龔 濤

（匯通路橋建設集團有限公司，河北 高碑店 074000）

0 引言

由于混凝土橋梁應用趨于多樣化，橋面鋪裝面積所占比重大大高于一般公路。但橋面鋪裝的設計與施工仍沿用傳統(tǒng)做法，在進行橋梁結(jié)構(gòu)設計時，對橋面鋪裝層一般不作專門的計算分析。交通量和重型車輛的增加，使得橋面鋪裝問題普遍存在。這不僅妨礙了正常交通，影響了橋面的美觀，更容易導致交通事故的發(fā)生，同時也給維修工作帶來了很大困難。近年來，人們對于因橋面鋪裝問題造成的直接和間接的經(jīng)濟損失給予了足夠的重視。橋面鋪裝質(zhì)量的好壞，直接影響高速公路建設質(zhì)量，如何有效地滿足高速公路安全服務標準，及時快速發(fā)現(xiàn)高速公路出現(xiàn)的各種病害，是交通運輸行業(yè)當前面臨并需要努力改進的重大課題之一。

1 瀝青混凝土橋面裂縫成因分析

任何事件的發(fā)生總有內(nèi)因和外因，瀝青混凝土橋面裂縫產(chǎn)生的原因也有內(nèi)、外因存在。外因主要有預應力梁起拱高度設計、基礎土質(zhì)和平整度等；內(nèi)因主要有干縮、溫度和疲勞等。

1.1 產(chǎn)生裂縫的外在因素

（1）設計預應力梁起拱高度時，未考慮起拱高度對橋面厚度的影響，尤其大跨徑起拱高度較大時對橋面鋪裝厚度的影響。若出現(xiàn)這種情況，則設計橋面鋪裝厚度過小，施工略有誤差便無法調(diào)整，從而造成鋪裝厚度減小，滿足不了現(xiàn)有交通量的要求。

（2）沉陷裂縫的產(chǎn)生主要由于基礎土質(zhì)不勻、松軟，造成橋梁不均勻沉降所致。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關(guān)，一般沿與地面垂直或呈30°～45°角方向發(fā)展，較大的沉陷裂縫往往有一定的錯位，裂縫寬度常與沉降量成正比關(guān)系。

（3）由于過分追求平整度，而忽視壓實度，使路面強度降低，出現(xiàn)滲水，引起早期損壞。層間結(jié)合不良使橋面鋪裝發(fā)揮不了整體作用。造成層間結(jié)構(gòu)不良的原因有許多，比如下面層被污染、所用粘層材料質(zhì)量較差、灑布不均勻、灑布后行車作用把粘層帶起等。同時，預拱度的差異和瀝青面層攤鋪厚度的調(diào)整不當，都可能使該層路面厚度不足而引起橋面裂縫發(fā)生。

1.2 產(chǎn)生裂縫的內(nèi)在因素

（1）干縮裂縫

該類裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護結(jié)束后的一段時間或混凝土鋪筑完畢后的一周左右，寬度多在0.05～0.2mm之間。這種裂縫產(chǎn)生的原因是混凝土拌和物在攤鋪完畢后，內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同所致，混凝土內(nèi)部總會有一部分水分被蒸發(fā)，這在干熱、風較大的季節(jié)更容易出現(xiàn)此類情況，尤其因失水干縮而發(fā)生裂縫。這種裂縫會隨著相對濕度的增加而減小。

（2）溫度裂縫

該裂縫的產(chǎn)生原因主要是低溫縮裂。面層因降溫而收縮的趨勢會受到下部橋面板約束而產(chǎn)生拉力。隨著溫度降低，收縮趨勢進一步增強，當導致的拉應力超過瀝青混凝土的抗拉強度時，便產(chǎn)生開裂，一般為橫向裂縫，嚴重時發(fā)展為縱向裂縫。

