刍议高速公路桥梁桥面铺装病害及对策
2015-12-03
引言
桥面铺装是桥梁结构很重要的组成部分，桥面铺装暴露在外，直接影响整个桥梁的外地人观质量，它是车辆直接接触受力的部分，直接影响行车安全和舒适性。另外，桥面铺装的作用还在于保护桥面，防止车辆直接磨损行业道板，保护主梁免受雨水侵蚀，并分布桥面荷载，参与结构受力，为此，桥面铺装要求有一定强度，并能满足抗裂，抗冲击，具有耐磨性等各项要求。
一、混凝土桥面铺装病害及产生原因
1.1设计不佳。为了减轻恒载，设计人试图用增加钢筋用量或采用高强度钢筋来减薄桥面板的厚度(如某些顶板偏薄的箱梁结构)，这种桥面板由于刚度不够，在重荷载的作用下引起较大的变形。随着车辆的不断冲击震动，容易使桥面板及铺装层较快地出现疲劳裂缝且易迅速发展。连续梁桥、拱桥及悬臂梁桥等由于荷载的作用而产生负弯矩，上部受拉，使桥面铺装层受到拉应力的作用而产生裂缝，从而产生桥面铺装病害。
1.2厚度不足。由于梁场预制和支架现浇、挂蓝悬浇桥梁空心板及箱梁上部构造时，梁板的预拱度、支架的沉降及预应力反拱均无法准确地预测，如果再加上施工控制不到位，施工中要达到主梁顶面标高与设计值相符是相当困难的。况且设计预应力梁起拱高度时，也未考虑到对桥面厚度的影响，尤其大跨径梁起拱高度加大后，就会相应减少桥面铺装层的厚度，又由于设计桥面铺装厚度普遍较小，一般为8～12 cm，施工自下部构造的标高累计正误差和梁板施工正误差必然会使桥面铺装厚度减小。在梁板施工过程中，若各环节验收把关不严，会造成成型的梁板尺寸过高；支座的标高控制不严，高于设计高程；梁板的倾斜度过大，或者由于调整桥面纵横坡等因素均可能造成梁板顶面高程高出设计值，而使得桥面铺装层厚度局部过薄，削弱了桥面铺装层的刚度和承载力。
1.3强度不够。配合比设计不当或者施工控制不严，钢筋网垫高位置不对，无法发挥钢筋网的抗裂作用，引起强度不够；新浇砼时有桥面积水、遭到雨淋和表层浮浆未进行处理的，使砼性能受到影响或厚度不足而引起强度不够；混凝土桥面铺装较薄，振捣不密实或养生不良引起强度不够；冬季施工，防冻剂使用不当，混凝土受冻，导致强度不够。在车辆荷载的作用下，使得桥面铺装较快地出现泛砂、开裂、松散和破碎等病害。
1.4粘结不牢。在桥面铺装施工前，没有将梁顶面的松散砂石、泥污等清除干净，主梁表面未凿毛或凿毛的密度和深度不够。有的主梁顶面由于在组织施工中作为堆料场利用或临时通车造成污染，在施工中清理工作执行不力，只是采用高压水冲洗，没有用钢丝刷刷洗，无法保证彻底清理，加上凿毛效果差，浇筑时不先洒水润湿梁顶，浇筑后出现空鼓等，这些都大大降低了桥面铺装层与梁面之间的结合力，破坏了水泥混凝土层的整体性，通车后车轮的剧烈冲击和荷载的作用使桥面出现起皮、裂缝、剥落等现象。
二、桥面铺装层损坏的病害分析
由于过分追求平整度，而忽视压实度,使路面强度低下、渗水，引起早期损坏。同时，预拱度的差异和路基上三层沥青面层摊铺厚度的调整不当，都可能使该层路面厚度不足而引起桥面铺装早期损坏。层间结合不良使桥面铺装发挥不了整体作用。由于下面层被污染、使用的粘层材料质量较差、洒布不均匀、洒布后行车作用把粘层带起等原因都会造成粘接不良。桥面的雨水由于有护栏阻挡无法横向排出，只能沿护栏墙纵向排至泄水孔，部分渗入路面中的雨水，在高温和高压作用下，就易于使沥青膜剥离，导致路面产生早期损坏。
三、处置病害应采取的对策
