公路橋面鋪裝破壞的預(yù)防措施

趙曉軍

摘要：橋面鋪裝是橋梁行車道系的重要組成部分，它的質(zhì)量好壞和使用耐久性直接影響到行車的安全性、舒適性、橋梁耐久性和投資效益，通過對(duì)橋面鋪裝施工的專業(yè)化控制，可直接提供我國(guó)高速公路的通行質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 道路工程;橋面鋪裝;瀝青混凝土面層;防治措施

前 ?言

橋面鋪裝是橋梁行車道系的重要組成部分，它的質(zhì)量好壞和使用耐久性直接影響到行車的安全性、舒適性、橋梁耐久性和投資效益。隨著公路等級(jí)的提高，橋梁涵洞等公路構(gòu)造物所占比重越來越大，而橋面鋪裝在使用過程中的破壞情況也變的十分嚴(yán)重，有為數(shù)不少的橋梁在通車后不久。如何認(rèn)真分析清楚橋面鋪裝層破壞的原因并采取相應(yīng)防治措施，值得我們深入研究。

一、公路橋面混凝土鋪裝層破壞的狀況

橋面混凝土破壞處主要有如下幾種情況：一是混凝土橋面產(chǎn)生網(wǎng)狀及縱橫向裂紋;二是混凝土厚度薄;三是混凝土強(qiáng)度低;四是混凝土與梁板結(jié)合差。通過鉆心取樣發(fā)現(xiàn)，部分芯樣在取芯過程中已破碎，能取出的芯樣普遍產(chǎn)生環(huán)向開裂，混凝土表面松散，浮漿較多，骨料集中在下層，鋼筋網(wǎng)位置不準(zhǔn)確等。破壞區(qū)混凝土強(qiáng)度低且不均勻，整體性差。

二、橋面混凝土破壞的原因及防治對(duì)策

1.混凝土強(qiáng)度和厚度方面的原因

1.1 混凝土強(qiáng)度低，厚度薄，是橋面破損的重要原因。按規(guī)范要求，混凝土橋面鋪裝層的強(qiáng)度不應(yīng)低于主梁翼板。因?yàn)闃蛎媸桥c主梁協(xié)同作用的，在彎矩作用下，橋面相當(dāng)于主梁翼板最上緣，是壓應(yīng)力最大的部分，如抗壓強(qiáng)度不足，首先壓碎的是鋪裝層。所以橋面混凝土的強(qiáng)度保證等級(jí)應(yīng)引起設(shè)計(jì)和施工的足夠重視。尤其在施工方面。有時(shí)在混凝土澆注過程中，影響混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的因素有如下幾個(gè)方面：①配合比不合理，混凝土水灰比大，塌落大，振搗后混凝土表面浮漿較厚，影響混凝土整體強(qiáng)度。②橋面上有積水就直接澆注混凝土，是浮水上到表層，局部降低了混凝土的強(qiáng)度。③混凝土振搗不充分，混凝土局部不密實(shí)，或養(yǎng)生不好，降低了混凝土的強(qiáng)度。④橋面鋼筋網(wǎng)貼于梁頂，造成其混凝土上保護(hù)層過大，使鋼筋在橋面混凝土中的受力作用減小或消失。影響橋面混凝土整體受力性能。

1.2 根據(jù)國(guó)家有關(guān)對(duì)鋼筋混泥土橋面鋪裝課題的研究成果資料，從鋪裝的應(yīng)力計(jì)算結(jié)果看，橋面混凝土厚度宜在 80～120mm 之間能滿足要求，但考慮超載，偏載和高應(yīng)力疲勞對(duì)橋面使用年限的影響，混凝土厚度一般應(yīng)為 90～150mm 之間。以前，橋面混凝土厚一般設(shè)計(jì)為80mm，極限厚度 60mm，現(xiàn)在是 10mm，極限厚度為 80mm，從設(shè)計(jì)上看，橋面混凝土厚度偏薄，從施工方面，梁板的反拱度影響及施工誤差的存在，導(dǎo)致一些橋面混凝土局部極限厚度僅為40～50mm，必然導(dǎo)致混凝土的過早損壞。

