中小跨径空心板桥梁桥面系典型病害原因分析及处治建议

陈 念 王枫霖

长安大学（71006 4）

1 工程概况

以浙江省内某高速公路125座空心板梁桥的桥梁检测报告为研究对象,经过桥梁总体评定，统计并分析了现役中小跨径混凝土空心板梁桥面系的主要病害类型及产生原因。

2 典型病害统计结果

针对125个检测报告，分别以跨径在5.96 ～13 m内的钢筋混凝土空心板梁为统计对象，统计桥梁各部件典型病害出现的比例，统计结果见表1。

表1 钢筋混凝土空心板梁典型病害统计结果

由表1可以看出:对于中小跨径钢筋混凝土空心板梁桥来说，桥面系中出现的典型病害为桥面铺装纵向裂缝和伸缩缝锚固区纵向开裂，比例分别达到了所调查桥梁的87.2%和73.6%。

3 桥面系典型病害成因分析

3.1 桥面铺装纵向裂缝原因分析

桥面铺装纵向裂缝的成因主要从设计、施工、养护三个方面进行分析。中小跨径预制拼装的空心板梁桥通过桥面沥青铺装层、铰缝混凝土和少量的铰缝钢筋将空心板梁连为整体共同受力。设计时认为铰缝只传递剪力，不承受弯矩，然而实际上空心板梁在主要承受纵向弯矩的同时，还要承担一定的横向弯矩。这一横向弯矩主要靠铰缝顶面的沥青铺装层来承担，设计时未针对此力进行铺装设计。

施工过程中如果存在严重的质量问题，对桥面纵向裂缝的出现更是雪上加霜。施工时不注意温度的影响,高温时施工会导致温差拉应力而引起裂缝；梁体与铺装层结合欠紧密，铺装前杂物未凿出清除等也会影响桥面铺装质量。桥面钢筋网未按设计要求布设，钢筋网紧贴桥面，削弱了钢筋网的分布筋作用和承受荷载的能力；预留铰缝钢筋过短，锚固长度不足，浇筑桥面铺装层前铰缝钢筋与板顶面紧贴导致铰缝钢筋和铺装层的粘结力下降，在较大的梁间剪力作用下容易拉脱。

杭金衢高速公路的重车较多，对上路的载重汽车没有进行严格的限载通行管理，加剧桥面铺装的疲劳破坏。在桥梁的后期养护中，应及时发现并封闭桥面铺装层中出现的裂缝。

3.2 伸缩缝病害分析

伸缩缝锚固区纵向开裂的成因从设计、施工和养护三个方面进行分析。

在设计时梁端未能慎重考虑，在反复荷载作用下，梁端破损引起伸缩缝装置失灵。一些设计师将连接的部分很少，而且力的分布不容易传递，微小的变形可能演变成大的位移，最终导致混凝土粘结力的失效。

施工时对伸缩缝施工工艺重视不够，未能严格掌握施工工艺和标准，并按照安装程序及有关操作要求施工，致使锚固区开裂；伸缩缝两侧水泥混凝土与沥青混凝土铺装层结合不好,碾压不严实，容易产生开裂。

养护不周会让原有桥梁铺装层逐渐老化，得不到及时经常的维修，因此破坏不断扩展；车辆荷载增大，交通量增加，车辆的冲击作用也随之明显增大。桥梁超载情况不能得到有效控制，超载车辆自行上桥，对桥梁伸缩缝锚固区的有效使用和耐久性带来严重威胁。

4 典型病害的处治建议

首先在设计上，多孔桥梁的跨径不宜超过8 m，跨径10 m以上多跨桥梁尽可能采用先简支后连续结构；提高使用沥青混凝土的性能，开发采用新型的桥面连续结构，在桥面连续部位采用高弹性混凝土。

其次在施工方面，保证连续桥面处的铺装层混凝土必须具有较高的强度和足够的厚度；设置足够的配筋率及合理的钢筋空间布置；避开中午高温时施工，保证铺装层混凝土全面覆盖洒水养护；铺装层钢筋与梁体预埋钢筋采用搭焊方式连接；铺装前对杂物进行凿除清洗并充分凿毛;混凝土的控制在3 ～5 cm慎用外加剂。

在养护方面，及时封闭桥面连续处和铺装层的裂缝；及时清理伸缩缝杂物和梁端垃圾，确保梁板正常受力。

5 结语

针对浙江省某高速公路中小跨径混凝土空心板梁检测报告中桥面系典型的病害统计，并对普遍病害进行成因分析。表明中小跨径混凝土空心板桥面系病害产生的原因来源于设计、施工、后期养护等各个环节。如果在设计、施工、养护等各个环节都采取了必要的预防措施,则中小跨径空心板桥梁桥面铺装层病害的发生将大大延后,其耐久性也会大大提高。

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