桥面铺装层厚度控制的要点及控制措施

黄世

摘要 在高速公路桥梁工程施工中，桥面铺装层厚度的控制是一项十分重要的工序，铺层厚度是否满足设计要求，是确保桥面的总体质量，保证桥面有效运行和使用寿命的一项指标。文章结合实际工程，主要分析和研究在桥梁下部结构施工过程与铺装层厚度有关的几道关键工序，如预制梁的制作及安装，支座垫石、铺装层的施工及高程测量等规范要求及内容，并简要探讨各工序高程控制的注意事项。

关键词 桥面高程;楔形块;预拱度

中图分类号 U445.4 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）05-0079-03

0 前言

随着我国公路建设事业的日益发展，越来越多的桥梁展现在人们面前，为人们生产、生活提供了安全快速的交通条件。可这些建设好的桥梁在营运过程中，经过车辆荷载的反复作用，有的桥梁的桥面铺装层过早地出现损坏，如开裂、松散、脱落、坑槽等不良现象，严重影响到桥面的行车安全和舒适性。该文以广连高速公路为例，主要探讨中、小跨径的钢筋混凝土简支桥在施工中、预制梁体架设后梁体顶面标高控制的相关要点和措施[1]。梁体架设后出现顶面标高过高或过低，造成铺装层的厚度满足不了设计要求时，必须进行相关的处理和调整，给工程的施工造成较大难度，同时会增加较多的相关处理费用，严重影响到工期进度。

1 工程概况

广连高速TJ02标全长28.223 km，其中桥隧长10.108 km，路基长18.115 km，桥隧比35.8%。全线含主线桥20座/10.108 km，其中特大桥2座，一般桥梁18座。一般桥梁采用预制小箱梁结构，桥面结构层主要为：桥梁预制结构+10 cm的C40混凝土整体化层+防水层+10 cm 沥青混凝土桥面铺装层，桥梁上部结构的断面示意图见图1。

桥梁上部结构从下到上依次由支座垫石、支座、楔形块、预制梁、桥面现浇层、桥面铺装层组成。桥面标高涉及要素众多，任一因素出现偏差均会导致桥面铺装层过薄或过厚，均严重影响到桥面整体质量。梁底结构断面见图2。

桥梁下部结构施工过程基本按设计正常施工，根据调查和统计梁体架设后竟有80%以上桥梁出现铺装层厚度不足的问题。根据调查分析，往往在盖梁施工完后，对垫石的施工，梁体预制过程中对梁体的预拱度、楔形块、梁高等方面未给予重视，对相关的设计参数不加以考虑[2]。而在现实的施工中真正影响桥面铺装层厚度偏差大约是±6 cm内，而设计厚度一般才为10 cm，这就体现出铺装层厚度控制的重要性。影响这±6 cm的偏差主要在于垫石标高、楔形块精确度、预制梁预拱度三个方面因素，现就这三者因素和铺装层的施工进行浅要分析。

2 影响梁面标高因素控制

2.1 支座垫石施工和标高控制

垫石的施工、标高控制关系到后续的支座安装、梁体架设、桥面铺装等的总体质量和使用。垫石混凝土浇筑完后不及时对表面进行二次收面而造成垫石表面出现较多裂纹、表面不平整等质量缺陷，从而给后期的支座安装、梁体架设等造成较多的困难，要浪费大量时间和人力对垫石进行打磨处理，严重影响梁体的架设进度并造成施工成本增加。现从两个方面来对垫石标高进行控制。

2.1.1 测量放样

首先根据设计图纸核算桥梁各盖梁顶部的支座垫石的顶面高程与设计高程是否一致，通过桥墩的里程桩号和实际偏距计算该处路面的設计高程，由设计高程按设计纵横坡计算相应支座垫石处的路面高程，相应地减去桥面铺装层的厚度、预制梁高、支座厚度，得出垫石顶面高程（垫石顶标高=桥面标高—桥面铺装层厚度—预制梁高度-支座厚度）。在预制梁板架设前，应对支座垫石顶面高程进行测量复核，确保支座垫石顶面标高准确无误后方可进行支座的安装和梁体架设。

在测量过程中，同一垫石测量四个角点，高差应控制在小于0.5 mm，尽可能减小误差。在混凝土浇筑前，根据设计高程计算出模板顶面至垫石设计高程的差值，仔细复核，同时注意在计算支座垫石的高程时要使用盖梁中心线处的高程及横坡度。

