熊 超 ，劉 帥 ，崔金浩

（1.青島路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東青島 266033；2.山東省交通科學(xué)研究院，山東濟(jì)南 250101；3.山東省混凝土材料與橋梁結(jié)構(gòu)工程技術(shù)研究中心，山東濟(jì)南 250101）

0 引言

隨著交通基礎(chǔ)建設(shè)的快速發(fā)展、“交通強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略的提出，對(duì)建公路工程的品質(zhì)要求也越來(lái)越高。長(zhǎng)期以來(lái)，在公路橋梁建設(shè)中橋面鋪裝混凝土的開(kāi)裂問(wèn)題經(jīng)常發(fā)生。橋面鋪裝混凝土常常因?yàn)樘涠绕?，振搗及抹面工藝不合理或抹面時(shí)機(jī)不合適，保濕養(yǎng)護(hù)不及時(shí)等問(wèn)題，而造成其很早的齡期（塑性階段）就發(fā)生開(kāi)裂。這類(lèi)裂縫通常不規(guī)則且深度較深，甚至可穿透至鋼筋層，導(dǎo)致混凝土失去對(duì)鋼筋的保護(hù)作用，形成外界水分、有害離子侵蝕鋼筋的通道。對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，目前設(shè)計(jì)使用年限為100年，減少混凝土結(jié)構(gòu)物早期裂縫，避免鋼筋過(guò)早生銹，提高其耐久性是保證結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到使用年限的基本前提。本文通過(guò)對(duì)混凝土塑性收縮裂縫成因分析，提出合理的防治措施建議，有效減少橋面鋪裝混凝土在早期產(chǎn)生的塑性收縮裂縫，提高橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

1 塑性收縮裂縫成因分析

混凝土在澆筑后且未硬化前，即處于可塑性階段時(shí)產(chǎn)生的裂縫叫做塑性收縮裂縫。其發(fā)生的時(shí)間很早，通常在混凝土澆筑后1—2h 就可發(fā)生。有的學(xué)者將塑性裂縫分為“塑性沉降裂縫”和“塑性收縮裂縫”，但“塑性沉降”也是“塑性收縮”的一種形式，兩者通常會(huì)同時(shí)發(fā)生，沒(méi)有明顯差異。具體的講，塑性沉降裂縫是由于混凝土不同深度處的沉降差異造成的，由剪切應(yīng)力而產(chǎn)生；塑性收縮裂縫是由于混凝土內(nèi)部的拉應(yīng)力而產(chǎn)生。

混凝土塑性收縮裂縫的產(chǎn)生與其表面水分的蒸發(fā)速率密切相關(guān)。新拌混凝土在澆筑時(shí)，水泥漿中的水分會(huì)不斷的遷移到混凝土表面蒸發(fā)；內(nèi)部孔隙因失水產(chǎn)生的毛細(xì)管壓力造成水泥漿體的收縮，從而引起混凝土的體積發(fā)生變化；當(dāng)混凝土變形時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)其自身的抗拉強(qiáng)度時(shí)便發(fā)生開(kāi)裂。因此，混凝土表面水分蒸發(fā)速率的快慢決定其塑性收縮裂縫是否產(chǎn)生?；炷帘砻媸茱L(fēng)速、環(huán)境溫濕度等因素影響，其表面水分的蒸發(fā)速率不同。有效降低混凝土表面失水速率，也就達(dá)到控制混凝土塑性收縮裂縫的目的?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工過(guò)程中，往往由于混凝土坍落度偏大導(dǎo)致其收縮較大；振搗、抹面、覆蓋養(yǎng)護(hù)等工序銜接不當(dāng)，造成混凝土失水過(guò)快而形成裂縫。因此，需要在對(duì)混凝土塑性收縮裂縫成因分析的基礎(chǔ)上，采取有針對(duì)性的措施來(lái)避免裂縫的發(fā)生。

