水泥混凝土橋面鋪裝裂紋產(chǎn)生原因及防治措施(共7頁)

1、水泥混凝土橋面鋪裝裂紋產(chǎn)生原因及防治措施 【摘 要】本文就重慶沿江高速夏家灣大橋橋面鋪裝裂紋產(chǎn)生的原因進(jìn)行了調(diào)查分析，針對(duì)重慶沿江高速夏家灣大橋橋面鋪裝裂紋不同的病害種類和損壞程度處治，介紹了采取的幾種防治措施，為工程實(shí)踐中類似問題的解決提供了方法。 【關(guān)鍵詞】高速公路；橋面；鋪裝裂紋；產(chǎn)生原因；控制措施 0.工程概況 重慶沿江高速夏家灣大橋位于重慶市涪陵區(qū)龍橋鎮(zhèn)，橋位區(qū)屬構(gòu)造剝削丘陵地貌，總體地形東西兩側(cè)橋臺(tái)高，中間橋墩部位為丘陵間沖溝挖地，沖溝在橋位區(qū)呈近南西至東北走向；兩側(cè)橋臺(tái)部位地形較陡，重慶岸橋臺(tái)位于斜坡中部，上緩下陡，涪陵岸橋臺(tái)位于斜坡中下部；中間橋墩位于沖溝內(nèi)。橋位區(qū)巖層強(qiáng)度較高

2、，分布穩(wěn)定，厚度大，巖體相對(duì)較完整。橋址區(qū)無不良地質(zhì)現(xiàn)象。 本橋平面位于A-448.401m的右偏圓曲線和A-424.264的左偏圓曲線上；縱坡位于-2.6%的直線坡，橋梁最大墩約26.2m。本橋上部結(jié)構(gòu)采用7*30預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T型梁，全橋共二聯(lián)，先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)；下部墩臺(tái)采用雙柱墩、橋臺(tái)采用U型臺(tái)配擴(kuò)大基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)。 橋面現(xiàn)澆（水泥混凝土橋面鋪裝）采用10cm厚C50混凝土。鋼筋采用8綁扎鋼筋網(wǎng)片。 1.水泥混凝土橋面鋪裝裂紋產(chǎn)生的原因 重慶沿江高速夏加灣大橋第一聯(lián)橋面鋪裝設(shè)計(jì)C50砼106m3，施工時(shí)間為6月份，由于重慶夏季天氣氣溫較高，安排在早晨6點(diǎn)-9點(diǎn)施工。砼采用天泵泵送、人工攤

3、鋪、插入式振搗棒配合滾軸式振搗梁振搗，混凝土澆筑完成后進(jìn)行了收面、拉毛、土工布灑水覆蓋養(yǎng)護(hù)。施工技術(shù)人員當(dāng)天下午發(fā)現(xiàn)第一聯(lián)橋面鋪裝局部位置出現(xiàn)不規(guī)則的縱橫向細(xì)小裂紋。隨后項(xiàng)目管理及技術(shù)人員對(duì)產(chǎn)生裂紋的原因進(jìn)行了分析。根據(jù)水泥混凝土橋面鋪裝裂紋的潛在成因及外部條件的影響，可將裂紋分為四種，分別是：沉降裂紋、干縮裂紋、溫度裂紋、施工裂紋。 1.1水泥混凝土橋面鋪裝沉降裂紋產(chǎn)生的原因 砼澆筑后，水泥和骨料自然下沉，同時(shí)引起泌水，在沉降過程中發(fā)生的裂紋。產(chǎn)生沉降裂紋主要原因是砼澆筑后，水泥和骨料在下沉階段，如受到鋼筋和其它埋件的局部阻礙、模板移動(dòng)、基礎(chǔ)沉降，使該處砼產(chǎn)生拉應(yīng)力和剪應(yīng)力時(shí)，該處就會(huì)產(chǎn)生沉

