鮑利超

（中鐵二十四局集團(tuán)安徽工程有限公司，安徽合肥 230000）

1 工程概況

安徽某公路橋梁采用6×35m先簡(jiǎn)支后連續(xù)的小箱梁，橋梁全長221.06m，橋面寬19.5m，橋面采用12cm厚C40混凝土鋪裝。橋臺(tái)為一字式橋臺(tái)，基礎(chǔ)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)；橋墩均采用三柱框架式橋墩，墩頂設(shè)蓋梁。

2 橋面裂縫產(chǎn)生原因分析

2.1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況

2.1.1 現(xiàn)場(chǎng)勘查情況

該橋梁于2016年建成通車，在通車初期橋面出現(xiàn)不規(guī)則細(xì)微裂紋，到2018年夏季裂紋不斷增加、增大，逐步形成裂縫，最大裂縫長度縱橋向達(dá)到7m，最寬處為5mm，深度為3cm，如圖1、表1所示。注：每跨取最大裂縫情況。

表1 橋梁每跨裂縫情況

2.1.2 施工情況

經(jīng)調(diào)查該橋梁使用的混凝土和鋼筋滿足施工要求，施工階段正值盛夏，天氣較為炎熱，平均氣溫在32℃左右，橋面混凝土澆筑采用泵車，澆筑過程順利。

2.1.3 橋梁結(jié)構(gòu)物現(xiàn)狀

通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)物整體性完好，橋臺(tái)錐坡等無破損，橋梁基礎(chǔ)無沉降現(xiàn)象。

2.1.4 設(shè)計(jì)情況

設(shè)計(jì)滿足要求，但在橋梁與道路銜接段，除橋梁部分外其余道路均采用瀝青混凝土鋪設(shè)，唯有橋梁段采用水泥混凝土鋪設(shè)。此外，由于負(fù)彎矩張拉，箱梁邊跨梁頂部設(shè)置一處槽口，中跨梁設(shè)置兩處槽口。

2.2 橋面裂縫產(chǎn)生主要原因

通過以上參數(shù)分析橋面裂縫發(fā)生的主要的主要原因有以下3點(diǎn)。

2.2.1 荷載過大

橋梁在日常的荷載作用下容易出現(xiàn)裂縫，此種裂縫被稱為荷載裂縫。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研分析，該橋梁設(shè)計(jì)滿足要求，但在橋梁與道路連接段是由瀝青路面與橋梁水泥路面直接連接，密集車輛通行尤其是重型車輛行駛，柔性面直接過渡剛性面，造成橋梁水泥路面受力較大，長此以往，造成水泥路面出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。另外，在橋面負(fù)彎矩處設(shè)置有槽口，在橋梁施工時(shí)需要進(jìn)行開洞處理，那么在空洞的附近容易出現(xiàn)比較大的應(yīng)力，這樣會(huì)導(dǎo)致鋼束的截?cái)?，在錨固的斷面上出現(xiàn)裂縫問題[1]，在行車過程中該應(yīng)力變化更大，造成橋面裂縫問題。

2.2.2 溫度變化

無論是在施工過程中還是在使用過程中橋梁受溫度影響較大，由于氣溫會(huì)造成的熱脹冷縮而帶來橋梁縱向位移，所以橋梁一般都會(huì)設(shè)置滑動(dòng)支座和伸縮縫，但在實(shí)際過程中橋梁結(jié)構(gòu)位移還是受到一定的限制，當(dāng)氣溫影響位移超過設(shè)計(jì)值時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生橋面裂縫問題。該橋梁澆筑時(shí)間段為盛夏，在施工時(shí)本身混凝土自身就會(huì)產(chǎn)生水化熱現(xiàn)象，進(jìn)一步增加混凝土內(nèi)熱，造成混凝土澆筑時(shí)混凝土內(nèi)部溫度較大，混凝土內(nèi)外部溫差較大，繼而形成橋面裂縫。由于氣溫較高，梁體溫度也會(huì)增大，雖然在箱梁底部已設(shè)置透氣孔，但在盛夏時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足箱室排氣要求，高熱造成鋼絞線受力發(fā)生應(yīng)力變化，特別是有密集車輛及重型車輛通過時(shí)，應(yīng)力變化會(huì)更大，橋面裂縫問題就會(huì)發(fā)生。以上也印證通車初期橋面只是存有細(xì)微的裂紋，而在經(jīng)過冬夏兩季的溫度變化裂紋不斷增加、增大，最終形成裂縫。

