汕头海湾大桥葛州桥桥面铺装破损分析及处治方法研究

唐 全

（1香港新粤有限公司；2广东汕头海湾大桥有限公司，广东 汕头 515041）

1 葛州桥桥面铺装破损概况

汕头海湾大桥广澳引道K313+986通道桥，为一跨13m空心板梁桥，该桥与地方线路斜交，斜交角为15°。空心板梁高55cm，中板宽123.8cm，采用双圆形挖孔，挖孔直径为39cm，下部结构为薄壁式桥台。该桥于1995年12月28日建成通车，至今已经历15个年头，随着汕头经济特区当地经济的迅猛发展及交通量、重型车辆的快速增加，该桥桥面在日常营运巡视中陆续发现存在纵向反射裂缝及局部破损等现象，不仅妨碍行车安全、影响桥面美观，而且也给日常维修带来不便。为此，为彻底处理存在病害，消除安全隐患，2010年8月，经各方讨论研究，决定对该桥原破损桥面进行凿除，重新浇筑C40防水混凝土。

2 引起桥面开裂原因分析

由于10cm厚的桥面铺装层结构特殊、本人认为，对于破损、裂缝等后期病害的发生，除了承受外力荷载、温度变化等外部因素影响外，内因的存在也是促使病害形成的主要起因。那么，对于内因的影响，有哪些方面是可能为病害的提前发生带来影响的呢？为摸清找准病害起因，让工程二次处治更具针对性，防止在本次处治实施中将以往错误做法重蹈覆辙，我们有必要对病害原因进行深入研究，进行分析深刨。为此，本人结合多年工程实践管理经验，对于该桥桥面铺装病害产生原因，现作出如下推测判断：

2.1 桥面铺装层与主梁表面未粘结好

桥面铺装前没有将梁表面的松散砂石、泥污等清除干净，主梁表面未凿毛或凿毛的密度和深度不够，这些都大大降低了桥面铺装层与梁面之间的粘聚力，破坏了水泥混凝土层的整体性，通车后车轮的剧烈冲击和荷载的作用使桥面出现脱皮、裂缝、剥落等现象。

2.2 桥面铺装层的厚度过薄

由于施工因素造成梁板表面高程超出设计标高，或由于调整桥面纵横坡等原因造成了桥面铺装层厚度局部过薄，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。从现场凿除后的实测厚度上看，个别断面实测层厚仅8cm，有力地印证了这一点。

2.3 混凝土质量的影响

混凝土的原材料质量低劣、砂率过大、水灰比控制不好、砂石级配差、混凝土拌和物和易性差以及施工时漏振、模板漏浆等造成混凝土中出现蜂窝、麻面、强度降低等缺陷，均破坏了铺装层的整体性、降低了其抗裂、抗冲击、抗弯曲及耐磨的能力。

此外，在查阅该桥建设时的施工资料时得知，该桥空心板梁在浇筑时采用单数和双数号梁体分开浇筑的方式进行施工，梁缝之间无铰缝，梁体之间的连接主要通过梁顶面预埋的￠8钢筋实现。从目前该桥现场病害的发生位置上来看，铺装层在梁体接缝处存在反射裂缝，这与梁体之间的横向联系偏弱有关。现场调查发现在重车通过时，相邻空心板梁变形存在差异，导致梁底接缝处梁体混凝土出现脱落。因此，本次维修加固主要是通过加强铺装层横向钢筋并在梁体接缝处灌注粘结剂来加强空心板梁之间的横向联系，使各空心板协同受力，避免相邻空心板出现较大的变形差异。桥面铺装的损坏一般是上述某几种因素综合作用(影响)的结果，因而寻找原因时要从各个方面进行综合分析。

3 砼桥面开裂及损坏后处治方案

因该桥桥面铺装层已出现纵向裂缝（不规则裂纹）及破损，在研究处治方案时，为确保处治彻底，不留下后遗问题，决定采用全部凿除、重筑铺装层的方法进行处理，即用钢筋混凝土浇筑修补。维修加固时，为确保处治质量，在工艺的控制把关上，主要进行以下细节控制：

