低混凝土使用性能，引发早期破坏。具体体现在如下几个方面：（1）伸缩缝混凝土缺乏良好保护。通常，完成沥青混凝土面层施工后，才对伸缩缝进行安装。对沥青面层进行摊铺前，大量混合料运输车辆会从桥面通过。若缺乏良好的保护措施，会导致预埋在伸缩缝中的钢筋裸露在外，车辆对预埋的锚固钢筋造成反复冲击，极易导致伸缩缝混凝土出现拉裂，并可能被撞伤[4]。（2）在桥面铺装沥青混合料前，需对伸缩缝混凝土进行浇筑，在工期限制的影响下，如混凝土缺乏良好的浇筑质量，且缺乏良好的养护，将导致混凝土出现过早破坏。（3）封闭交通的实际时间过短，加上工期对混凝土养护造成的限制性影响，会严重影响浇筑质量和养护效果，导致混凝土出现过早破坏。

2.3 保护层厚度离散大

钢筋被腐蚀，極易导致混凝土出现破损而混凝土保护层能有效延迟钢筋被腐蚀。若在保护层施工中，允许过大的厚度偏差，将对其耐久性造成不良影响。施工误差将导致保护层厚度存在较大离散，超出允许误差的实际范围，钢筋将被腐蚀。

2.4 混凝土遭受频繁震动

桥梁伸缩缝混凝土遭受频繁震动，极易导致混凝土出现破坏。桥梁伸缩缝混凝土长期承受车辆荷载带来的冲击，加上桥梁伸缩缝本身即存在缺口，车辆经过桥梁伸缩缝时，极易对其造成震动冲击，进而破坏伸缩缝混凝土。另外，桥梁伸缩缝部位极易出现变形，并形成高差，车辆经过伸缩缝时，极易出现跳车现象，加剧冲击能量，加大对桥梁伸缩缝混凝土的破坏作用。

3 桥梁伸缩缝混凝土损坏的修复方法

3.1 环氧树脂混凝土修复

对环氧树脂混凝土进行配制，主要采用环氧树脂作为粘结剂，采用石材和砂作为骨料，并添加速凝剂、稀释剂等，通过固定配合比进行配制。相对于普通混凝土，环氧树脂混凝土具有更为优越的技术性能，对于伸缩缝混凝土存在的裂缝和局部破损，能取得良好的修复效果。在施工现场科学配制而成的稀释料能实现对混凝土表面的有效深入，粘结作用良好。通过环氧树脂混凝土修复伸缩缝损坏，具有如下优点：（1）所需养护时间相对较短，能减少封闭交通的实际时间。在夏季，10 ℃以上的高温，需实施2～3 h的养护;在冬季，10 ℃以下的低温，需要相对较长的养护时间。而通过电热毯实施保温养护，仅需4 h，即可恢复通车，能有效降低养护费用。（2）具有较高的强度和良好的耐磨性。环氧树脂混凝土采用环氧树脂作为胶凝材料，强度相对较高，其吸水率较小，且具有较强的粘结力、耐磨性以及耐腐蚀性[5]。（3）能实现与旧混凝土的良好结合。（4）操作工艺相对简单，且便于维修，可随时修补。但环氧树脂极易发生紫外老化，且现场配制较为繁琐，耗费的材料和施工成本相对较大。

3.2 磷酸盐水泥混凝土修复

磷酸盐水泥混凝土的主要材料是磷酸盐水泥，还有少量石英砂。此类水泥粘结强度较高，耐久性强，收缩变形较低，且快硬、早强。其优点如下：（1）具有良好的力学性能。其抗压强度可>800 MPa，能与旧混凝土实现良好粘结，相对原混凝土具有较高的弯拉强度;浇筑完成2 h之后，其实际抗压强度即可>200 MPa，对混凝土局部修复具有较强的适用性。（2）收缩变形量小。此类混凝土具有较低的水胶比和较小的收缩率，且耐磨性良好，具有较强的体积稳定性。（3）具有较强的抗盐冻性和耐锈蚀性。此类混凝土需通过人工方式进行拌制，在施工过程中，可适量添加缓凝剂，实现对凝结时间的有效调节。

3.3 硫铝酸盐水泥混凝土修复

硫铝酸盐水泥的抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性较强，碱度较低，在冬季施工中得到了广泛应用，且对于补修工程具有较强的适用性。硫铝酸盐水泥主要具有如下优点：（1）快硬、早强，且能有效控制凝结时间。基于标准条件，在6～12 h，此类水泥呈现出最快的强度发展速率。采用此类水泥对桥梁伸缩缝损坏的混凝土进行修复，仅需封闭交通6 h。（2）耐久性良好。此类混凝土具有良好的致密结构，且化学侵蚀内因相对较少，抗渗性、抗硫酸盐腐蚀性以及抗冻性良好。（3）胀缩特性能良好匹配于混凝土结构。在潮湿环境中，此类混凝土呈现出微膨胀特性，在干燥环境下，此类混凝土呈现出较小收缩。对伸缩缝混凝土的损坏，能取得良好的修复效果，且施工便捷，具有较高的修复效率，同时具有良好的抗拔力和耐磨性。但此类混凝土价格较高，且强度等级偏低。在施工早期，混凝土的水化放热量相对集中，极易引发温度裂缝，对于大体积混凝土缺乏良好的适用性。对桥梁伸缩缝混凝土损坏进行修复，要尽量对混凝土实际用量进行减少。另外，此类混凝土的水化液相具有较低的碱度，难以在钢筋表面形成良好的钢筋钝化膜，不利于保护钢筋。

4 结语

桥梁伸缩缝混凝土损坏的形式主要包括表面塑性开裂、横桥向断裂、局部网裂等。桥梁伸缩缝混凝土损坏的原因主要是混凝土材料品质差、施工质量差、保护层厚度离散大等。通常，可通过环氧树脂混凝土修复、磷酸盐水泥混凝土修复、硫铝酸盐水泥混凝土修复等方法对桥梁伸缩缝混凝土损坏进行修复。

参考文献：

[1]关凤宇.桥梁伸缩缝混凝土损坏形式及修复方法[J].建材与装饰，2017（13）：268.

[2]甘 勇.桥梁伸缩缝预应力水泥混凝土破损分析及修补技术[J].四川水泥，2014（7）：52.

[3]宋承哲.浅析桥梁伸缩缝水泥混凝土破损修补技术[J].建材与装饰，2015（47）：223.

[4]王 凯，葛翠翠，李柏殿，等.公路桥梁伸缩缝过渡区混凝土修复技术研究[J].硅酸盐通报，2017，36（8）：2 838-2 843.

[5]刘明军.论桥梁伸缩缝混凝土破损成因机理及设计施工技术措施[J].黑龙江交通科技，2014（12）：112-113.