摘要：本文分析了城市橋梁橋面鋪裝層病害原因，提出了具體的施工質(zhì)量控制措施，供大家參考。

　　關(guān)鍵詞： 城市橋梁,鋪裝層,病害,養(yǎng)護

　　1前言

　　橋面鋪裝層破損、開裂、麻面、翻漿和磨光不勻是水泥路面施工中較為常見的一種質(zhì)量通病，其中橋面鋪裝層破損是損害面積最大而且危害最大的一種形式。橋面鋪裝層的修補也一直是道路施工中的一大難點，目前多采用局部或全部拆除重敷，或運用纖維材料及多種路面膠等進行修補，但都存在著工程造價高、費時及整體外觀效果不好等問題。橋面鋪裝裂縫產(chǎn)生的原因機理涉及到材料及施工工藝等多個方面，現(xiàn)階段在對橋面鋪裝裂縫的后期處理上比較重視，而對引發(fā)產(chǎn)生裂縫的其他因素重視不夠。只有在弄清橋面鋪裝裂縫產(chǎn)生的機理之后，才能做到有的放矢，更好地避免和預防質(zhì)量問題的發(fā)生。

　　2 鋪裝層病害的原因分析

　　2.1 結(jié)構(gòu)理論與設(shè)計

　　2.1.1 橋梁的結(jié)構(gòu)理論中的問題

　　橋梁的結(jié)構(gòu)理論對橋面鋪裝層的計算分析論述很少。橋面鋪裝層直接承受車輪荷載的沖擊，橋面鋪裝層部分或全部參與主梁結(jié)構(gòu)的變形和受力，因此橋面鋪裝層是一個受力復雜的動力體系，各種形式的主梁及鋪裝本身構(gòu)造均影響其應(yīng)力的分布。

　　2.1.2 橋面板剛度不夠

　　為了減輕恒載，用加大鋼筋用量或采用高強度鋼筋來減薄橋面板的厚度，由于橋面板剛度不夠在重載作用下引起較大的變形，加之車輛的不斷沖擊震動，容易使橋面板及鋪裝層出現(xiàn)裂縫，且發(fā)展較快。

　　2.1.3 負彎矩的影響

　　對于連續(xù)梁橋、拱橋、懸臂橋等橋型結(jié)構(gòu)，由于負彎矩使橋面鋪裝層受到拉應(yīng)力的作用而容易出現(xiàn)裂縫，造成橋面鋪裝層的損壞。

　　2.1.4 支承梁不均勻沉降的影響

　　對于空心板梁或T梁，由于梁體的不均勻沉陷或瞬間的下?lián)?活載引起的)，在橋面板及橋面鋪裝層上受到與梁軸相重直的附加彎矩，這種情況下產(chǎn)生的裂縫主要在沿主梁方向。

　　2.1.5 橋面鋪裝層的厚度過薄

　　早期橋面鋪裝層設(shè)計厚度大多小于8 cm，橋面鋪裝層過薄，削弱了橋面鋪裝層的剛度和承載能力，這也是橋面早期損壞的原因之一。

　　2.1.6 交通組織管理中造成的偏載

　　在對城市道路進行交通組織管理中，由于車道功能不同，人為強制地使橋梁結(jié)構(gòu)運營始終處于偏載狀態(tài)，加快了主車道鋪裝層的疲勞。特別是超載車輛軸重成倍增加，使橋梁結(jié)構(gòu)局部超載，加快了主車道鋪裝層的病害發(fā)展。因此，在設(shè)計中應(yīng)根據(jù)運營中車輛荷載的實際分布情況，在明確了橋梁結(jié)構(gòu)受力的基礎(chǔ)上，對橋面鋪裝層進行受力計算。

　　2.2 施工工藝

　　2.2.1 橋面鋪裝層與梁表面混凝土未粘結(jié)好,在橋面鋪裝層施工前沒有將梁表面的松散砂石粒、泥污等清冼干凈;梁表面沒有鑿毛或者鑿毛的密度不夠，這些都大大降低了橋面鋪裝層與主梁表面之間的粘結(jié)力，破壞了混凝土的整體性，車輪的沖擊和荷載的作用容易使橋面出現(xiàn)脫皮、裂縫、剝落等現(xiàn)象。

　　2.2.2 橋面鋪裝層內(nèi)的鋼筋網(wǎng)變位,鋼筋網(wǎng)在進行綁扎和澆筑混凝土時，受到施工人員、運輸機具碾踏和混凝土拌合物的自重壓力，導致其變位，削弱了鋼筋網(wǎng)的分布筋作用和承受荷載的能力，尤其對于出現(xiàn)負彎矩的橋面鋪裝層，容易因此而出現(xiàn)橋面裂縫等損壞。

