浅析公路工程桥面铺装病害分析及防治措施

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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
　　【Abstract】This paper analyzes the causes of deterioration of bridge deck pavement diseases of bridge deck pavement, to put forward the methods and measures of prevention and control.
　　【Keyword】Bridge deck pavement;disease analysis; countermeasures;
　　
　　中图分类号：U443.33文献标识码：A文章编号：
　　
　　 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8cm。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1.0h)，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 防治措施
　　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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