2 塑性收縮裂縫控制工藝

通過(guò)在橋面鋪裝混凝土中摻入纖維，借助纖維抗拉、變形能力強(qiáng)的特點(diǎn)，延長(zhǎng)工人可以抹面的時(shí)間；在混凝土澆筑完成后，采用激光整平機(jī)進(jìn)行頂面整平，有效提高施工作業(yè)效率，為后續(xù)的抹面等工序節(jié)省時(shí)間；在混凝土頂面整平后，采用大跨度可移動(dòng)桁架平臺(tái)進(jìn)行兩次搓面、兩次覆蓋薄膜養(yǎng)護(hù)，避免塑性收縮裂縫的產(chǎn)生。為控制塑性裂縫的發(fā)展，施工過(guò)程必須環(huán)環(huán)相扣，緊密銜接。

2.1 混凝土澆筑

橋梁鋪裝混凝土要嚴(yán)格按工地實(shí)驗(yàn)室報(bào)批驗(yàn)證的混凝土施工配合比進(jìn)行配制，且內(nèi)摻入一定量的纖維。當(dāng)混凝土拌和物達(dá)到澆筑現(xiàn)場(chǎng)后，施工人員要進(jìn)行混凝土坍落度和勻質(zhì)性測(cè)試。混凝土澆筑時(shí)應(yīng)保證連續(xù)，且混凝土具有較好的流動(dòng)性，混凝土坍落度不宜超過(guò)160mm（能夠順利卸車(chē)）。采用低速絞龍水平方向布料，為了避免布料過(guò)程中混凝土發(fā)生離析，絞龍葉片的最低處位于鋪裝頂高程以上10～20mm，留有一定的富裕量。在絞龍布料后，采用低速旋輥對(duì)混凝土實(shí)施低頻振搗，邊角部分采用振搗棒振搗，在保證混凝土振搗密實(shí)的條件下，應(yīng)采用最小的振搗功，減少混凝土的離析。

2.2 激光整平機(jī)進(jìn)行頂面整平

首先確認(rèn)作業(yè)面標(biāo)高并安裝激光發(fā)射器，澆注混凝土后人工按標(biāo)高高度將混凝土大致鋪平；然后采用激光整平機(jī)沿著同一方向?qū)︿伜玫幕炷吝M(jìn)行整平，如圖1 所示；局部凹凸不平的位置可采用刮尺進(jìn)行手工整平，表面多余的漿體也應(yīng)及時(shí)清理。

圖1 激光整平機(jī)頂面整平

2.3 及時(shí)搓面并覆蓋保濕

當(dāng)混凝土表面沒(méi)有明顯泌水時(shí)，采用大跨度可移動(dòng)桁架平臺(tái)并用木搓板或厚的塑料搓板進(jìn)行第一次抹面，沿行車(chē)方向保證整個(gè)斷面無(wú)死角，如圖2 所示。在抹面期間可適度噴霧，嚴(yán)禁隨意灑水，抹面后立即進(jìn)行薄膜覆蓋并保水保濕。

圖2 大跨度可移動(dòng)桁架平臺(tái)人工抹面

根據(jù)施工環(huán)境溫濕度、風(fēng)速以及混凝土的表面狀態(tài)，適時(shí)進(jìn)行二次抹面。抹面結(jié)束后，進(jìn)行頂面拉毛，并在表面灑水，覆蓋塑料薄膜，如圖3 所示；在塑料薄膜的頂面覆蓋土工布，用鋼筋將土工布交界處壓實(shí)防止被風(fēng)吹起，并在土工布上灑水，持續(xù)養(yǎng)護(hù)5—7d。

圖3 覆蓋薄膜、土工布保濕養(yǎng)護(hù)

3 結(jié)語(yǔ)

橋面鋪裝混凝土作為一種大面積薄層結(jié)構(gòu)，由于其自身結(jié)構(gòu)形式和混凝土特點(diǎn)，很容易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。裂縫的產(chǎn)生將一方面不能保證結(jié)構(gòu)的整體性，另一方面運(yùn)營(yíng)期可能發(fā)生的橋面滲水會(huì)導(dǎo)致鋼筋銹蝕、混凝土開(kāi)裂，嚴(yán)重影響橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性。通過(guò)對(duì)橋面鋪裝混凝土塑性收縮裂縫成因分析，并提出針對(duì)性的施工控制工藝措施，減少混凝土開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)公路橋梁建造質(zhì)量提升具有重要意義。