维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第９期 西部探矿工程 ２０３ 组合箱梁调平层裂缝原因分析及裂缝控制措施 陈 亮 （江苏东南交通工程咨询监理有限公司，江苏南京２１００２６） 摘要：结合工程实践，着重论述调平层裂缝出现的原因分析、预防措施及处理方法。 关键词：组合梁；调平层；裂缝 中图分类号．．Ｕ４４８．２１３文献标识码：Ｂ文章编号：１ＯＯ４—５７１６（２０Ｏ７）Ｏ９一Ｏ２Ｏ３一Ｏ２ 在高等级公路建设中，为了解决简支梁桥具有较多 伸缩缝而影响行车舒适性问题，同时综合考虑桥梁跨径 布设与投资关系，近年来在桥梁建设中出现较多的先简 支后连续的体系结构桥梁，梁的结构型式有预应力空心 层，按常规施工工艺要求，浇筑调平层之前，应将其表面 清污、凿毛、润湿后再浇筑调平层混凝土，但从现场凿毛 工作来看，少部分凿毛工作不彻底，表现在部缝处， 用敲击方法可基本判断此处调平层混凝土与箱梁之间 有“突空”现象存在，在反复外荷载以及温度应力作用 下，对于周边固定又存在变形的薄板而言，最容易产生 龟裂。 １．３调平层中的钢筋网安放不当对混凝土调平层裂缝 的影响 一板梁、预应力混凝土组合箱梁、Ｔ梁等，由于组合箱梁具 有美观、经济、重量相对轻、跨径大等特点而被广泛采 用，为减少桥梁伸缩缝数量，提高行车的舒适性，这种形 式的桥梁绝大部分采用先简支后连续的结构体系，桥面 铺装采用和路面上、中面层相同的沥青混凝土形式。因 此，预应力组合箱梁和桥面铺装之间设计一层调平层， 该调平层厚度一般为５ｃｍ，它既起到调整与控制桥面高 程作用，又起到防水防腐作用，所以，为确保桥梁使用安 全、耐久，该调平层的施工质量显得尤为重要，但在实际 施工中，调平层经常出现裂纹或裂缝，严重影响桥梁使 用的耐久性和安全性，甚至造成桥面路面损坏。 １产生裂缝原因分析 １．１调平层厚度不均匀对裂缝的影响 般桥梁均采用 １Ｏ焊接钢筋网，间距为１０ｃｍＸ １０ｃｍ，网片之间搭接长度为２５ｃｍ，净保护层厚度为 ２．５ｃｍ，网片下采用预制的砼块支垫，由于 １Ｏ焊接钢 筋网刚度较小，这种施工方法不可避免地造成部分网片 下落到箱梁表面而致使净保护层厚度增大；在网片搭接 处，网片上翘，使净保护层太小；同时又不能保证焊接钢 筋网的平整，从而削弱钢筋网应有的防裂作用。 １．４调平层混凝土的养生对裂缝的影响 组合箱梁顶面调平层混凝土起初采用洒水养生，由 于桥面横坡为２ ，因此，用于养生而洒的水容易沿调平 层顶面流失，这种方法对薄层混凝土养生极为不利，主要 因为其保水功能差，养生期间缺水易引起混凝土开裂，经 分析研究，采用薄膜覆盖养生，其效果大为改善。 １．５调平层混凝土的配合比不当引起混凝土的干缩裂 缝 首先，在施工图设计中，桥面横坡通过桥墩调整，设 计要求箱梁顶面横坡与桥面横坡相同，但在箱梁预制 时，为保证混凝土振捣密实，因此，很难保证箱梁顶面横 坡与设计图纸规定的２．０ 横坡相同，存在一定的高 差；其次，由于组合箱梁为预应力混凝土结构，其拱度在 预制时很难保证绝对一致，所以，箱梁与箱梁之间因拱 度不一致而造成顶面高程存在差异。