桥梁工程桥面裂缝原因分析及控制措施

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【摘要】桥面铺装是桥梁结构的外表面，它的施工好坏，不仅直接影响到行车，同时牵扯到社会舆论友我们施工单位的经济效益。已竣工的桥面由于施工材料及施工质量的原因出现桥面裂痕是经常的事。本文基于此对桥梁工程桥面裂缝产生的原因进行了研究，并提出了一些控制措施。

【关键词】桥梁工程 桥面裂缝原因控制措施

中图分类号：U445 文献标识码：A

随着我国科学技术的不断发展以及城市化进程的加快，道路桥梁工程在不断的增加。而在桥梁工程中，桥面裂缝是一个共性现象，难以避免。桥面裂缝有结构性和非结构性两种，其出现裂缝的原因既有环境因素、施工因素也有材料与设计因素，甚至桥梁施工工艺控制好坏也是桥面裂缝能否得到有效控制的重要因素。但不管什么原因造成的裂缝，都将损坏桥梁结构，直接影响行车舒适性和安全性，同时，对于这些裂缝的修复也十分困难。因此，重视桥面裂缝问题，采取有效措施最大程度上避免早期裂缝的产生，控制使用期裂缝，实现路面工程经久耐用目的，对于桥梁施工人员显得极其必要。

裂缝的类型及原因分析

1、表面龟裂

混凝土板面的表面裂缝主要是由混凝土混合料的早期过快失水于缩和碳化收缩引起的。混凝土混合料发生分层离析而形成表层泌水。其结果使混凝土表面含水量增加，当表面水的蒸发速度比泌水速度快时，水的蒸发面就会深入到混合料之内，形成较凸面压力大的凹面，同时固体颗粒间产生毛细管张力，当混凝土表面尚未充分硬化，不能抵抗这一张力时，混凝土表面则发生裂缝。这种塑性裂缝的发生时间，大致与泌水消失时间相对应，在混凝土浇筑数小时，混凝土表面将出现细微的龟裂。另外混凝土的碳化收缩也会引起混凝土表面龟裂，当混凝土的水泥用量较低，水灰比较大时空气中的C易渗透到混凝土中，与其中的碱性物质起化学反应生成碳酸盐和水，并造成表面裂缝。

2、贯穿裂缝

（1）纵向裂缝

在路基砼路面或桥台与路基连接段，如果填料土质不均匀，温度不均匀，膨胀土冻胀，压实不均匀，则很可能导致路基支承不均匀。在路基稍有沉陷的情况下由于板块自重和行车压力的作用将产生纵向裂缝，且随着雨水的浸入和浸泡，裂缝将加大。

横向裂缝

①温度裂缝

任何材料都具有热胀冷缩的性能，水泥混凝土也不例外。桥面铺装层的热胀冷缩的产生前提条件是相邻部分或整体性限制，相比较于混凝土材料的抗压强度，其抗折强度较小，所以在铺装层中出现拉伸变形的情况下，极易发生开裂。通常，温度降低的过程中会产生温度裂缝。铺装层在温度降低的情况下将发生翘曲，并且板的温度梯度以及结构约束状况决定了翘曲应力的大小。

②冷缩裂缝

和一般材料一样，水泥混凝土具有热胀冷缩功能，在水泥的水化过程中，放热速度初始较慢，25 min 后增温，大约在水泥终凝后12 h 的水化热温度达到80 ～ 90 ℃，使内部混凝土产生显著的体积膨胀，而板面温度随着晚上气温降低、湿水养护而冷却收缩，致使混凝土内部膨胀，外部收缩，产生很大的拉应力: 当外部混凝土所受拉应力一旦超过混凝土当时的极限抗拉强度时，板块就会产生裂缝或横向断裂，此外从最高温降温，由于受到基层或已有硬化混凝土的约束力，在温度下降时，不能自由收缩，也会产生裂缝，这种裂缝大多是贯穿路面的，因此拄们应及时切缝，以避免裂缝的形成。

