在高等級公路建設中，近年來較多地采用先簡支后連續的體系轉換結構橋梁，梁的結構型式有預應力空心板梁、預應力混凝土箱梁、T形梁等，目前我國北方地區用得最多的裝配式簡支梁是T形梁，這種形式的橋梁預制簡單，肋內配筋可做成剛勁的鋼筋骨架，主梁之間借助間距4-6米的橫隔梁來連續，整體性好，為了有利于安裝，在保證抗剪的條件下盡可能減小梁肋的厚度，以期減小構件自重，這是目前鋼筋混凝土和預應力混凝土梁橋的發展趨向。為了解決簡支梁橋具有較多施工縫而影響行車舒適性問題，同時綜合考慮梁橋跨徑布設，因此，預應力組合T形梁和瀝青混凝土橋面鋪裝之間設計一層調平層，該調平層厚度一般為6-10cm，它既起到調整與控制橋面高程的作用，又起到防水防腐作用，對確保橋梁使用安全、耐久，該調平層的施工尤為重要，但在實際施工中，調平層經常出現裂紋或裂縫，嚴重影響橋梁使用的耐久性和安全性，甚至造成橋面路面損壞。

  1.工程概況

  上桃花大橋采用2*（5*25m）共兩聯預應力混凝土T梁連續的結構形式，5號墩頂及0、10號臺頂設伸縮縫各一道，其它支座墩頂為現澆連續段。該橋面調平層為10厘米厚C50混凝土，外加聚羧酸高性能減水劑0.8%。

  2.聚羧酸高性能減水劑的性能

  聚羧酸高性能減水劑具體有摻量低、減水率高、混凝土拌合物坍落度保持性能優異、增強效果顯著、低收縮、低含堿量、引氣量適中、環保性能好等特性。

  3.預應力混凝土T梁頂面調平層縫的施工及其裂情況

  結合上桃花大橋的施工情況，調平層混凝土養生結束后，經仔細檢查發現絕大部分混凝土調平層表面無裂縫，部分調平層盡管使用了聚羧酸高性能減水劑還是產生了不規則的細小裂紋或裂縫，這些細小裂紋寬度均較小，須仔細觀察才能發現，或者在橋面調平層上的雨水即將蒸發完時，裂紋比較清晰；在局部也有極少量調平層出現裂縫，裂縫寬度達0.1mm，為不規則裂縫，其裂縫深度較淺，還有一部分調平層起初無裂紋，經過2至3個月后，調平層上出現裂紋，裂紋寬度逐漸增大。上述大部分裂紋或裂縫分布呈不規則狀，但也有少量橫向和斜向裂縫存在。

  4．產生裂縫的原因

  實際上，混凝土結構裂縫的成因復雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產生的一種或幾種主要原因。混凝土橋梁裂縫的種類，就其產生的原因，大致可劃分如下幾種：

  4.1 調平層厚度不均勻對裂縫的影響

  首先，在施工圖設計中，橋面橫坡通過橋墩調整，設計要求T梁頂面橫坡與橋面橫坡相同，但在T梁預制時，為保證混凝土振搗密實，因此，很難保證T梁頂面橫坡與設計圖紙規定的3.0%橫坡相同，由此可能引起的最大高差為5.5cm；其次，由于裝配式T梁為預應力混凝土結構，其反拱度在預制時很難保證絕對一致，所以，相鄰T梁之間因拱度不一致而造成頂面高程存在差異；再次，T梁在安裝時垂直度很難保證準確無誤，臨時支座的不均勻沉降及高程誤差也是引起梁頂有錯臺的原因。因此，10cm調平層厚度就很難控制一致，薄層混凝土厚度的不一致性，極易造成其產生不規則裂縫。

  4.2 調平層與T梁粘結效果對裂縫的影響

  大面積的施工調平層，施工單位難以保證把T梁頂面的浮漿層全部鑿除，這樣就造成10cm混凝土調平層與T梁存在隔離層，即兩者之間沒有牢固粘結，在施工現場，用錘子敲擊，根據所發出的聲音明顯不同，可加以區別，如此薄的混凝土調平層，必然產生裂紋或裂縫；其次，按設計圖紙要求，T梁上澆筑一層10cm的調平層，按常規施工工藝要求，澆筑調平層之前，應將其表面清污、鑿毛、潤濕后再澆筑調平層混凝土，但從現場鑿毛工作來看，少部分鑿毛工作不徹底，表現在部分裂縫處，用敲擊方法可基本判斷此處調平層混凝土與T梁之間有“突空”現象，在反復外荷載以及溫度應力作用下，對于周邊固定又存在變形的溥板而言，最容易產生龜裂。

  4.3 調平層中的鋼筋網安放不當對混凝土調平層裂縫的影響

  本橋采用φ12綁扎鋼筋網，間距為15×15cm，鋼筋搭接長度為42cm，凈保護層厚度為3cm，網片下墊已預制好與調平層混凝土標號相同的混凝土墊塊，呈梅花形均勻布設，但由于墊塊是人為放置，有可能部分墊塊放置不均勻，所以不可避免地造成部分網片下落到T梁表面而致使凈保護層厚度增大，這樣就不能保證鋼筋網的平整，從而削弱鋼筋網應有的防裂作用。

[Page]