因此，５ｃｍ调平层 厚度就很难控制一致，薄层混凝土厚度的不一致性，极 易造成其产生不规则裂缝。 １．２调平层与箱梁粘结效果对裂缝的影响． 在进行调平层施工时，施工单位难以保证把箱梁顶 面的浮浆层全部凿除，这样就造成５ｃｍ混凝土调平层 与箱梁存在隔离层，即两者之间没有牢固粘结，在施工 在混凝土中，水在其中是以化学结合水、层间水、物 理吸附水状态存在，当这些水在混凝土硬化过程中失水 时，水泥浆体就会收缩，从配合比来看，虽然混凝土的水 泥用量、集料粒径、细集料含量等对混凝土的干缩有影 响，但最重要的影响因素还是混凝土的单位用水量。混 凝土的单位用水量越小，其自由收缩应变值越小，但在 实际施工中，过小的单位用水量，往往满足不了混凝土 现场，用锤子敲击，根据所发出的声音明显不同，可加以 区别，如此薄的混凝土调平层，必然产生裂纹或裂缝；其 次，按设计图纸要求，现浇箱梁上浇筑一层５ｃｍ的调平 施工要求，鉴于引桥均为高架，离地面距离约５ｍ，施工 中混凝土均采用泵送混凝土，坍落度较大，易引起混凝 维普资讯 http://www.cqvip.com ２０４ 土开裂。 西部探矿工程 ２００７年第９期 １．６调平层混凝土碳化收缩引起混凝土表面龟裂 当混凝土的水泥用量较低、水灰比较大时，空气中 的二氧化碳易渗透到混凝土内，与其中的碱性物质起化 学反应后生成碳酸盐和水，混凝土的碳化引起的收缩仅 限于混凝土表层，只产生混凝土的表面裂缝。 １．７荷载对裂缝的影响 平层混凝土的养生，根据部分试铺经验，宜采用薄膜覆 盖养生，覆盖养生时间最好控制在５～６ｄ，覆盖时间过 短易产生龟裂。另外，在施工中应合理控制平板式振捣 时间和移动速度，最后采用人工收浆时应加强对混凝土 的搓揉，并要控制好搓揉时间和搓揉遍数。 ２．４完善调平层设计 调平层的设计可作进一步完善，由于预应力组合箱 在荷载反复作用下，混凝土调平层由原先裂缝较 少、整体受压，后逐渐变为局部受压，出现应力集中，久 梁拱度很难控制一致，同时在混凝土浇筑振捣时，箱梁 顶面横坡很难控制准确等原因，因此，在实际操作中，调 而久之，裂缝数量和宽度将增加，这也是调平层施工结 束后起初裂缝少、后期裂缝多的原因之一。 ２调平层混凝土裂缝防治措施 ２．１调平层与箱梁应严格按施工缝处理 施工中应采取多项措施确实做好组合箱梁表面浮 浆等凿除工作，确保调平层厚度基本均匀，其中包括组 合箱预拱度的控制、箱梁顶面２ 横坡控制等，同时要 注意调平层与组合箱梁粘结问题，即组合箱梁顶面一定 要凿毛与润湿，润湿时应注意用水量的控制，过湿或过 干都不利于调平层与组合箱梁的粘结。总而言之，一定 要采取十分有效的措施来保证调平层与组合箱粱很好 的粘结以及其厚度基本均匀一致。 ２．２严格控制钢筋网在调平层中平整与位置的准确 钢筋网在调平层中主要起防裂以及传递荷载作用， 因此，必须保证钢筋网片净保护层厚度，但由于调平层 总厚度只有５ｃｍ，若钢筋网片直接安放在组合箱梁顶面 或净保护层过小都起不到应有的防裂作用。