2.1.2 施工方法

支座垫石的施工，一般情况先是在墩（台）盖梁完成后进行，但支座垫石的钢筋要在盖梁施工中进行预埋。为确保支座垫石的预埋钢筋位置准确，应在盖梁钢筋安装绑扎完后，进行精准放样。支座垫石的竖向钢筋与盖梁的钢筋进行点焊固定，确保支座垫石的竖向钢筋在盖梁的混凝土施工中不发生偏移。盖梁混凝土施工完后，要对每个垫石的纵横轴线进行放样，在盖梁混凝土面上根据垫石的设计尺寸进行弹线，支座垫石原先所预埋的钢筋有偏差，应及时给予调整好，在核对无误后绑扎垫石钢筋和按线样安装垫石模板，并在垫石模板四角对垫石顶面标高进行放样并用钉子做好标记，作为垫石混凝土浇筑顶面的控制面。垫石混凝土浇筑过程中，应注意混凝土的振捣密实，顶面根据垫石放样的标高进行收面抹平，还要在垫石混凝土初凝前进行二次收面，防止混凝土收缩而出现表面裂纹。垫石模板拆除后，及时对每个垫石顶面标高进行复核，对顶面水平度存在较大偏差的及时进行打磨处理，确保每个垫石顶面标高和平整度符合设计和规范要求，其他的缺陷及时修补完善。垫石顶面标高要求准确、表面平整。在平坡情况下，一片梁（板）中两端的支座垫石和同一墩（台）上的垫石，其顶面高程应一致，其相对误差应不超过±1.5 mm，同一垫石上的四角高差应小于0.5 mm;当顺桥向有纵坡导致两相邻墩（台）标高不同时，对标高的控制应符合设计的规定，且同一片梁（板）在考虑坡度后其相邻墩垫石顶面标高的相对误差应不超过3 mm。现实施工中，作业人员很难一次性抹平垫石表面混凝土，在支座安装和梁体架设前必须反复用水准仪进行跟踪测量标高，用水平尺反复检测每个垫石顶面平整度，对顶面不水平的垫石必须打磨找平，使垫石顶面高程、平整度符合设计要求。

另外，在垫石的施工中，应考虑到梁体的预制施工所出现的起拱值，小跨径的箱梁在张拉后出现的起拱值较大。这样梁体架设后，梁的跨中部分的顶面标高就高出设计标高，而造成桥面铺装层的厚度无法保证。垫石施工中，可根据梁体的起拱度与反拱度的差值，把桥梁的支座标高适当降低，施工中一般降低2 cm最佳。

2.2 楔形块施工控制

针对桥梁纵横坡设计要求，预制箱梁的梁端采用设置楔形块方式调节纵横坡度。楔块虽然尺寸小，但其结构位置重要，预制施工中易出现质量缺陷，如楔形块在箱梁底端，振捣不实、漏浆，楔块钢板标高不准确。因此，梁底楔块施工质量控制，对保证桥面坡度和桥梁使用寿命也极为重要[3]。

在箱梁的预制施工中，在预制胎座预留楔块位置采用“干砂法”对梁底楔块底坡度进行调节。胎座浇筑前，根据梁体长度，楔块具体位置，在胎座两端预留好楔块凹槽，且低于胎模顶面6 cm。根据楔块设计最大高度预留2 cm干砂调平层。胎座采用C25钢筋混凝土浇筑，宽度为箱梁底部宽度，高30 cm，沿胎座纵向铺设一定数量的φ12钢筋，同时每隔30 cm设置箍筋一道，箍筋采用φ10钢筋。根据模板加劲脚预埋直径5 cm的PVC管的预留孔，作为对拉螺栓孔。胎座浇筑完成后，顶面铺设厚度8 mm的不锈钢板作为底模。

根据预制梁段楔块尺寸，在台座预留凹槽内侧画墨线，按照墨线位置铺设干砂，安放钢板，用水平尺配合钢尺量测相对高差，调整砂面钢板坡度，确保坡度符合设计要求。梁底楔块坡度调整，应在底模安装前由专业技术人员、测量人员及熟练的工人进行，干砂坡度采用抹刀调整，确保干砂表面坡度与梁底楔块的设计坡度相符。同时干砂表面应平整，并及时在干砂表面盖上钢板，施工过程中不得对钢板进行二次扰动。梁板预制台座示意图见图3。

2.3 预制梁施工控制

预制梁是桥梁主体的重要构件，预制施工时梁面横坡控制不严格、预拱度控制不当，会导致梁体架设后桥面高程偏差大、纵横坡面平整度差，造成桥面铺装层局部厚度不足，给桥面铺装层施工造成一定的难度。