4、降裂紋。裂紋一般均在澆筑后13小時(shí)產(chǎn)生，屬硬化前裂紋。 沉降是砼特性之一，完全避免是不可能的。但沉降有一定限度，隨著各粒子間的相互接觸，水泥漿的逐步凝結(jié)，將導(dǎo)致沉降停止。沉降量與單位用水量成正比。即單位用水量愈大，泌水率愈大，沉降量也愈大。 1.2水泥混凝土橋面鋪裝干縮裂紋產(chǎn)生的原因 水泥砼澆筑后，在硬化的過程中，由于水泥水化生成物的體積比原來物質(zhì)的體積小，加上游離水在空氣中蒸發(fā)及凝膠體失水而緊縮，隨著砼體積收縮產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于當(dāng)時(shí)砼的抗拉強(qiáng)度，而產(chǎn)生干縮裂紋。裂紋的主要特征：表面開裂，縱橫交錯(cuò)，沒有規(guī)律；縫寬和長度都很小，與發(fā)絲相似，不注意時(shí)較難發(fā)現(xiàn)。 夏家灣大橋水泥混凝土橋面鋪裝施

5、工時(shí)間是在夏季，重慶屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候，夏季高溫多雨。在夏季施工，往往由于養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，造成混凝土表面水分蒸發(fā)速度過快，超過了泌水速度，產(chǎn)生干縮裂紋。對(duì)于塑性混凝土來說，從凝結(jié)到硬化結(jié)束，是混凝土快速失去塑性的過程。此時(shí)，如果砂率過大，石料含泥量過多，或是采用干縮量較大的水泥，都會(huì)造成混凝土過量收縮產(chǎn)生裂紋。施工中，水泥標(biāo)號(hào)越高，收縮越大；礦渣水泥的收縮大于普通水泥；級(jí)配骨料粒徑越小，收縮越大。 實(shí)踐證明：水泥標(biāo)號(hào)越高，收縮越大；礦渣水泥比普通水泥收縮大；級(jí)配骨料粒徑越小，收縮愈大；生產(chǎn)干縮裂紋危害的機(jī)會(huì)就越大。 1.3水泥混凝土橋面鋪裝溫度裂紋產(chǎn)生的原因 水泥混凝土在硬化的過程中釋放大量

6、熱能，使溫度上升。溫度的上升造成混凝土的膨脹，這種溫度變形，對(duì)大面積混凝土板塊，極為不利。混凝土路面板的內(nèi)部溫度增高有時(shí)可達(dá)到4060，使內(nèi)部混凝土產(chǎn)生顯著的體積膨脹，而鋪裝板面混凝土隨著晚上氣溫降低，濕水養(yǎng)護(hù)而冷卻收縮。內(nèi)部膨脹與外部收縮，互相制約，產(chǎn)生很大拉應(yīng)力，而外部混凝土所受拉應(yīng)力一旦超過混凝土當(dāng)時(shí)的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，橋面鋪裝就會(huì)產(chǎn)生裂紋。夏家灣大橋水泥混凝土橋面鋪裝主要是在夏季進(jìn)行的，其重慶夏季氣溫是非常高，高達(dá)四十多度，因此，夏家灣大橋在橋面鋪裝施工過程中容易產(chǎn)生裂紋。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察溫度裂紋的結(jié)果是：橫向裂紋多于縱向裂紋，板中裂紋多于板邊裂紋，縫寬大小不一，受溫度影響大。 1.4水泥混凝