3.1改善桥面系的结构设计。梁体顶层应设计与桥面牢固结合的预留钢筋；预应力梁跨中起拱高度设计时要充分考虑对桥面厚度的影响，施工时一般按墩台、支座设计高度进行控制；适当增加桥面混凝土厚度和钢筋网密度，加大钢筋直径及等级标准；伸缩缝处沥青路面破损可能出现坑槽，因此伸缩缝在设计上除在梁端留有足够的锚固钢筋外，还应设计不低于C40级的钢纤维混凝土。为保证其平整度，应在沥青混凝土铺装完成后再进行伸缩缝施工；泄水孔收水口底部标高的设计低于水泥砼桥面顶至少lcm，收水口周围做成收坡，保证渗入沥青混凝土路面的水能通过泄水孔排走；桥面沥青混凝土宜设计两层，不但提高平整度，而且对其耐久性也有保证作用。
3.2保证桥面砼的厚度。1)桥面铺装施工前，应认真检查梁板顶面的高程，以免出现桥面铺装层厚度不一致，造成过薄或厚薄交界处成为薄弱断面，在混凝土收缩时，难以承受拉应力而开裂；特别应注意齿块混凝土的高度，不能影响桥面砼厚度。梁板顶面的高程必须满足桥面铺装的厚度要求，对超高的部分、负弯矩张拉齿块处多余的混凝土、不密实的混凝土必须提前进行凿除处理。要严格控制梁顶面平整度，抹面时应用脚手板搭于两侧滑道上，木板数量、刚度要足够，工人站在木板上进行抹面，边抹边用3 m直尺，纵向、横向校核平整度，保证桥面铺装具有良好的大面平整度，严禁出现坑洼积水现象。防止梁顶面不平整而增加其与混凝土界面的摩擦阻力，致使薄弱桥面开裂。2)严格控制混凝土的施工质量及梁板的几何尺寸，特别是梁高。要保障同跨梁板的上拱度基本相同，从而保证桥面铺装层厚度基本一致。
3.3确保桥面砼的强度。1)严格控制混凝土配合比，使用级配良好、各项质量指标均达标的砂石材料，严把水泥检验关，确保砼的强度合格。桥面混凝土冬、夏季施工应有相应的质量保证措施，桥面如有积水应清除后再浇筑混凝土，混凝土应有良好的和易性，坍落度应控制在3--5 cm。使用泵送砼时，应掺加减水剂，坍落度在满足施工机具和规范要求的同时应尽量减小到下限。混凝土应振捣密实，大桥宜使用三辊轴提浆机组、振捣棒、平板振捣器，并尽量配合使用真空吸水，抹面机抹平；中小桥可使用振捣梁振捣，使用滚杠配合整平，振捣时发现低洼处应及时用混凝土找平，严禁事后用水泥砂浆找补。2)正确的钢筋网定位能增强桥面的抗裂性能，提高砼的整体强度。桥面铺装的钢筋网过去常用混凝土垫块定位，因垫块强度低而造成质量隐患。采用短钢筋支撑定位法可克服这一缺点。钢筋长度为铺装层厚的80％左右，双向间距均约50cm。定位筋一端与钢筋网焊接，另一端竖立支撑在梁面之上，对钢筋网实行多点支撑。钢筋绑扎完毕经检验合格后，应尽快进行桥面混凝土的浇筑，浇筑混凝土前，禁止一切车辆和闲杂人员在绑扎好的钢筋上通行，以避免钢筋扭曲变形和移位。
3.4提高桥面混凝土与大梁顶面混凝土的粘接能力。对预制梁体项面进行刷毛处理，露出石子；梁之间如设计了绞缝混凝土，浇注时加强桥面混凝土与梁的结合；桥面钢筋绑扎前必须对梁顶彻底清扫，凿除浮渣，必要时用气泵或高压水冲洗。浇注混凝土摊铺前洒水湿润梁顶，但不得有积水；桥面全宽施工时应一次完成。当桥面太宽分两幅施工时先浇注横坡较低的一幅，避免养生水二次污染。第二幅浇注混凝土前对粉尘杂物还必须进行清除，特别对接缝处更应细致清除。
四、结论：
公路桥梁桥面的施工质量，是保证桥梁安全和平稳的前提条件。桥面铺装层虽然在整个桥梁工程中所占的体积并不大，但它对交通影响是非常大的。桥面铺装质量的好坏是保证高速公路运行质量的关键之一，所以在施工时一定要严格按照设计要求进行，从设计、施工、养护等方面采取综合措施，努力把桥梁桥面工程的施工质量搞好。