在预应力梁体预制施工时，应注意胎座地基的施工、胎模的反拱度设置、梁体的高度控制等环节。为了防止胎座下沉，对预制场地要求要严格，地基碾压要密实，确保梁体施工过程中，胎模不发生沉降。预制胎座的设计和施工要考虑胎座反拱度的设置，一般是根据设计要求的反预拱度建议值进行设置，在施工中，梁体经预应力张拉后出现起拱度往往偏大，出现梁体底部起拱，故在胎座中设置反拱度时，应对设计的反预拱度建议值和实际张拉起拱值进行综合考虑，确保梁体张拉后梁体底部成为直线。同时梁体顶部也要相应设置反拱度，梁体顶部不设置反拱度，只设置梁体底部的，梁体混凝土浇筑完后将出现梁顶平、梁底凹的现象，梁体张拉后，由于预应力钢筋的作用，向上的拱度抵消梁底的凹拱，却产生了梁顶的凸拱，反拱度的设置也就没了意义。反拱度的设置，是“凹”型线型，按二次抛物线进行分配。但在施工设置中，往往反拱度设置过小，梁体顶面也不设置反拱度，梁体张拉后起拱较大，梁体顶面出现起拱较为严重，就会造成梁体架设后跨中处的桥面铺装厚度不能满足设计厚度，这样就影响到桥面的耐久性及梁体的使用寿命。反拱度设置过大，梁体张拉后起拱值不能抵消反拱值而使梁体底部、顶面出现“凹”型现象，为保证桥面铺装设计标高，需增加桥跨中段铺装层厚度，导致桥梁自身荷载超标，既降低了梁体的承载储备又造成浪费。

在梁体预制施工时，其高度施工规范要求误差为±10 mm，应严格控制梁体的混凝土浇筑高度。在模板安装过程中，对模板的高度加以控制，特别是梁体两侧的翼缘板的厚度，把模板的頂面标高按梁体高度进行调整控制，这样梁体混凝土浇筑顶面就按模板顶面标高来进行控制，确保梁体的总体高度。

2.4 桥面铺装层施工控制

要控制好桥面混凝土铺装层的厚度，在施工前应对梁体顶面的实际标高进行复核测量，按10 m一个断面进行，后对总体标高数据进行集中采集分析，对梁体总体实测标高与设计标高相差较大的，应采取调整桥面纵断面的设计参数进行处理;对梁体总体实测标高与设计标高离散性较大时，特别是当大桥各跨偏差不等，厚薄不均时，应采取局部凿除处理，确保桥面混凝土铺装层的厚度。梁体顶面标高处理好后，应对铺装层的钢筋保护层、混凝土的浇筑施工，采取适当的措施加以控制。铺装层的钢筋网铺设，严格按设计要求进行，钢筋混凝土垫块的规格、强度符合规范并与钢筋绑扎牢固，同时要与梁体上原先预埋的抗剪锚固筋点焊固定，确保保护层的厚度。混凝土的浇筑采用三辊轴进行找平，钢筋网绑扎完后，在桥面两侧用8号槽钢安装简易轨道，轨道的顶面标高要根据三辊轴的滚轴、槽钢高度等推算计算出铺装层的顶面标高。三辊轴置放于轨道上，在混凝土布料中，人工配合粗平并振捣密实，浇筑长度在3～5 m左右后采用三辊轴进行来回滚动找平，对于边角不到位的位置，人工配合。通过三辊轴找平混凝土面后，在所浇筑的混凝土初凝前用磨光机对混凝土面进行磨平收面，防止混凝土表面由于收缩而出现表面裂纹，同时根据需要对混凝土面进行拉毛处理。混凝土强度达到2.5 MPa后应及时按适当长度切割假缝，防止在温度应力作用下产生横向不规则的裂缝，影响桥面质量。根据现场施工经验，为能更好地防止在铣刨过程中钢筋被铣刨断，建议把混凝土铺装层的标高提高1～1.5 cm进行施工，预留好后面的铣刨厚度。

3 总结

控制梁体架设的顶面标高，对确保桥面铺装层的厚度等至关重要，能确保桥梁的总体质量，使桥梁在以后的运行中少出现桥面开裂、松散、脱落、坑槽等不良的损坏现象，减少桥梁后期的维护和养护成本。而预制梁体架设后的顶面标高往往又与支座垫石、梁体的底部楔形块、反拱度的设置等因素有关。因此在大桥的施工中要采取相应的措施和对策，保证桥面铺装层厚度和施工质量。

参考文献

[1]李云鹏. 关于桥梁支承垫石平面高程控制[J]. 路桥工程， 2017（30）： 35-36.

[2]张立道. 预制T梁翼板横坡及预拱度的施工控制技术[J]. 交通世界， 2017（6）： 170-171.

[3]王次雨. 公路桥面局程精度控制要点[J]. 四川建材， 2015（12）： 74-76.