　　2.2.3 混凝土的干縮

　　目前，大橋橋面鋪裝層施工多采用泵送工藝，為滿足泵送混凝土有較大坍落度，除摻外加劑外還常用加大水泥用量和適當加大水灰比的辦法，這兩者都是影響混凝土干縮的主要因素。水泥用量大時水化熱大，引起行車道板和橋面鋪裝層的溫差而產(chǎn)生變形約束。由于混凝土硬化初期的抗拉強度小，若干縮和冷縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力超出其抗拉強度，則將導致混凝土內(nèi)部及表面產(chǎn)生裂縫。況且目前普遍存在著忽視混凝土的正常養(yǎng)生，這更有利于溫度收縮和干縮裂縫的發(fā)育，造成橋面的過早損壞。

　　2.2.4 混凝土質(zhì)量的影響

　　原材料質(zhì)量低劣、砂率過大、水灰比控制不好、砂石級配差、混凝土拌合物和易性差以及施工時漏振、模板漏漿等都會造成混凝土中出現(xiàn)蜂窩、麻面、強度降低等缺陷，這些缺陷破壞了鋪裝層的整體性，降低了鋪裝層抗裂、抗沖擊、抗彎曲及耐磨的能力，因此也就直接影響橋面鋪裝層的使用壽命。

　　2.2.5 施工縫處理不當

　　橋面鋪裝層應(yīng)力求少設(shè)施工縫。每作業(yè)的澆筑長度應(yīng)以施工縫設(shè)在墩臺頂位置來確定，當橋面不寬時，以全幅一次性澆筑為好;橋面較寬時，可以分隔帶為分界面。但不少施工單位在進行橋面鋪裝時隨意設(shè)置施工縫，且對施工縫的處理也不當，在澆筑混凝土過程中，出現(xiàn)間歇時間過長，又沒有按規(guī)定設(shè)置施工縫。這些都嚴重地影響混凝土的連續(xù)性和整體性。

　　2.2.6 鋪裝層的厚度在施工時達不到設(shè)計要求

　　橋梁上部結(jié)構(gòu)在施工中由于支架沉降及預應(yīng)力反拱無法十分準確地預測橋面標高，施工中一般用橋面鋪裝層來調(diào)整，容易造成鋪裝層厚度不均，有的地方厚度偏小，結(jié)果削弱了橋面鋪裝層的剛度和承載能力，這也是橋面早期損壞的原因之一。

　　2.3 外界影響因素

　　2.3.1 過早通車

　　一些橋梁工程，往往在橋面鋪裝層完成后很短時間內(nèi)即通車，造成橋面在強度不高的情況下過早承受外來重載荷的作用。

　　2.3.2 荷載過大及沖擊影響

　　近年來汽車的大型化及超載車輛的增加，加重了橋面鋪裝層的負荷，并且，輪荷載的大型化當然會生大的沖擊，而在路面不平整或橋面伸縮縫處等有高差時，沖擊就更大了。

　　3 施工質(zhì)量控制措施

　　3.1 確保橋面鋪裝層厚度

　　橋面鋪裝層設(shè)計與普通混凝土路面設(shè)計基本一樣，但由于其是在剛性預制板上澆筑的混凝土，受力情況發(fā)生了很大變化，使得橋面鋪裝層裂縫，產(chǎn)生的原因較為復雜，根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因分為干縮裂縫、溫度裂縫和疲勞裂縫，對裂縫產(chǎn)生的影響因素主要有厚度、外摻料、集料、層間粘結(jié)狀況及養(yǎng)護等。施工中，由于梁體的拱度，梁頂面并不是一個理想的平面，致使橋面鋪裝層混凝土厚度不均，因此，設(shè)計時應(yīng)考慮，滿足規(guī)范要求的結(jié)構(gòu)最小厚度，在施工時嚴格控制預應(yīng)力梁的存放時間，超出規(guī)范要求存放時間的應(yīng)采取預壓措施，從而保證梁體拱度的均勻性，減少鋪裝層厚度差異。

　　3.2 施工中的幾項措施

　　橋面鋪裝層能否鋪好，最為關(guān)鍵的是新老混凝土面能否粘結(jié)好，在進行橋面鋪裝層施工中應(yīng)著重作好以下幾點工作：

　　3.2.1根據(jù)理論分析可知，提高層間接觸程度可以顯著提高結(jié)構(gòu)層的疲勞壽命，在施工中盡可能采取措施，保證各層粘結(jié)良好，避免滑動，橋面鋪裝前，應(yīng)先鑿除梁體表面浮漿，使表面粗糙，成齒形，且均勻，此外，還需將鑿后的混凝土松散粒，砂石泥土等清除干凈，有利于層間粘結(jié)牢固，可采用以下措施：① 在鑿毛的清除干凈的表面涂抹一薄層膠結(jié)劑;②加設(shè)新舊混凝土之間聯(lián)系鋼筋。