2.2.3 混凝土收縮

混凝土具有收縮性，而現(xiàn)場(chǎng)主要是對(duì)其塑性收縮進(jìn)行分析，一般塑性收縮發(fā)生在混凝土澆筑完成4～5h，這時(shí)水泥會(huì)出現(xiàn)非常大的水化反應(yīng)，分子鏈的形成會(huì)讓水分出現(xiàn)蒸發(fā)的問題，當(dāng)水分大量蒸發(fā)之后，導(dǎo)致混凝土收縮，同時(shí)混凝土內(nèi)部的骨料受重力的影響而出現(xiàn)下沉，形成塑性收縮。因?yàn)榇朔N收縮情況會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)非常大的量級(jí)，一般能夠達(dá)到1%。骨料的下沉情況還會(huì)受到鋼筋的阻礙，這樣會(huì)沿著鋼筋的方向出現(xiàn)比較大的裂縫。而且因?yàn)闃?gòu)件與梁板之間具有接觸，硬化的問題會(huì)導(dǎo)致沿著橋面方向出現(xiàn)一定的裂縫。當(dāng)混凝土硬化之后，其表面的水分也在不斷蒸發(fā)，這樣會(huì)導(dǎo)致其表面的濕度不斷變小，讓整個(gè)混凝土的體積也出現(xiàn)縮小。因?yàn)榛炷恋耐獗沓霈F(xiàn)失水的問題比較嚴(yán)重，而內(nèi)部失水的速度比較慢，這樣會(huì)因?yàn)椴煌幕炷潦湛s程度而造成裂縫問題[2]。該橋面在混凝土澆筑時(shí)正值盛夏，并且混凝土澆筑時(shí)間較短，易發(fā)生混凝土收縮現(xiàn)象，形成裂縫，如圖2所示。

圖2 骨料下沉

3 橋面裂縫處理辦法

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)裂縫大小情況，裂縫的大小在0.2mm左右，那么就利用直接修復(fù)的方式進(jìn)行實(shí)施。若是裂縫的小于0.2mm，可以使用封閉的方法去進(jìn)行具體的問題處理，當(dāng)裂縫大小在0.2～0.5mm，那么就可以運(yùn)用灌漿修復(fù)的方式去進(jìn)行處理，從而可以更好地滿足相應(yīng)的需求。當(dāng)裂縫大于0.5mm時(shí)，那么可以使用聚合砂漿的方法進(jìn)行填縫操作[3]。

針對(duì)該橋面裂縫問題，從細(xì)微裂紋和較大裂縫兩個(gè)方面進(jìn)行處理。

3.1 細(xì)微裂紋處理

細(xì)微裂紋直接采用SC界面劑涂刷，施工順序如下：裂紋調(diào)查→裂紋清理→配置界面劑→涂刷界面劑→效果檢驗(yàn)→驗(yàn)收。

（1）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裂紋處進(jìn)行調(diào)查，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的裂紋采用空壓機(jī)去除浮渣、浮灰等，同時(shí)采用高壓水槍沖洗干凈，保證裂紋處表面潮濕。

（2）配制SC界面劑，采用SC界面劑A組1份與B組3份（重量比）的比例混合均勻，配置好后密封、陰涼處存放。

（3）在裂紋處潮濕的情況下，直接將配置好的界面劑涂抹到裂紋處，由于SC界面劑有效時(shí)間為1.5h，施工過程中投入施工人員6名，涂抹速度為100～200m/h，并且安排技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)涂抹的質(zhì)量進(jìn)行檢查，確保施工質(zhì)量。

（4）施工注意事項(xiàng)：在施工過程中嚴(yán)格控制界面劑混合質(zhì)量，確?；旌暇鶆?；在涂抹界面劑過程中確保橋面裂紋處處于潮濕狀態(tài)，同時(shí)不可有積水；施工時(shí)避免陰雨天氣；施工完畢后注意對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行保護(hù)，在完畢后1h，即可放行通車。注意對(duì)通車后裂紋處進(jìn)行檢查，無裂紋重新擴(kuò)展為達(dá)到預(yù)期目的。

3.2 較大裂縫處理

較大裂縫采用SC界面劑涂刷表面，SC水泥砂漿填充的方法，施工順序如下：裂縫調(diào)查→裂縫清理→配制界面劑→涂刷界面劑→效果檢驗(yàn)→配制水泥砂漿→填充水泥砂漿→效果檢驗(yàn)→驗(yàn)收。

（1）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裂縫處進(jìn)行調(diào)查，將需要修復(fù)的混凝土路面開裂、露筋處鑿除松散面層，采用空壓機(jī)去除浮渣、浮灰，然后采用高壓水槍沖洗干凈，在表面潮濕的情況下直接涂抹SC界面劑，SC界面劑施工方法同上。