③干缩裂缝

在混凝土硬化过程中，倘若失水，水泥浆体将产生收缩，在此种收缩受到限制的情况下会形成收缩应力，混凝土结构处于限制状态，其自身抗拉弹性应变和徐变应变同硬化干燥过程中，混凝土自由收缩率不相符时会出现裂缝。同时，混凝土的单位用水量越小（单位用水量如果过小，通常不可以达到施工要求），Ef 越小，所以，在实际桥梁施工中，一般为达到缩小侧限系数K 的目的，易言之，通过设置接缝来缓和约束，进而减小或避免裂缝的出现。

3、接缝碎裂

水泥砼路面板接缝两侧的剪切挤碎现象称为接缝碎裂。造成的原因是，由于胀缝的宽度随气温变化，当气温上升时缝中的填缝料被挤出，当气温下降时性能较差的填缝料不能恢复，使缝中形成空隙，侵入的泥沙、石屑等杂物，成为板块佧张时的障碍，并进而导致接缝处的破损。

二、控制桥面裂缝的措施探讨

1、在施工过程中，要把好材料质量这一关

根据构件的不同要求，设计相应的配合比。不同的配合比采取不同的施工程序，从而保证混凝土质量及强度的均匀性和耐久性。除按操作规程施工外，要认真做好钢船骨架的制作与安装。保证骨架就位的几何尺寸符合设计要求，要认真验算支架的稳定性，并采取相应的措施防止支架下沉和变形。严格按照设计要求的拆架程序，认真做好整个拆架过程中的每一步工作，防止拆架产生过大的瞬时荷载，引起木应有所谓的施工裂缝。

2、对桥面薄弱部位的加强

（1）梁与铺装混凝土联结成一整体

加强预制架设的板梁与铺装层的联系梁与铺装层混凝土浇时间不同，混凝土龄期不同，为了保证它们联结成一整体，最好是将梁内钢筋伸到铺装层，或在施工中设置竖锚筋。这种设置使梁与铺装混凝土联结成一整体，受力状况有了根本改观，对防止开裂有较显著作用。

（2）加强板梁之间纵缝的联系

对于预制梁简支空心板梁，板与板之间由于为铰结构，桥面极易发生开裂。因此，对该位置应予以加强。对于桥面混凝土一次铺装，可在预制梁时在粱侧预留钢筋。如果是两次铺装，可在板上整体现浇层内设有钢筋，起到加强各板块连接成整体的作用。

做好控制桥梁施工工艺的工作

选择合适的配合比，并加强坍落度的控制。在保证砼标号的前提下，改善并选择合适的配合比，使砼的收缩得到减少或放缓，对减少裂缝是十分有效的。具体可采取下措施：① 减少砂率；② 增加骨料用量；③ 严格控制坍落度；④ 放缓砼的早强时间。这一点对施工时采用泵送砼或使用商品砼尤为重要，因为泵送砼所需坍落度较大，商品砼远距离运送，坍落度较难控制。坍落度过大，砼收缩大，铺装砼必然开裂。

把握好混凝土施工时间

混凝土路面质量的好坏在很大程度上取决于施工温度变化以及空气的温度。因此，不管是在夏季高温施工还是冬季低温施工都要注重温差。倘若施工温差≧20℃，就要将混凝土施工时间掌握好，因为温差导致水泥混凝土应变以及内应力作用，加之初浇混凝土强度不够，很容易产生开裂。

切缝时间的控制

切缝时间适当与否对控制砼路面的早期开裂，起着关键性作用。切缝过早，砼强度达不到要求，切缝机易压坏路面，并产生缝啃边；切缝过迟．砼收缩产生断板。到了切缝期限，要风雨无阻地抓住切缝期限切缝。

做好混凝土养护的工作

倘若在低温条件下浇筑混凝土，就要根据规定做好混凝土保温养护的工作，以避免混凝土早期受冻。混凝土终凝后，应对其进行及时的养护，尤其是注重混凝土早期的养护，可采取铺砂或者铺麻袋的措施，及时地进行洒水养护，或者通过采用黄粘土在硅板面四周筑成土埂，灌水养生。

总结

桥梁由于出于公路交通中不可缺少的工具，桥面负荷的增加以及桥面的结构配置，因此必须从设计上采用科学的计算方法、采用正确的施工方法以及先进适用的建筑材料，力争消除桥面裂缝的出现，延长桥梁的使用寿命。

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