2.混凝土橋面鋪裝層產(chǎn)生裂紋

根據(jù)裂紋產(chǎn)生的原因，可將裂縫分為干縮裂縫、溫度裂縫和疲勞裂縫。

2.1 疲勞裂縫。橋梁主梁的橋面板在荷載的作用下，經(jīng)常處于震動(dòng)變形中，由于在混凝土材料內(nèi)部存在局部缺陷或不均勻性，在荷載的作用下會(huì)發(fā)生應(yīng)力集中而出現(xiàn)微裂縫，應(yīng)力的反復(fù)作用，是裂紋逐步擴(kuò)展，直到一定次數(shù)后，產(chǎn)生疲勞裂縫，產(chǎn)生破壞。另外，橋面混凝土表面有時(shí)存在肉眼看不見的細(xì)小干縮裂紋，也會(huì)在反復(fù)的震動(dòng)過程中逐漸加長(zhǎng)加寬。

2.2 溫度裂紋溫度裂縫一般是指在溫度降低過程中產(chǎn)生的。在溫度降低時(shí)，鋪裝層發(fā)生翹曲，但由于鋪裝層與梁頂緊密聯(lián)結(jié)，致使橋面混凝土不能自由伸縮，這樣就在鋪裝層頂產(chǎn)生拉應(yīng)力，其大于混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溫度裂紋。防止溫度裂紋就應(yīng)該以降低混凝土的水化熱，降低混凝土出現(xiàn)拉應(yīng)力的起始點(diǎn)溫度，減少混凝土降至環(huán)境溫度時(shí)的溫差等方面入手。

2.3 干縮裂紋。干縮裂紋是指混凝土尚在柔軟塑性狀態(tài)時(shí)，因混凝土表面水分蒸發(fā)造成的失水干燥，同時(shí)蒸發(fā)降溫及水泥水化所引發(fā)的干燥收縮及溫度收縮和化學(xué)減縮共同相互作用的結(jié)果，以干縮為主。

2.4 干縮裂紋的種類和危害。（1）輕微干縮裂紋：裂紋寬度大約為 1mm 左右，長(zhǎng)度約為 0.2～1m 不等，分布是無規(guī)律雜亂的，深度較小，一般為 2～4cm，其特征是表面開口寬，隨深度逐漸消失。它的危害程度不嚴(yán)重，可不做處理和適當(dāng)處理。（2）中度干縮裂紋：裂紋寬度 2mm 左右，長(zhǎng)度約 1～2m，深度 5～10cm，必須進(jìn)行處理。（3）嚴(yán)重裂縫：裂寬 3～5mm，深度貫穿整個(gè)板厚，必須全部鑿除返工處理。

2.5 ?裂紋產(chǎn)生的原因及防治。干縮裂紋的產(chǎn)生，直接與施工時(shí)外界的風(fēng)速、相對(duì)溫度、氣溫、日照和養(yǎng)生措施采用的早晚有關(guān)，新拌混凝土抵抗塑性收縮的能力與原材料細(xì)粒含量，配合比中水泥漿和砂漿含量及混凝土的勻質(zhì)性和離析有關(guān)，防止干縮裂紋的措施必須從材料、施工工藝和外界環(huán)境（特別是風(fēng)速）3 個(gè)方面，圍繞兩個(gè)核心問題進(jìn)行，一是減少混凝土表面水分蒸發(fā)，二是增大材料的抗裂能力。2.5.1 提高混凝土原材料及混凝土配合比防止干縮裂紋的產(chǎn)生。①土對(duì)塑性收縮裂紋的影響很大，要嚴(yán)格控制混凝土材料的泥土含量，粗集料含泥量不得大于 1%，沙的含泥量不得大于 2%。②盡量選用較粗水泥及較小的水泥用量，對(duì)防止塑裂有利。③選用細(xì)度模數(shù) 2.5～3.2 的中偏粗砂比≤2.5 的細(xì)沙好，同時(shí)要選用較小的砂率，一般比設(shè)計(jì)配合比基礎(chǔ)上的砂率降低 4%～5%，可提高混凝土的抗裂性能。