　　3.2.2原材料質(zhì)量要好。粗骨料最大粒徑應(yīng)不大于20mm，粗骨料的含量在混凝土中的體積含量高，能減少混凝土的收縮，骨料彈性模量熱膨脹系數(shù)對混凝土干縮也有影響，骨料彈性模量高，使混凝土的干縮和徐變就會受阻。

　　3.2.3設(shè)置定位鋼筋及保證鋼筋保護層厚度。橋面鋪裝層的鋼筋網(wǎng)在施工中常用混凝土墊塊定位，而墊塊易走位而失去定位作用。在現(xiàn)場可參與定位鋼筋，如Ф1O或Ф12鋼筋，長度約6～12cm，雙向間距約75cm，定位鋼筋一端與鋼筋焊接，另一端豎立支撐于梁面上，對鋼筋網(wǎng)實行多點支撐。同時，施工時，應(yīng)盡量避免人和機具在鋼筋網(wǎng)上碾壓，以防鋼筋網(wǎng)出現(xiàn)大的變形。

　　3.2.4確保養(yǎng)護期。混凝土干縮裂縫屬于早期裂縫，它的產(chǎn)生在很大程度上是由于養(yǎng)護不當造成的，因此要注意施工期間的養(yǎng)護，保持一定的濕度。

　　3.2.5適當使用外摻料。根據(jù)工程具體情況，適當參與外摻料，如：①粉煤灰，可降低混凝土水化熱，降低混凝土出現(xiàn)拉應(yīng)力的起始點溫度，減少混凝土降至環(huán)境溫度的溫差，防止溫度裂縫的產(chǎn)生。②鋼纖維，在混凝土中加入體積摻量為1.2 ～2 鋼纖維，可以在混凝土中形成亂向分布的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而控制混凝土干縮。③外加劑，適當?shù)募尤肱蛎泟┖鸵龤鈩�對于提高混凝土抗干縮和抗折強度也具有一定的明顯作用。

　　4 橋面鋪裝養(yǎng)護對策分析

　　4.1 灌縫

　　當前，受設(shè)計水平、鋪裝材料和經(jīng)濟性的制約，橋面鋪裝開裂具有一定的不可避免性，在橋面鋪裝開裂后，分析裂縫產(chǎn)生的原因、選擇合適的修補方法和處理的最佳時機顯得尤為重要。對于溫縮應(yīng)力或支座頂面負彎矩所造成的橫向開裂，一般選擇在冬季氣溫降低后進行灌縫。對縱向裂縫，應(yīng)作詳細的原因分析，對于單板受力所造成的縱向外裂，一般宜采用橋面鋪裝改造(鑿除原鋪裝層，全部采用鋼筋混凝土重新鋪筑鋪裝層)的方法進行處理，從根本上改善橋梁的整體受力性能，灌縫不能從根本上消除此類裂縫。

　　4.2 局部挖補

　　面層瀝青混凝土損壞時，將損壞部位切成規(guī)則的矩形，水泥混凝土橋面上要認真清理。噴灑足量的黏層瀝青確保聯(lián)接良好，用路面養(yǎng)護車進行加熱，鋪筑瀝青混合料與橋面標高保持一致碾壓成型。適用于橋面局部擁包、坑槽等病害，病害程度較輕微。

　　4.3 橋面鋪裝改造

　　4.3.1鑿除橋面鋪裝層重新鋪筑。改變橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，將防水混凝土的厚度增加，用以增大橋面板的計算厚度和實際的橫向聯(lián)系作用。出于美觀和功能性的考慮。在防水混凝土鋪裝層再加鋪一層0.5 cm或1 cm厚的稀漿封層或改性瀝青防水層等。

　　加粗、加密鋼筋網(wǎng)，即加大鋼筋的直徑和減小鋼筋之間的距離;當防水混凝上足夠厚時(14 cm左右)，通常設(shè)置上下兩層鋼筋網(wǎng)來增強橋面鋪裝的橫縱向整體性。提高防水混凝土的標號，并在其中適量摻加聚內(nèi)烯纖維，改善混凝土的抗裂、抗?jié)B性能。在梁板頂面植筋，錨固筋頂部與上層鋪裝鋼筋網(wǎng)焊接，加強橋面鋪裝與梁板的共同作用。