（3）疲勞裂縫

該裂縫的產(chǎn)生原因是橋面鋪裝在正常使用情況下，由于荷載多次反復作用引起的鋪裝層開裂，這也是橋面鋪裝的主要破損類型。

2 瀝青混凝土橋面裂縫處治對策

裂縫的存在不僅會降低結(jié)構(gòu)的剛度，破壞其整體性，還將加劇鋼盤的銹蝕而降低結(jié)構(gòu)的使用壽命。因此為了保證結(jié)構(gòu)的承載能力，保證其耐久性，必須進行必要的處理。瀝青混凝土橋面裂縫按程度不同可分為輕微裂縫、中度裂縫和重度裂縫。不同程度的裂縫需采取不同的處治對策。

2.1 輕微裂縫

2.1.1 表面涂抹貼補法

表面涂抹貼補法適用于大面積小裂縫。表面涂抹適用范圍是將加熱瀝青油涂抹在細而淺的裂縫表面，從而使涂抹范圍形成一個統(tǒng)一的整體，發(fā)揮應有的保護作用。

2.1.2 灌縫法

當縫寬較窄、裂縫深度不大時，一般采用灌縫法，即將縫隙刷掃干凈，并用壓縮空氣除去塵土后再用熱瀝青或者乳化瀝青封堵。對縫寬在6mm以上的，應剔除縫隙內(nèi)雜物和松動的縫隙邊緣，或者裂縫開槽后用壓縮空氣吹干凈，采用細粒式熱拌瀝青混合料填充、搗實，并用烙鐵封口，隨即撒沙，掃勻，也可用乳化瀝青混合料填封。

2.2 中度裂縫

2.2.1 填充法

該方法是在施工時直接用修補材料填充裂縫，一般用來修補較寬的裂縫，具有作業(yè)簡單、費用低的特點。在對深度較淺的寬裂縫或裂縫中因有充填物灌漿而很難達到效果的裂縫進行簡單處理時，可采取開Ⅴ型槽后，進行填充處理。

2.2.2 結(jié)構(gòu)加固補強法

對于因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長時間不處理導致的混凝土耐久性降低且影響結(jié)構(gòu)強度的，可采取結(jié)構(gòu)補強法，即采取加固法對混凝結(jié)構(gòu)進行處理。

2.3 重度裂縫

2.3.1 鋪裝層改造法

對于因單板受力引起的縱向裂縫，一般宜采用橋面鋪裝層改造法破除鋪裝層后，全部重新做鋪裝層的方法處理，從根本上改善橋梁整體受力狀態(tài)。

2.3.2 局部挖除修補法

此法修補前需提前劃出大致與路中心線平行或垂直的挖出修補輪廓線，在基坑底部與四周涂抹粘層油，控制好瀝青混合料的用量，分層填筑壓實，采取平板夯、氣夯配合壓路機壓實，邊角處要用工具搗實，保證碾壓密實平整，保證修補后路面與周圍路面銜接良好、平直。

2.3.3 混凝土置換法

這是處理嚴重裂縫混凝土的一種有效方法。應用該方法須先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。

3 瀝青混凝土橋面裂縫的預防措施

3.1 施工前期準備的預防措施

3.1.1 改善橋面系的結(jié)構(gòu)設計

預應力梁跨中起拱高度設計時要充分考慮對橋面厚度的影響，施工時一般按墩臺、支座設計高度進行控制。為保證其平整度，應在瀝青混凝土鋪裝完成后再進行伸縮縫施工。橋面瀝青混凝土宜設計兩層，以便在提高平整度的同時對其耐久性也起保證作用。

3.1.2 正確選材，優(yōu)化配合比設計，嚴格控制拌和及攤鋪時的粒料溫度

在選材時，杜絕一切不合格材料，優(yōu)化混合料油石比，增加其黏結(jié)性能。公路瀝青混凝土橋面因主要承受豎向荷載的作用，其受力特性以彎拉強度為主。影響混凝土彎抗強度（抗折強度）的主要因素有混凝土單方水泥用量、水灰比、粗集料粒形及水泥品種、性能、外加劑的品種、摻量等，在上述材料確定后，混凝土配合比的優(yōu)化選擇、混凝土的拌制方法、澆筑工藝、養(yǎng)護狀態(tài)則是保證混凝土強度的關(guān)鍵。