3.1 原梁体接缝灌胶控制要点

在进行桥面铺装混凝土浇筑前，必须对原有梁体进行处治加固，考虑到原梁板之间无铰缝钢筋连接、横向联系薄弱，为加强该江薄弱环节，设计决定对梁体接缝进行灌胶处理。为确保灌胶质量，主要进行以下环节控制：

1)封闭桥下交通，采用高压风、高压水冲洗梁体裂缝，直至接缝处无泥砂及其它建筑垃圾流出。

2)应待梁体表面干燥无水后用粘结剂封闭梁体裂缝，并安装灌胶孔和出气孔，在此应说明的是，梁体接缝包括梁底接缝、梁顶接缝及梁端接缝。

3)待封缝胶达到强度后方可对梁体接缝进行灌胶，灌胶可从底部往上进行，也可从顶部往下进行，视操作方便而定，但不论采用何种方式进行作业，都应保证梁体接缝之间填满胶粘剂。

3.2 水泥砼桥面铺装处治要点

1)在凿除原10cm厚铺装层混凝土时，应保留原设计梁体接缝处的搭接钢筋，并应小心凿除，避免对梁体顶面造成损伤。

2)为确保新旧砼粘结质量，在进行处治设计时，决定在空心板梁顶面进行植筋处理，筋距按纵桥向40cm、横桥向40cm进行布置，钢筋类型不宜过粗，可选用植入￠12螺纹钢筋。植筋前，应准确探测原梁板钢筋位置，防止损伤原有钢筋。

3)为确保整体效果，在进行桥面钢筋网绑扎时，应同时把板面植入钢筋与桥面铺装钢筋网进行绑扎。

4)为增加新旧混凝土结合面界面强度，须在梁体表面喷涂界面剂，界面剂用选用ZV型混凝土专用修补胶，并应确保喷涂前界面干燥。

5)浇筑C40早强防止混凝土时，应做好混凝土的振捣插实，务必保证混凝土密实，避免在薄层结构内存在气泡、蜂窝。

6)混凝土浇筑好后，应有足够的强度养护时间，须待混凝土强度达到100%后方可开放交通，切忌过早开放。

4 处治桥面时的注意事项

4.1 确保有一定的铺装层厚度

近几年来，随着交通量及重型车辆的日益增加，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荷载冲击较大，混凝土施工缝处是个薄弱环节，这些地方更需保证混凝土铺装层的厚度 (不小于8cm为宜)，必要时还需配置加强钢筋。

4.2 桥面铺装层能否铺好、桥面损坏部分能否修补好，最为关键的是旧混凝土能否粘结好，这与底层混凝土是否妥善处理以及浇筑修补材料的质量有关。在进行桥面铺装层新铺和修补施工中应着重做好如下几点工作:

1)旧混凝土表面处理。桥面铺装修补前应先凿去破损的铺装层，然后再凿去梁表面(桥面板)混凝土约1cm左右。并使凿后混凝土表面粗糙、成齿形、箍筋外露。此外还需将凿后的混凝土松散粒、砂石、泥污等杂物清除干净。

2)材料质量要好。用于桥面铺装浇筑及修补的材料质量和骨料级配要好，并要求有良好的和易性和浇补时充分捣实。修补桥面宜优先采用防水高强混凝土或钢纤维混凝土，以减少新浇混凝土的收缩，从而减少新旧混凝土之间产生的差动收缩力、提高补强效果。

3)设置定位钢筋。桥面铺装的钢筋网过去常用混凝土垫块定位，当受到人或机具的踩踏和混凝土拌和物的自重压力时，垫块易走位和压坏而失去定位的作用。采用短钢筋支撑定位法可克服这一缺点。

结语

由上述可知，通过对该桥桥面铺装进行凿除处治，我们在处治过程中总结出了不少宝贵的经验及做法，这其中包括了如何解决横向联系薄弱的问题，以及如何保证新旧界面混凝土粘结效查的问题等等。总之，为了让处治后的铺装层能达到原有设计效果，提高结构耐久性，在施工过程中应确保各工序工艺的规范操作，细心认真地做好各道工序的事前、事中控制，才能让处治质量达到预期的处治效果。

[1]段志华.浅谈梁板式桥水泥砼桥面铺装裂缝原因及处治方法.职业技术，2009，08.

[2]单俊鸿.高性能桥面铺装混凝土的研究与应用[D].武汉理工大学，2006年.