桥面铺装病害问题分析
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摘要：本文分析了桥面铺装病害产生的原因，针对病害提出桥面铺装层防治的方法与措施。
关键词：桥面铺装；病害分析；解决措施
桥面铺装层虽然在桥梁中所占的体积并不大，但它对交通的影响是非常大的。桥面铺装层施工质量往往被疏忽，只注重外观质量，施工工序控制不严，致使桥面铺装层过早出现裂缝，松散、坑槽等病害，维修周期也越来越短。在构成桥面铺装的水泥混凝土中，水在水泥石中以结合水、骨料层间水、吸附水和毛吸水的形式存在，当桥面铺装层达到一定强度，用以作为水泥硬化所需的水分便会逐渐失去，水泥混凝土就会产生收缩现象。当收缩均匀时，一般不会产生裂缝，当水泥混凝土不均匀收缩时，桥面铺装便会有裂缝产生。
1 桥面铺装层病害分析
1.1 结构理论与设计
1）桥梁的结构理论中的问题。桥梁的结构理论对桥面铺装层的计算分析论述很少，现行规范中只给定了厚度的推荐值，工程界一直在各等级公路中运用了几十年。桥面铺装层直接承受车轮荷载的冲击，桥面铺装层部分或全部参与主梁结构的变形和受力，因此桥面铺装层是一个受力复杂的动力体系，各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。
2）桥面板刚度不够。为了减轻恒载，用加大钢筋用量或来用高强度钢筋来减薄桥面板的厚度，由于桥面板刚度不够，在重载作用下引起较大的变形，加之车辆的不断冲击震动，容易使桥面板及铺装层出现裂缝，且发展较快。
3）负弯矩的影响。对于连续梁桥、拱桥、悬臂桥等桥型结构，由于负弯矩使桥面铺装层受到拉应力的作用而容易出现裂缝，造成桥面铺装层的损坏。
4）支承梁不均匀沉降的影响。对于空心板梁或T梁，由于梁体的不均匀沉陷或瞬间的下挠(活载引起的)，在桥面板及桥面铺装层上受到与梁轴相重直的附加弯矩，这种情况下产生的裂缝主要在沿主梁方向。
5）桥面铺装层的厚度过薄。早期桥面铺装层设计厚度大多小于8 cm。桥面铺装层过薄，削弱了桥面铺装层的刚度和承载能力，这也是桥面早期损坏的原因之一。
1.2 施工工艺
1）桥面铺装层与梁表面混凝土未粘结好。在桥面铺装层施工前没有将梁表面的松散砂石粒、泥污等清洗干净;梁表面没有凿毛或者凿毛的密度不够，这些都大大降低了桥面铺装层与主梁表面之间的粘结力，破坏了混凝土的整体性，车轮的冲击和荷载的作用容易使桥面出现脱皮、裂缝、剥落等现象。
2）桥面铺装层内的钢筋网变位。钢筋网在进行绑扎和浇筑混凝土时，受到施工员、运输机具碾踏和混凝土拌合物的自重压力，导其变位，削弱了钢筋网的分布筋作用和承受荷载能力，尤其对于出现负弯矩的桥面铺装层，容易因而出现桥面裂缝等损坏。
目前，大桥桥面铺装层施工多采用泵送工艺，为足泵送混凝土有较大坍落度，除掺外加剂外，还常加大水泥用量和适当加大水灰比的办法，这两者是影响混凝土干缩并成正比关系的主要因素。且泥用量大时，水化热大，引起行车道板和桥面铺装的温差而产生变形约束。由于混凝土硬化初期的拉强度小，若干缩和冷缩产生的拉应力超出其抗强度，则将导致混凝土内部及表面产生裂缝。况且前普遍存在着忽视混凝土的正常养生，这更有利于度收缩和干缩裂缝的发育，造成桥面的过早损坏。
原材料质量低劣、砂率过大、水灰比控制不好、石级配差、混凝土拌合物和易性差以及施工时漏、模板漏浆等都会造成混凝土中出现蜂窝、麻面、度降低等缺陷，这些缺陷破坏了铺装层的整体性，低了铺装层抗裂、抗冲击、抗弯曲及耐磨的能力，此也就直接影响桥面铺装层的使用寿命。