7、土橋面鋪裝施工裂紋產(chǎn)生的原因 施工裂紋主要是指由施工因素產(chǎn)生的裂紋。 （1）混凝土振搗不夠，邊部拆模過早，因而引起砼表面和邊部開裂。 （2）橋面鋪裝混凝土強(qiáng)度和養(yǎng)生期沒有達(dá)到，過早通行，產(chǎn)生震動(dòng)裂紋。 2.水泥混凝土橋面鋪裝產(chǎn)生裂紋的防治 2.1水泥混凝土橋面鋪裝沉降裂紋的防治 為防止和減少沉降裂紋，應(yīng)從以下三方面著手： （1）在保證混凝土和易性的條件下，降低混凝土的單位用水量，使用干硬性混凝土。 （2）選擇在沉降結(jié)束以前快速硬化，而又不失去粘結(jié)力的水泥和外加劑。 （3）施工振搗密實(shí)，消除因泌水產(chǎn)生的水膜而減少混凝土沉降。 2.2水泥混凝土橋面鋪裝干縮裂紋的防治 為防止干縮裂紋產(chǎn)生，首要任務(wù)是

8、消除一切可能誘導(dǎo)“干裂”產(chǎn)生的因素。主要應(yīng)從以下三方面入手： （1）根據(jù)重慶市夏季氣候條件，選用合理級(jí)配。正確選用水泥、石料、砂率、用水量、外摻劑等，從減少干縮率，來防止干縮裂紋。 （2）嚴(yán)格施工管理，防止水分過量蒸發(fā)，澆筑后，及時(shí)采用涼棚或其它遮蓋物，將混凝土覆蓋起來，避免風(fēng)吹干燥，日光直接照射，進(jìn)入養(yǎng)護(hù)期后，注意養(yǎng)生。 （3）不同外加劑及劑量對(duì)混凝土干縮率有一定影響。因此，摻配外加劑前應(yīng)對(duì)干縮率作試驗(yàn)后，再確定是否摻配和摻配量。 2.3水泥混凝土橋面鋪裝溫度裂紋的防治 對(duì)于溫度裂紋，應(yīng)該樹立以防為主的思想。根據(jù)自身相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出水泥混凝土橋面鋪裝溫度裂紋的防治主要有以下幾種： （1）混凝

9、土單位骨料用量愈大，其熱膨脹系數(shù)愈小。水泥漿含量愈多，則混凝土膨脹系數(shù)愈大。因此，合理選擇級(jí)配，采用水化熱較低水泥，減少水泥及用水量，降低混凝土膨脹值，是防止溫度裂紋的主要途徑。 （2）施工管理中，應(yīng)注意人工降溫措施，對(duì)表面混凝土采取保溫保濕防護(hù)措施，減少溫度變形。 2.4水泥混凝土橋面鋪裝施工裂紋的防治 對(duì)防止施工裂紋的產(chǎn)生，并非一個(gè)純技術(shù)問題，在很大程度上是施工管理問題。只要嚴(yán)格加強(qiáng)施工質(zhì)量，正確執(zhí)行施工技術(shù)操作規(guī)程，因施工因素產(chǎn)生的裂紋是可以防止和避免的。 水泥砼橋面鋪裝早期裂紋的產(chǎn)生，其內(nèi)因與外部條件，非常復(fù)雜。既有單一因素，也有綜合因素。因此我們對(duì)某一種裂紋的產(chǎn)生，也不應(yīng)看到孤立，應(yīng)綜合進(jìn)行分析研究，以確保水泥砼橋面鋪裝的工程質(zhì)量，減少早期裂紋所造成的損失。 3.結(jié)束語 經(jīng)過對(duì)夏家灣第一聯(lián)橋面鋪裝出現(xiàn)裂紋的原因分析及對(duì)可能產(chǎn)生的原因采取相應(yīng)控制措施后，項(xiàng)目部對(duì)第二聯(lián)橋面鋪裝進(jìn)行了施工，經(jīng)層層嚴(yán)格控制，夏加灣橋面鋪裝未再產(chǎn)生裂紋，綜上可知，要提高水泥混凝土橋面鋪裝的質(zhì)量，就需要著重應(yīng)控制水泥混凝土橋面鋪裝裂紋的產(chǎn)生，做到規(guī)范操作，規(guī)范施工，同時(shí)還應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐木唧w情況，綜合氣候