　　4.3.2鑿除鉸縫混凝土重新澆筑。提高鉸縫混凝土的標號為40號;對于跨徑不小于8 m的橋涵構(gòu)造物，在鉸縫中增設(shè)鉸縫鋼筋以及鉸縫頂面增加鉸縫連接鋼板，加強粱板的橫向聯(lián)系;而對跨徑小于8 m的橋涵構(gòu)造物，在鉸縫頂面增設(shè)鉸縫聯(lián)結(jié)鋼板，加強粱板的橫向聯(lián)系。

　　4.3.3板底粘貼碳纖維布或鋼板。單板受力的橋梁如果得不到及時加固處照，其單板的承載能力勢必下降，為提高橋梁單板的承載能力，在行車道板底粘貼一層碳纖維布或鋼板用以提高單板的承載能力，提高橋梁的安全度。

　　這種橋面鋪裝的使用方案經(jīng)實際工程的檢驗，使用效果較為理想，但也存在一些不足之處，這種橋面鋪裝層在使用過程中存在的問題主要是：與路面瀝青層連接處產(chǎn)生啃邊現(xiàn)象高;由剛性鋪裝突變至柔性路面，引起高速行駛的車輛跳動;剛性橋面鋪裝也存在開裂現(xiàn)象，導致滲水現(xiàn)象，導致滲水。

　　4.4 改造完善橋面排水系統(tǒng)

　　水是造成橋面鋪裝擁包、坑槽的主要原因。因此，必須設(shè)置完善的橋面排水系統(tǒng)，迅速排除橋面水，防止水分下滲，橋面排水采用防、排結(jié)合的原則，當前，大多數(shù)橋面排水系統(tǒng)的設(shè)置僅考慮了橋面表面水的排除，對橋面內(nèi)部的排水重視不足，而橋面滲水具有一定的不可避免性。這就造成了橋面鋪裝早期破壞的隱患。

　　鋪裝層內(nèi)滲入水的排出較為困難， 目前尚無十分有效的措施，要徹底解決該問題必須從材料著手，如要用排水性鋪裝層，同時結(jié)合邊緣盲溝排水系統(tǒng)等。

　　5 修補措施

　　5.1摻加鋼纖維、聚合物和膨脹劑試驗和計算機模擬在混凝土基體中摻加一定數(shù)量的膨脹劑、早強劑、聚合物和鋼纖維對混凝土進行改性，從而提高了初裂強度、韌性指數(shù)及界面粘結(jié)強度，可較好阻止裂縫的產(chǎn)生，試驗采用的配合比為水泥：砂：碎石=1：1.81：2.71，水泥用量為400kg/㎡。實驗表明，摻和20%、體積摻量1.5%鋼纖維， 早強微膨脹劑R一24為8%的混凝土彎曲韌性是普通混凝土的45倍，界面粘結(jié)強度提高了一倍，有效阻止干縮，抗彎初裂強度達到9.10MPa.

　　5.2引入引氣劑對于砼這種剛性路面而言，降低材料的剛性，增加其柔韌性，但不降低抗折強度，是科研部門追求的路用砼品質(zhì)之一。引氣劑的加入，可顯著改善道路混凝土的工作性，抗折強度、變形性能及耐久性等多項指標提高。引入2%～5%的含氣量，抗折強度可提高10%～15%，適量的含氣量可獲得高抗折強度和抗折彈性模量，因此，在對橋面鋪裝層進行修補時，引入適量引氣劑，含氣量控制在3%，可以顯著減少砼的干縮變形和溫度變形，提高鋪裝層的使用壽命。

　　5.3對預制板進行預處理 為了提高鋪裝層與預制板的界面粘結(jié)力，主要采用預制鋼筋網(wǎng)和添加連接筋的辦法，但是，由于橋面鋪裝層一般較薄，有的厚度僅為4cm，因此不能采用添加連結(jié)筋的辦法。研究發(fā)現(xiàn)，采用預制板上涂刷聚合物與水泥按1：1比例配置的界面粘結(jié)的方法，新舊混凝土層間粘結(jié)強度增加了近1.5倍， 此法對橋面鋪裝層的修補可產(chǎn)生十分理想的效果。

　　6結(jié)束語

　　橋面鋪裝層雖然在整個橋梁工程中所占的體積并不大，但它對交通影響是非常大的。針對鋼筋混凝土橋橋面鋪裝產(chǎn)生早期病害的原因，如果在設(shè)計和施工中采取相應(yīng)措施，可以在一定程度上是延長橋面鋪裝層的使用壽命。