为保证钢 筋网片的平整，首先，在钢筋网片吊运过程中就必须采 取相关措施，比较有效的做法是：起吊及运输过程中钢 筋网片应支承在具有一定刚度的平板上，这样才能保证 钢筋网片自身的平整；其次，在调平层混凝土浇筑过程 中应采用合理的施工工艺来保证其平整，传统的做法是 在钢筋网片下支垫混凝土块，但由于钢筋网直径较小，， 网片刚度弱，同时浇筑的混凝土摊放在钢筋网片上致使 其发生一定的变形，因而钢筋网在调平层中的平整度较 差。采用如下施工工艺，其效果较好，即根据设计图纸 中净保护层厚度要求，先摊铺钢筋网片下混凝土，再安 放钢筋网片，然后再摊铺钢筋网片上的混凝土，最后再 用平板振捣器振捣，施工中应根据钢筋网净保护层厚 度、混凝土松铺厚度以及在振捣过程中钢筋网片的下沉 量（可进行局部试验测得）等因素综合确定钢筋网片下 的混凝土摊铺厚度。 ２．３严格控制调平层混凝土配合比及其养生 在调平层混凝土施工中，水灰比的控制应十分重 视，水灰比太大极易产生调平层的干缩，因此，在满足施 工的条件下，混凝土的坍落度应尽量小，同时应重视调 平层５ｃｍ偏薄，给施工带来较大难度，所以，组合箱梁 设计时可综合考虑多方面因素，将调平层厚度适当加 厚，如将调平层厚度设计成７ｃｍ，对预防调平层产生裂 缝将起良好作用，同时给施工方面带来了极大的方便， 另一方面是否可以考虑在调平层中加入少量钢纤维，以 增加混凝土的抗折强度，试验表明，掺入一定量的钢纤 维，可以使混凝土抗折强度提高３Ｏ ～４Ｏ９／６，对防裂将 起积极防治作用，这也是值得探讨和研究的问题；为确 保桥面雨水不下渗到调平层混凝土内，设计时宜考虑在 组合箱粱调平层顶面设置防水层，以确保桥面不致发生 水毁破坏。 ３调平层出现裂缝的处理方法 （１）对于调平层与箱梁结合不牢的区域，调平层应 全部凿除重新浇筑，重新浇筑时应注意处理好新老混凝 土之间接缝问题；对于调平层上其它裂缝（裂缝宽度 ０．１～Ｏ．２ｒａｍ，深度１￣２ｍｍ）采用一种较稀的树脂类液 体灌入裂纹中，以防止雨水下渗而影响桥梁使用寿命。 这种树脂类液体采用ＥＡ改性环氧灌浆材料灌缝处理， 该材料抗压强度１５￣４０ＭＰａ，抗拉强度３￣ＴＭＰａ，粘结 强度５￣１５ＭＰａ，粘度２０￣ＩＯＯＭＰａ・Ｓ，其施工工艺为： 用钢丝刷清除裂纹表面，并用高压气筒清除裂纹内的灰 尘，确保裂纹表面及缝隙内无灰尘，并保持其干燥，再用 小针管吸取配制好的改性环氧灌浆材料沿裂纹注射浸 渗，间隔１５ｍｉｎ再注射一次，每道裂纹必须注射浸渗３ 次，以确保裂纹内灌浆充分密实。 （２）为进一步防止路面水的下渗，在调平层与沥青 混凝土之间实施桥面防水层，借鉴以往高速公路桥面防 水层的实施经验，采用了ＦＹＴ—Ｉ型防水层，即ＦＹＴ— Ｉ型１号料涂２次，２号料再涂一次的施工方法，平均厚 度０．５～０．６ｍｍ，涂料中沥青原料要求采用壳牌改性沥 青。 ４结束语 综上所述，在施工中应注意调平层与箱梁粘结效 果、调平层厚度的均匀性、调平层中的钢筋网安放方法、 调平层混凝土的配合比合理设计及其养生等方面控制； 对控制调平层的裂缝有较明显作用。
