解决桥面铺装问题的探讨

郭春雷

摘要：文对钢筋混凝土桥柔性桥面铺装的早期病害及其原因进行了分析与探讨。

关键词：桥面铺装；病害；防治

Abstract: the article of reinforced concrete bridge deck pavement flexible early disease and the reasons are analyzed and discussed.

Keywords: bridge deck pavement; Diseases; Prevention and control

中图分类号： U443.33 文献标识码：A 文章编号：

一、桥面铺装层病害产生的原因

（一）设计方面的原因

1.铺装层的计算理论缺乏。桥面铺装直接承受车轮荷载的冲击，且部分或全部地参与了主梁结构的变形，因此桥面铺装是一个极其复杂的多向受力结构，各种结构形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。

2.设计厚度规定值偏小。对铺装层本身的计算表明，铺装层厚4cm与8cm混凝土的拉应力大致相等，当12cm与8cm相比时，拉应力约高20％。薄弱的桥面铺装层注定难以反抗日益增大的荷载作用，以至于桥面层破坏成为影响公路桥梁正常使用的主要病害之一。

3.混凝土配筋量偏小。在混凝土内布筋的作用是，当混凝土内应力较低时，使其应力分布均匀；当混凝土应力较高时，承担局部应力，使混凝土中应力重分布，以改善应力集中的现象。一般来说，防止混凝土结构表面因温度变化引起开裂的构造钢筋，其间距应小于14d。

4.纵向施工缝处理不当。施工分缝处是否有钢筋穿过是引起桥面铺装病害的重要因素,高空,高空防腐,高空作业,高空维修,高空建筑工程，当桥面铺装收缩完成时，缝间拉应力值可达6.0～7.0Mpa。若缝间无约束钢筋，则缝显然要被拉开。缝断开后的铺装层再经过雨水侵蚀，会进一步削弱层间结合，造成破坏。

5.横向刚度分析重视不足。随着材料工业的发展，桥梁承重结构的改进，使桥梁主梁能以较柔的结构达到受力的要求，桥梁的横向越来越宽。但在设计计算中主要侧重于主梁纵向的计算分析,玻璃鳞片面涂，而较少进行横向分析计算，对桥梁的横向结构刚度重视不足。造成横向构造措施不力，使部分桥梁的横向刚度过小，而由混凝土桥梁铺装层分担了过多的次应力，导致裂缝的产生。

（二）施工方面的原因

1.铺装层混凝土浇筑厚度偏小。由于桥梁上部结构在施工中支架的沉降及预应力反拱无法十分准确猜测，或由于施工工艺控制欠佳，施工中主梁顶面标高与设计值相符是比较困难的，一般在测量主梁顶面标高后再对桥梁进行调坡。但后期往往由于工期紧、任务重、主梁与引桥合拢时间的差异等因素，易造成铺装层混凝土浇筑厚度偏小，甚至有少数铺装厚度仅有4～5cm，难以承受荷载的作用而产生病害。

2.铺装层与行车道板的粘结不好。施工单位在施工行车道板时，没有按要求将板顶拉槽或凿毛，板顶混凝土泥浆、杂物多，在施工桥面铺装前板顶冲洗不彻底，造成铺装层与行车道板间的结合差，有“空鼓”现象。在采用水泥混凝土和沥青混凝土双结构层的桥面铺装中，沥青混凝土层和水泥混凝土层之间粘结不牢，就会形成一个相对滑动的界面，轻易脱落，再加上两结构层之间材料特性上的差异，在气温骤然变化时，会产生不同的变形，形成应力集中。因此，在车辆荷载的冲击作用下，很轻易造成破坏。

3.混凝土施工质量控制不严。桥面铺装的施工均采用小型拌和机现场拌制，施工变异性大，难以保证施工质量。甚至个别施工单位为方便施工，通过采用加大混凝土的水灰比，以获得较大的混凝土坍落度，造成混凝土干缩性大，致使铺装层产生裂缝。

4.钢筋网定位不正确。混凝土铺装中一般采用φ8钢筋，网格为20cm×20cm的柔度大的钢筋网，定位较难。在施工中，施工人员或小型机具的作用均可引起其位置的变化，施工中难以保证设计图示的位置。钢筋网在施工时往往全桥绑扎，然后用垫块将钢筋垫起。若垫块布置不均，间距较大，使部分钢筋网紧贴行车道板，沉到铺装底部，钢筋网起不了它应有的作用，降低其承载能力而极易产生病害。

二、解决桥面铺装问题的探讨

（一）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。

（二）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。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。

（三）施工中的几项措施

1.层间粘结及梁体表面混凝土的处理

层间滑动时的最大主拉应力较层间连续时大4~5倍，因此在施工中應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，并使表面粗糙、成齿形，且均匀。此外，还需将凿后的混凝土松散杖、砂石、泥污等清除干净。

2.原材料的质量

粗骨料最大粒径的选择:高的抗折强度是保证混凝土材料具有抵抗疲劳裂缝出现的先决条件。有材料显示，随着骨料最大粒径的增大，钢纤维混凝土的抗折强度逐渐减小，因此粗骨料最大粒径应不大于20mm。骨料弹性模量、热膨胀系数:骨料的弹性模量对混凝土干缩也有影响，骨料的弹性模量高，使混凝土的干缩和徐变就会受阻。低弹模的干缩和徐变比高弹模混凝土增加可达2.5倍。

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过去常用混凝土垫块定位，垫块易走位而失去定位作用。采用钢筋段支承定位则克服了这一缺点。定位钢筋采用Φ10或Φ12钢筋，长度约6-12cm，双向间距约75cm。定位筋一端与钢筋网焊接，另一端竖立支承于梁面上，对钢筋网实行多点支撑。

4.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。其中，温度与湿度对养护的影响最大。高温条件下施工，要注意保持一定的湿度。

三、结束语

桥面铺装的质量将直接影响整条公路的运营管理和行车安全，因此在施工和养护过程中切不可掉以轻心，只有严格按技术规范施工，不断摸索，总结经验，发现问题及时解决，才能防患于未然。