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【摘要】桥面铺装层破损、开裂、错台、麻面和磨光是水泥混凝土路面最为常见病害，其中桥面板破损是损坏面积最大而且危害最为严重一种形式，并且桥面铺装层的修补也最为困难，在关部门曾对桥面铺装层破坏处采用多种修补措施进行修补，但都未达到明显效果。文章对桥面铺装层裂缝产生的原因及修补措施进行探讨。裂缝产生原因分为干缩裂缝、温度裂缝和疲劳裂缝。加铺装层在预制板上涂抹聚合物与水泥浆的黏结剂，可以预防裂缝的产生，提高铺装层的使用寿命。
【关键词】桥面铺装层；裂缝；原因；分析；修补措施
【中图分类号】U445【文献标识码】A【文章编号】1005-1074(2009)04-0215-01
1桥面铺装层裂缝产生的原因
1.1干缩裂缝在砼中，水在水泥石中以化学结合水、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，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。
1.2温度裂缝砼具有热胀冷缩的性能，桥面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，砼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。
1.3疲劳裂缝桥面板经常处于振动变形中，由于在砼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。重复荷载反复作用一定次数后导致破坏，使砼出现疲劳裂缝。
2影响裂缝的因素
2.1养护制度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，砼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。砼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。
2.2外掺料①粉煤灰：它不仅可以改善砼的工作性，还可以利用石灰吸收减少砼中的氢氧化钙的含量，提高硷的耐久性。②钢纤维：钢纤维能有效阻止干缩的发展，在砼中加入体积掺量为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。③适当的膨胀剂和引气剂对于提高砼抗干缩和抗折强度有十分明显的作用。
2.3集料①粗集料的最大粒径砼材料的抗折强度是设计和施工控制的第一力学指标，它对提高砼材料的质量是极其重要的，高的抗折强度是保证砼材料具有抗疲劳裂缝出现的先决条件。②集料的含量：砼中集料体积含量高，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。
2.4层间粘结状况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，当车辆对铺装层产生>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。
3修补措施
3.1掺加钢纤维、聚合物和膨胀剂经过调查分析，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，从而提高了混凝土的初裂强度、韧性指数及界面粘结强度，可较好地抑制裂缝的产生，试验采用的配合比为水泥：砂子：碎石=1：1．81：2．71，水泥用量为400kg／m3。针对高速公路使用条件，本试验加入早强微膨胀剂R一24，掺量为8％，结果见表1。
实验表明，掺和20％，体积掺量1．5％钢纤维，早强微膨胀剂R一24为8％的混凝土弯曲韧性是普通}昆凝土的45倍，界面粘结强度提高了一倍，有效抑制了干缩，抗弯初裂强度达到9．10MPa。
3.2引入引气剂对于混凝土这种刚性路面而言，降低材料的刚性，增加其柔韧性，但不降低抗折强度，是科研人员追求的路用品质之一。
3.3外加剂适当的膨胀剂和引气剂对于提高混凝土抗干缩和抗折强度具有十分明显的作用，根据有关
参考文献可知当在混凝土中引入2％～5％的含气量，抗折强度可提高10％～15％，抗折弹性模量略有降低，研究表明，掺加8％的微膨胀剂，可使混凝土150d干缩率由-65×10-6减为-52×10-5。
3.4对预制板进行预处理为了提高铺装层与预制板的界面粘结力，主要采用预制钢筋网和添加连接筋的办法，但是，由于桥面铺装层一般较薄，有的厚度仅为4㎝，因此不能采用添加连结筋的办法。研究发现，采用预制板上涂刷聚合物与水泥按1：1比例配置的界面粘结的方法，新旧混凝土层间粘结强度增加了近1．5倍，采用这种方法对桥面铺装层的修补可产生十分理想的效果。
【关键词】桥面铺装层；裂缝；原因；分析；修补措施
【中图分类号】U445【文献标识码】A【文章编号】1005-1074(2009)04-0215-01
1桥面铺装层裂缝产生的原因
1.1干缩裂缝在砼中，水在水泥石中以化学结合水、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，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。
1.2温度裂缝砼具有热胀冷缩的性能，桥面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，砼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。
1.3疲劳裂缝桥面板经常处于振动变形中，由于在砼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。重复荷载反复作用一定次数后导致破坏，使砼出现疲劳裂缝。
2影响裂缝的因素
2.1养护制度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，砼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。砼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。
2.2外掺料①粉煤灰：它不仅可以改善砼的工作性，还可以利用石灰吸收减少砼中的氢氧化钙的含量，提高硷的耐久性。②钢纤维：钢纤维能有效阻止干缩的发展，在砼中加入体积掺量为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。③适当的膨胀剂和引气剂对于提高砼抗干缩和抗折强度有十分明显的作用。
2.3集料①粗集料的最大粒径砼材料的抗折强度是设计和施工控制的第一力学指标，它对提高砼材料的质量是极其重要的，高的抗折强度是保证砼材料具有抗疲劳裂缝出现的先决条件。②集料的含量：砼中集料体积含量高，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。
2.4层间粘结状况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，当车辆对铺装层产生>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。
3修补措施
3.1掺加钢纤维、聚合物和膨胀剂经过调查分析，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，从而提高了混凝土的初裂强度、韧性指数及界面粘结强度，可较好地抑制裂缝的产生，试验采用的配合比为水泥：砂子：碎石=1：1．81：2．71，水泥用量为400kg／m3。针对高速公路使用条件，本试验加入早强微膨胀剂R一24，掺量为8％，结果见表1。
实验表明，掺和20％，体积掺量1．5％钢纤维，早强微膨胀剂R一24为8％的混凝土弯曲韧性是普通}昆凝土的45倍，界面粘结强度提高了一倍，有效抑制了干缩，抗弯初裂强度达到9．10MPa。
3.2引入引气剂对于混凝土这种刚性路面而言，降低材料的刚性，增加其柔韧性，但不降低抗折强度，是科研人员追求的路用品质之一。
3.3外加剂适当的膨胀剂和引气剂对于提高混凝土抗干缩和抗折强度具有十分明显的作用，根据有关
参考文献可知当在混凝土中引入2％～5％的含气量，抗折强度可提高10％～15％，抗折弹性模量略有降低，研究表明，掺加8％的微膨胀剂，可使混凝土150d干缩率由-65×10-6减为-52×10-5。
3.4对预制板进行预处理为了提高铺装层与预制板的界面粘结力，主要采用预制钢筋网和添加连接筋的办法，但是，由于桥面铺装层一般较薄，有的厚度仅为4㎝，因此不能采用添加连结筋的办法。研究发现，采用预制板上涂刷聚合物与水泥按1：1比例配置的界面粘结的方法，新旧混凝土层间粘结强度增加了近1．5倍，采用这种方法对桥面铺装层的修补可产生十分理想的效果。