（2）配制SC水泥砂漿，SC水泥砂漿修補(bǔ)劑采用1份A組、2份B組（重量比）均勻混合，倒入6份525水泥、6～18份中細(xì)砂均勻攪拌，配置好后密封、陰涼處存放。

（3）檢查SC界面劑涂抹效果，投入10名施工人員，在SC界面劑干后采用木抹和刮刀均與填充到裂縫和開裂部位，在填充處壓痕、拉毛[4]。

（4）施工注意事項(xiàng)。在施工過程中嚴(yán)格控制界面劑和水泥砂漿混合質(zhì)量，確保混合均勻；確?，F(xiàn)場(chǎng)無積水，同時(shí)確保在界面劑干后再填充SC水泥砂漿；施工時(shí)避免陰雨天氣；嚴(yán)格控制SC水泥砂漿填充質(zhì)量，根據(jù)裂縫大小控制填充速度，避免填充過程中出現(xiàn)空洞等；填充SC水泥砂漿后在凝固前采用木抹再次壓實(shí)，同時(shí)拉毛；施工完畢后注意對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行保護(hù)，在完畢后12h，即可放行通車。注意對(duì)通車后裂縫處進(jìn)行檢查，無裂紋及裂縫重新擴(kuò)展為達(dá)到預(yù)期目的，如圖3所示。

圖3 裂縫處理前后照片

4 橋面裂縫防治措施

4.1 做好管理控制

為了能夠更好地防止橋面出現(xiàn)裂縫問題，就應(yīng)該做好過程控制及后期管理工作，首先在施工初期要加大與設(shè)計(jì)、勘查單位的聯(lián)系，清晰設(shè)計(jì)思路，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的情況及時(shí)與設(shè)計(jì)溝通，最大限度滿足設(shè)計(jì)、施工要求；其次加強(qiáng)施工過程管理，尤其是材料的購置及施工工序管控，嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)圖紙要求；最后控制橋梁后期管養(yǎng)工作，尤其是車輛超載等問題。

4.2 施工溫度控制

在盛夏及嚴(yán)冬施工時(shí)，要對(duì)施工條件進(jìn)行預(yù)判，一般夏季高于35℃、冬季低于5℃禁止施工，而在夏季施工時(shí)要嚴(yán)格做好混凝土高溫防護(hù)工作，在澆筑混凝土?xí)r避開高溫天氣，在夏季澆筑混凝土?xí)r注意降低澆筑厚度，由于混凝土自身的水化熱特性，該項(xiàng)措施可以起到加快散熱的效果，在施工結(jié)束后及時(shí)覆蓋土工布等能夠保濕材料，基本維持在每2h灑一次水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，確?；靷€(gè)凝土表面濕潤，一般養(yǎng)護(hù)周期為7d，有效提高混凝土質(zhì)量，消除橋面裂縫問題。如果在冬季進(jìn)行施工，更加需要做好混凝土保溫工作，混凝土澆筑時(shí)間選擇在白天、日照充足、氣溫滿足要求時(shí)組織施工，制定詳細(xì)的混凝土保溫措施，可以采取鍋爐加溫、電熱毯覆蓋加熱等措施，這樣可以進(jìn)行溫度和濕度的保證，提高混凝土成品質(zhì)量。

4.3 混凝土質(zhì)量控制

橋面澆筑混凝土前對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，在進(jìn)行材料的采購時(shí)，應(yīng)針對(duì)所有的混凝土配置原材料進(jìn)行質(zhì)量方面的把控，選用鋁酸三鈣含量低、細(xì)度不宜過細(xì)、礦渣含量不宜過多的水泥，砂采用用中細(xì)砂，水灰比取較低[5]。并且根據(jù)配比實(shí)驗(yàn)選擇最優(yōu)配比進(jìn)行配置，確?；炷晾碚撝蒂|(zhì)量。此外，嚴(yán)格把控混凝土運(yùn)輸工作，要根據(jù)運(yùn)距的長短適當(dāng)調(diào)整混凝土塌落度，同時(shí)確?；炷猎谶\(yùn)輸過程中保溫、保濕，保證混凝土質(zhì)量。

5 結(jié)語

綜上所述，形成橋面裂縫的原因有很多種，本文主要通過荷載較大、溫度變化、混凝土收縮3個(gè)方面分析造成該橋面裂縫的因素，通過3個(gè)原因不難發(fā)現(xiàn)這些原因都是可控的，尤其是混凝土收縮主要是人員管理問題，而后又通過做好管理控制、施工溫度控制、混凝土質(zhì)量控制提出橋面裂縫防治措施，通過以上方法目前該橋梁已滿足行車要求。