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量控制措施，供大家參考。

　　關鍵詞： 城市橋梁,鋪裝層,病害,養護

　　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。橋面鋪裝裂縫產生的原因機理涉及到材料及施工工藝等多個方面，現階段在對橋面鋪裝裂縫的后期處理上比較重視，而對引發產生裂縫的其他因素重視不夠。只有在弄清橋面鋪裝裂縫產生的機理之后，才能做到有的放矢，更好地避免和預防質量問題的發生。

　　2 鋪裝層病害的原因分析

　　2.1 結構理論與設計

　　2.1.1 橋梁的結構理論中的問題

　　橋梁的結構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構的變形和受力，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造均影響其應力的分布。

　　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裂縫，且發展較快。

　　2.1.3 負彎矩的影響

　　對于連續梁橋、拱橋、懸臂橋等橋型結構，由于負彎矩使橋面鋪裝層受到拉應力的作用而容易出現裂縫，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撓(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構運營始終處于偏載狀態，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，使橋梁結構局部超載，加快了主車道鋪裝層的病害發展。因此，在設計中應根據運營中車輛荷載的實際分布情況，在明確了橋梁結構受力的基礎上，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脫皮、裂縫、剝落等現象。

　　2.2.2 橋面鋪裝層內的鋼筋網變位,鋼筋網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，削弱了鋼筋網的分布筋作用和承受荷載的能力，尤其對于出現負彎矩的橋面鋪裝層，容易因此而出現橋面裂縫等損壞。

　　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，若干縮和冷縮產生的拉應力超出其抗拉強度，則將導致混凝土內部及表面產生裂縫。況且目前普遍存在著忽視混凝土的正常養生，這更有利于溫度收縮和干縮裂縫的發育，造成橋面的過早損壞。

　　2.2.4 混凝土質量的影響

　　原材料質量低劣、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

　　橋面鋪裝層應力求少設施工縫。每作業的澆筑長度應以施工縫設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，出現間歇時間過長，又沒有按規定設置施工縫。這些都嚴重地影響混凝土的連續性和整體性。

　　2.2.6 鋪裝層的厚度在施工時達不到設計要求

　　橋梁上部結構在施工中由于支架沉降及預應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整，容易造成鋪裝層厚度不均，有的地方厚度偏小，結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 施工質量控制措施

　　3.1 確保橋面鋪裝層厚度

　　橋面鋪裝層設計與普通混凝土路面設計基本一樣，但由于其是在剛性預制板上澆筑的混凝土，受力情況發生了很大變化，使得橋面鋪裝層裂縫，產生的原因較為復雜，根據裂縫產生的原因分為干縮裂縫、溫度裂縫和疲勞裂縫，對裂縫產生的影響因素主要有厚度、外摻料、集料、層間粘結狀況及養護等。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，設計時應考慮，滿足規范要求的結構最小厚度，在施工時嚴格控制預應力梁的存放時間，超出規范要求存放時間的應采取預壓措施，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，最為關鍵的是新老混凝土面能否粘結好，在進行橋面鋪裝層施工中應著重作好以下幾點工作：

　　3.2.1根據理論分析可知，提高層間接觸程度可以顯著提高結構層的疲勞壽命，在施工中盡可能采取措施，保證各層粘結良好，避免滑動，橋面鋪裝前，應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劑;②加設新舊混凝土之間聯系鋼筋。

　　3.2.2原材料質量要好。粗骨料最大粒徑應不大于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設置定位鋼筋及保證鋼筋保護層厚度。橋面鋪裝層的鋼筋網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，對鋼筋網實行多點支撐。同時，施工時，應盡量避免人和機具在鋼筋網上碾壓，以防鋼筋網出現大的變形。

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

　　3.2.5適當使用外摻料。根據工程具體情況，適當參與外摻料，如：①粉煤灰，可降低混凝土水化熱，降低混凝土出現拉應力的起始點溫度，減少混凝土降至環境溫度的溫差，防止溫度裂縫的產生。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狀結構，從而控制混凝土干縮。③外加劑，適當的加入膨脹劑和引氣劑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 橋面鋪裝養護對策分析

　　4.1 灌縫

　　當前，受設計水平、鋪裝材料和經濟性的制約，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接良好，用路面養護車進行加熱，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。改變橋面鋪裝結構，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，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)，通常設置上下兩層鋼筋網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烯纖維，改善混凝土的抗裂、抗滲性能。在梁板頂面植筋，錨固筋頂部與上層鋪裝鋼筋網焊接，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的橋涵構造物，在鉸縫中增設鉸縫鋼筋以及鉸縫頂面增加鉸縫連接鋼板，加強粱板的橫向聯系;而對跨徑小于8 m的橋涵構造物，在鉸縫頂面增設鉸縫聯結鋼板，加強粱板的橫向聯系。

　　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生啃邊現象高;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象，導致滲水現象，導致滲水。

　　4.4 改造完善橋面排水系統

　　水是造成橋面鋪裝擁包、坑槽的主要原因。因此，必須設置完善的橋面排水系統，迅速排除橋面水，防止水分下滲，橋面排水采用防、排結合的原則，當前，大多數橋面排水系統的設置僅考慮了橋面表面水的排除，對橋面內部的排水重視不足，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，同時結合邊緣盲溝排水系統等。

　　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、韌性指數及界面粘結強度，可較好阻止裂縫的產生，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力，主要采用預制鋼筋網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筋的辦法。研究發現，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的方法，新舊混凝土層間粘結強度增加了近1.5倍， 此法對橋面鋪裝層的修補可產生十分理想的效果。

　　6結束語

　　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生早期病害的原因，如果在設計和施工中采取相應措施，可以在一定程度上是延長橋面鋪裝層的使用壽命。