3.2 施工過程中的預防措施

3.2.1 提高橋面混凝土與大梁頂面混凝土的黏結(jié)能力

施工中，對預制梁體項面進行刷毛處理，露出石子。在噴灑乳化瀝青油前必須對梁頂徹底清掃，鑿除浮渣，必要時用氣泵或高壓水沖洗。保證與瀝青混凝土橋面有較好的結(jié)合面，鋪筑混凝土前灑水濕潤梁頂，但不得有積水。

3.2.2 橋面瀝青混凝土的鋪裝

在鋪筑瀝青混凝土之前，對水泥混凝的平整度、粗糙度進行檢查。對伸縮縫處混凝土預留槽要臨時覆蓋并與兩側(cè)橋面混凝土平整，保持水泥混凝土面層清潔干燥。粘層油宜采用快裂灑布乳化瀝青。乳化瀝青待破乳水分蒸發(fā)完后方可鋪筑瀝青混凝土。鋪筑瀝青混凝土要采用機械攤鋪并在較短時間內(nèi)一次鋪筑完成，前后兩臺攤鋪機盡量縮短距離，減輕縱向接縫。鋪筑橋面瀝青混凝土應選晴天，注意保溫防塵。攤鋪機不得停頓或改變速度。攤鋪后盡快碾壓，施工車輛和機械不準停留在新鋪筑的橋面上，也不準柴油之類的油料滴漏在橋面上，以免引起軟化擁包造成瀝青混凝土返工或修補。

在水泥混凝土橋面的瀝青混凝土鋪裝中，由于受固有條件的約束，使得鋪裝層的壓實度常常不足，從而在使用過程中極易出現(xiàn)水損害現(xiàn)象。橋面瀝青混合料應單獨進行配合比設計，使瀝青混合料具有易壓實的特點，以適應橋面鋪裝的需要，保證鋪裝層的密實度。

3.2.3 確保橋面瀝青混凝土有足夠的整體強度

瀝青混凝土拌和料要保證級配合理，具有良好的和易性。鋪筑完成后，及時養(yǎng)生，防止水分蒸發(fā)過快造成裂紋，降低混凝土強度。嚴禁橋面混凝土冬季施工。橋面混凝土一般厚10cm左右，因暴露在高空，極易受凍，特別是氣溫突變的初冬更應引起高度重視，必須保證橋面有一定的保護層。

3.3 施工外界條件的控制

（1）為了防止軟混凝土表面水泥被沖刷，導致跨邊或平整度受損，強度降低，要求降雨天停止施工。

（2）為了防止溫縮開裂和接縫過大，施工現(xiàn)場氣溫高于40℃時停止施工。

（3）為了防止混凝土表面收縮開裂，在風力大于6級、風速在10.8m/s以上的強風天，不得施工。

（4）攤鋪現(xiàn)場晝夜平均溫度低于5℃時，不允許施工。

（5）攤鋪完畢未達到開放交通條件時，禁止開放交通。運行過程中應加強管理，確保道路安全，加強對超限超載車輛的控制，確保公路暢通。

3.4 其他預防措施

施工過程中，在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分（含黏結(jié)劑的液芯纖維或膠囊），在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)，當混凝土出現(xiàn)裂縫時分泌出部分纖維可使裂縫重新愈合。這是一種新的裂縫處理方法，它模仿生物組織對受創(chuàng)傷部位自動分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機能。

4 結(jié)論

瀝青混凝土橋面裂縫是一種普遍存在的現(xiàn)象，若對其不加重視，久而久之將對公路橋梁質(zhì)量產(chǎn)生嚴重危害。它會引起鋼筋銹蝕，加速混凝土碳化，降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力，從而引起橋面結(jié)構(gòu)的整體性受損。在實際施工中，除了分析因材料、氣溫、強度、施工方法等原因造成的裂縫外，還得穩(wěn)固橋梁基礎，采用先進的機械化施工工藝，運用合理周詳?shù)脑O計，組織好施工，保證施工工期，從而達到最大限度地避免和防治裂縫的目的。

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