  4.4 調平層混凝土的養生對裂縫的影響

  混凝土澆筑后，在一定時間內必須保持足夠的濕度。否則將導致混凝土失水干燥，而水化作用未能充分完成，造成混凝土內部結構疏松表面極易出現干縮裂縫。裝配式T梁頂面調平層混凝土起初采用灑水養生，由于橋面橫坡為3%，因此，用于養生而灑的水容易沿調平層頂面流失，這種方法對薄層混凝土養生極為不利，主要因為其保水功能差，養生期間缺水易引起混凝土開裂，經分析后，采用土工布覆蓋養生，其效果大為改善。

  4.5 調平層混凝土碳化收縮引起混凝土表面龜裂

  由于混凝土質量較差（水泥用量較低、水灰比較大）或保護層厚度不足，混凝土保護層受二氧化碳侵蝕滲透到混凝土內甚至炭化到鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發生銹蝕反應，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2-4倍，從而對周圍混凝土產生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結構承載力下降，并將誘發其它形式的裂縫。另外，空氣中的CO2與混凝土中的堿性物質起化學反應后生成碳酸鹽和水，混凝土碳化引起的收縮僅限于混凝土表層，只產生混凝土的表面裂縫附帶有起皮現象。

  4.6 在荷載反復作用下，混凝土調平層由原先裂縫較少、整體受壓，后逐漸變為局部受壓，出現應力集中，久而久之，裂縫數量和寬度將增加，這也是調平層施工結束后起初裂縫少，后期裂縫多的原因之一。

  4.7 調平層混凝土的配合比不當引起混凝土的干縮裂縫

  在混凝土中，水在其中是以化學結合水、層間水、物理吸附水狀態存在，當這些水在混凝土硬化過程中失去時，水泥漿體就會收縮，從配合比來看，雖然混凝土的水泥用量、集料粒徑、細集料含量等對混凝土的干縮有影響，但最重要的影響因素還是混凝土的單位用水量。混凝土的單位用水量越小，其自由收縮應變值越小，但在實際施工中，過小的單位用水量，往往滿足不了混凝土施工和易性的要求，施工中混凝土若采用泵送混凝土，坍落度較大，易引起混凝土開裂。

  4.8 防裂鋼筋配筋率μ對裂縫的影響

  實驗表明，當鋼筋直徑相同鋼筋應力大致相同的情況下，裂縫寬度隨著μ的增加而減小，當μ接近某一數值（μ≥0.2時），裂縫寬度接近不變。

  4.9 振搗梁前進過程中滑移引起的斜向裂縫

  首先設計圖紙要求橋面橫坡為3.0%，這樣高頻振搗梁在滑道上的前進過程中就要向低的一側滑移，由此產生合力，后續收面工作搓揉遍數不夠就產生斜向裂縫，其次振搗梁行進速度偏快時振搗不密實，經觀察分析振搗梁行進速度以0.6米/分為宜。

  5.調平層混凝土裂縫防治措施

  5.1 調平層與T梁應嚴格按層間施工縫處理

  施工中應采取多項措施確實做好T形梁表面浮漿等鑿除工作，確保調平層厚度基本均勻，其中包括T梁預拱度的控制、梁頂面3%橫坡控制、T梁安裝高程的控制等，同時要注意調平層與T梁頂面粘結問題，即裝配式T梁頂面一定要鑿毛與潤濕，潤濕時應注意用水量的控制，過濕或過干都不利于調平層與T梁的粘結。

  5.2嚴格控制鋼筋網在調平層中的平整與位置

  鋼筋網在調平層中主要起防裂以及傳遞荷載作用，因此，必須保證鋼筋網片凈保護層厚度，若鋼筋網片直接安放在梁頂面或凈保護層過小都起不到應有的防裂作用。為保證鋼筋網片的平整，首先，在縱橫兩個方向都要用綁絲隔一個結點綁扎一道并呈梅花狀分布，使其具有一定的剛度。其次，在測好鋪裝層頂高程后橫向拉線，在確保凈保護層的前提下支墊鋼筋網盡量使其平整。

  5.3 在施工中應合理控制振搗時間和移動速度，最后采用人工收漿時應加強對混凝土的搓揉，并要控制好搓揉時間和搓揉遍數。

  5.4 把握好收面時間，收面是在混凝土的塑性狀態進行的，一般在混凝土由向固性狀態的前0.5-1小時為宜，且調平層表面收為略帶麻面，若收為光面易出現裂縫。

  5.5 嚴格控制調平層混凝土配合比及其養生

  在調平層混凝土施工中，水灰比的控制應十分重視，水灰比太大極易產生調平層的干縮，因此，在滿足施工的條件下，混凝土的坍落度應盡量小，同時應重視調平層混凝土的養生，根據部分試鋪經驗，宜采用土工布覆蓋養生，覆蓋養生時間最好控制在5-6天，另外也不能因摻加了聚羧酸高性能減水劑而放松對混凝土的養生。

  參考文獻：

  [1]姚玲森.橋梁工程[M].北京：人民交通出版社，1985.

  [2]毛鶴琴.土木工程施工[M].武漢：武漢理工大學出版社，2004.

  [3]交通部第一工程局.公路施工手冊（橋涵）[M].北京：人民交通出版社，1990.

  [4]GoodRoadⅠ產品說明.

  [5]中國建筑學會混凝土外加劑應用技術專業委員會.聚羧酸系高性能減水劑及其應用技術[M].北京：機械工業出版社，2005.