[精品]浅谈桥面铺装层裂缝产生的原因与修补措施

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1、浅谈桥面铺装层裂缝产生的原因与修补措施浅谈桥面铺装层裂缝产生的原因与修补措施【摘要】对桥面铺装层过早出现的坑槽、裂缝、松散等病害进行了分析，并对设计、施工中应注意的几个关键问题进行了论述。文章从分析桥面铺装层破损机理出发，提出桥面铺装层修补及防治的方法。【关键词】桥面铺装；裂缝；影响因素；修补我国公路桥梁建设快速发展，桥梁结构不断创新，大跨桥梁已很普遍，但桥面铺装的设计与施工仍沿用传统的习惯做法，在进行桥梁结构设计时，对桥面铺装层一般不作专门的计算分析。随着交通量和重烈车辆的增加，桥面铺装问题普遍。这不仅妨碍了正常交通，影响了桥而的美观，更易造成交通事故，也给维修工作带来了很大困难。近

2、年来,人们对于因桥面铺装问题造成的直接和间接的经济损失给予了足够的重视。桥面铺装的早期损坏已成为影响高速公路使用功能的发挥和诱发交通事故的一大病害。一、桥面铺装层裂缝产生的原因刚性路面是根据弹性半无限地基上的小挠度薄板理论进行设计的。桥面铺装层设计与普通混凝土路面设计基本一样，但由于其是刚性预制板上浇筑的混凝土，受力情况发生了很大的变化，使得桥面铺装层的裂缝原因较为复杂。裂缝产生原因分为干缩裂缝、温度裂缝和疲劳裂缝。1•干缩裂缝在徃中，水在水泥石屮以化学结合水、层间水、物理吸附水和毛细水等状态存在，当这些水在混凝土硬化过程状态变动时，水泥浆体就会收缩，如果自由收缩，一般不会导致裂缝产生

3、，唯有收缩受到限制产生收缩应力时，才会产生裂缝。桥面铺装层产生收缩应力主要是由于受到两方面的限制：水泥浆干缩的内部限制及铺装层干缩的外部限制，主要是受预制板和侧面路面的约束。2.温度裂缝確具有热胀冷缩的性能，桥而铺装层的热胀冷缩是在相邻的部分成整体性限制条件下发生的，碇材料的抗折强度较抗压强度小，因而当铺装层中产生拉伸变形时，很容易引起开裂。温度裂缝的产生一般是在温度降低过程中产生的，温度降低时，铺装层发生翘曲，其应力的大小取决于板的温度梯度和结构约束情况。3.疲劳裂缝桥面板经常处于振动变形中，由于在殓材料内部存在局部缺陷或不均匀性，在荷载作用下会发生应力集中而出现微裂纹。重复荷载反复

4、作用一定次数后导致破坏，使碗出现疲劳裂缝。二、影响裂缝的因素1.养护制度对裂缝的产生有重要影响，对防止早裂有重要意义，栓干缩裂缝属于早期裂缝，它的产生在很大程度上是由于养护不当造成的，其中温度与湿度对养护的影响最大。磴干缩随环境相对湿度的增加而减少，较高的湿度对防止混凝土干缩有利。如果养护不良，环境湿度低于相应温度下临界湿度就会在检表面产生大量的干缩裂缝。因此，在夏季施工时，最好采取围堰养护，派专人管理，可以避免干缩裂缝的出现。2•外掺料①粉煤灰它不仅可以改善殓的工作性，还可以利用石灰吸收减少殓中的氢氧化钙的含量，提高殓的耐久性。②钢纤维钢纤维能有效阻止干缩的发展，在碇中加入体积掺量为

5、1.2%〜2%的钢纤维，可以在混凝土中形成乱向分布的三维网状结构，从而阻止干缩，实验表明，在栓脆性材料屮加入1.5%的冷板切削钢纤维，其抗折强度可以提高30%,其弯曲韧性指数可以提高22倍，栓抗折强度疲劳性能也可以大幅度提高，能有效防止重复荷载产生裂缝。③适当的膨胀剂和引气剂对于提高殓抗干缩和抗折强度有十分明显的作用。3.集料①粗集料的最大粒径桧材料的抗折强度是设计和施工控制的第一力学指标，它对提高栓材料的质量是极其重要的，高的抗折强度是保证殓材料具有抗疲劳裂缝出现的先决条件。试验采用粗集料的最大粒径为10咖、20mm、30mm和30mm以上的4种级配的碎石，水灰比为0.40,钢纤维体

6、积掺量为1.2%,砂率为0.45,配合比为水泥：砂：碎石1：2.43：2.63的情况下测定3d和28d抗折强度，结果可知，粒径在10〜20mm之问时，随粒径增大，抗折强度增大。②集料的含量集料的含量对混凝土干缩影响的关系式为SC二sp+(1-a)n式中：sc为混凝土及水泥浆的收缩量；a为集料含量；n为与集料弹性性质有关的常数，一般为1.2-1.7；Sp为集料含量。从中可以看出，栓中集料体积含量高，能使混凝士的收缩减少。③集料弹性模量、热胀系数集料弹性模量不同，致使同样的变形引起应力各异。4.层间粘结状况根据理论分析可知，路面结构层间接触条件对其底部受力影响极大，提高层间接触程度可以显著

7、提高路面结构的疲劳寿命。层间滑动时的最大主拉应力较层间连续时大4〜5倍，因此，在施工［｝］应尽可能采取措施保证各层粘结良好，避免滑动，当不辆对铺装层产生〉中击作用时，会在铺装层间粘结强度小于剪切强度，将破坏预制层与铺装层的粘结，由于荷载重复作用在铺装层底面而形成裂缝。三、修补措施1・掺加钢纤维、聚合物和膨胀剂试验和计算机模拟在混凝土基体中掺加一定数量的膨胀剂、早强剂、聚合物和钢纤维对混凝土进行改性，从而提高了初裂强度、韧性指数及界面黏结强度，可