3）施工缝处理不当。桥面铺装层应力求少设施工缝。每作业的浇筑长度应以施工缝设在墩台顶位置来确定，当桥面不宽时，以全幅一次性浇筑为好;桥面较宽时，可以分隔带为分界面。但不少施工单位在进行桥面铺装时随意设置施工缝，且对施工缝的处理也不当(如不按规定凿毛等)，在浇筑混凝土过程中，出现间歇时间过长(一般不宜超过1. 0 h)，又没有按规定设置施工缝。这些都严重地影响混凝土的连续性和整体性。
1.3 外界影响因素
1）过早通车。一些桥梁工程，往往在桥面铺装层完成后很短时间内即通车，造成桥面在强度不高的情况下过早承受外来重载荷的作用。
2）荷载过大及冲击影响。近年来汽车的大型化及超载车辆的增加，加重了桥面铺装层的负荷，并且，轮荷载的大型化当然会产生大的冲击，而在路面不平整或桥面伸缩缝处等有高差时，冲击就更大了。
2病害解决措施
2.1 设计时考虑负弯矩的影响。在进行梁体及行车道板设计时，多不计桥面铺装层对承载力的影响，即假设铺装层不参与承受荷载，这对有一定厚度的水泥混凝土铺装层莱说与实际情况不大相符。虽然，这种设计法在某种意义上增大了梁体和桥面板设计的安全度，但对于外悬桥面板、连续梁等结构的负弯矩处，以及桥面分缝处各板块角部等位置，桥面铺装层受到了弯曲拉力的作用。为此，在设计时，对这些部位除了桥面板应考虑负弯矩配筋外，在水泥混凝土桥面铺装层内拟增设负弯矩拉力钢筋，以防桥面开裂破坏。
2.2确保桥面铺装层厚度。随着交通量及中型车辆的日益增加，过薄的桥面铺装层已不适应发展的需要。尤其是伸缩缝及桥头附近的桥面铺装层受到的荷载冲击较大，混凝土施工缝处是个薄弱环节，必要时应配置加固钢筋施工中，由于梁体的拱度，梁顶面并不是一个理想的平面，致使桥面铺装层混凝土厚度不均。因此，设计时应考虑满足规范要求的结构最小厚度;在施工时严格控制预应力梁的存放时间，超出规范要求存放时间的应采取预压措施，从而保证梁体拱度的均匀性，减小铺装层厚度差异。
2.3施工中的控制措施 1）根据理论分析可知，提高层间接触程度可以显著提高结构层的疲劳寿命，在施工中尽可能采取措施，保证各层粘结良好，避免滑动，桥面铺装前，应先凿除梁体表面浮浆，使表面粗糙，成齿形，且均匀，此外，还需将凿后的混凝土松散粒，砂石泥土等清除干净，有利于层间粘结牢固，可采用以下措施：① 在凿毛的清除干净的表面涂抹一薄层胶结剂；②加设新旧混凝土之间联系钢筋。 2）原材料质量要好。粗骨料最大粒径应不大于20mm，粗骨料的含量在混凝土中的体积含量高，能减少混凝土的收缩，骨料弹性模量热膨胀系数对混凝土干缩也有影响，骨料弹性模量高，使混凝土的干缩和徐变就会受阻。 3）设置定位钢筋及保证钢筋保护层厚度。桥面铺装层的钢筋网在施工中常用混凝土垫块定位，而垫块易走位而失去定位作用。在现场可参与定位钢筋，如 Φ1O或Φ12钢筋，长度约6～12cm，双向间距约75cm，定位钢筋一端与钢筋焊接，另一端竖立支撑于梁面上，对钢筋网实行多点支撑。同时，施工时，应尽量避免人和机具在钢筋网上碾压，以防钢筋网出现大的变形。 确保养护期。混凝土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，因此要注意施工期间的养护，保持一定的湿度。
3结束语
桥面铺装层的破损是最高等级公路病害中最为严重的一种形式，主要由施工不当及管理不规范造成的，只要我们严格遵守“规范”，加强施工管理，桥面铺装裂缝等病害是可以防止的。
参考文献：
[1]公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)[M].北京：人民交通出版社，2000.
[2]公路桥梁工程施工要点与技术规范全书[M].吉林：吉林科学技术出版社，2002.
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