④選用適當(dāng)?shù)乃冶龋ㄒ话銥?4～6），減少混凝土表層浮漿厚度，有利于防裂。⑤采用鋼纖維混凝土，防止開裂。

2.5.2 從施工因素方面防止混凝土產(chǎn)生塑性收縮裂紋。①必須保證橋面混凝土施工配合比和施工坍落度的相對(duì)穩(wěn)定性，尤其是一個(gè)工作班內(nèi)，施工配合比的穩(wěn)定可以保證表面砂漿均勻。在混凝土澆注過程中，要減少人工翻搗混凝土，避免骨料離析、下沉，確?；炷帘砻嫔皾{不要過厚，不得大于 10mm，可有效的防止塑裂。②不得在橋面上留有振搗器拖出的砂漿集中的發(fā)亮條帶，由于砂漿與混凝土收縮量相差過大，此類條帶部位易產(chǎn)生裂紋。③在多風(fēng)的天氣，應(yīng)盡快盡早地開展養(yǎng)生工作，覆蓋物必須有足夠的搭接帶并能固定良好，灑水養(yǎng)生必須有專門的作業(yè)班組負(fù)責(zé)，不間斷灑水。④抹面時(shí)人工抹面要輕，避免拉傷混凝土。初凝時(shí)產(chǎn)生微裂的，要進(jìn)行二次抹面處理。⑤梁板必須清理干凈，混凝土澆筑時(shí)，必須保證梁板上沒有積水，以防混凝土局部與整體的不均勻。

2.5.3 控制好施工環(huán)境因素。①夏天氣溫超過 30℃時(shí)，應(yīng)避免在 11：：00～15：00 塑性收縮最不利的時(shí)段施工。②要降低混凝土溫度，水泥溫度不得超過 50℃，混凝土溫度不得大于 35℃。③在風(fēng)力大于 5 級(jí)時(shí)，必須停止施工。

3.橋面混凝土與梁板粘結(jié)不好

橋面混凝土與梁板粘結(jié)不好，產(chǎn)生“兩層皮”現(xiàn)象也是橋面混凝土產(chǎn)生破損的重要原因。梁板上雜物、泥水清理不凈。橋面混凝土澆筑時(shí)必將梁板徹底清掃干凈且要充分濕潤(rùn)。對(duì)梁板進(jìn)行鑿毛處理，必要時(shí)拉橫向槽，增加粘結(jié)力。在梁板上預(yù)留豎向鋼筋或植筋，并與橋面鋼筋網(wǎng)焊接，使橋面混凝土與梁板一體受力。

4.水的危害

水是許多公路病害的原因，橋面混凝土破損與水有關(guān)。一是梁板與橋混凝土間的游離水，二是混凝土表面上的自由水，尤其是混凝土表面有微裂紋，在行車載荷重復(fù)作用下，水在混凝土中產(chǎn)生“抽吸”作用，大大地降低了混凝土橋面抗疲勞性能。所以在設(shè)計(jì)、施工時(shí)，要注意如下事項(xiàng)：

（1）橋面混凝土防水層必須嚴(yán)格按照要求施工，防止水的滲入。（2）橋面混凝土做防水混凝土設(shè)計(jì)。（3）泄水管開口必須低于橋面混凝土標(biāo)高，利于水的排出。（4）施工時(shí)按

三、結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合公路橋梁橋面鋪裝層早期破壞的實(shí)際調(diào)查研究，從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)管理等方面分析了橋梁橋面瀝青混凝土鋪裝層發(fā)生早期破壞的原因，并據(jù)此提出了防治橋面瀝青凝土鋪裝層早期破壞的措施。分析表明，合理的設(shè)計(jì)、選材，精心的施工，及時(shí)的養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)格的行車管理是防止橋面鋪裝層早期破壞的有效方法。