1、公路桥面铺装破坏的预防措施探讨摘要：结合公路桥梁桥面铺装层早期破坏的实际调查研究，从设计、施工、运营管理等方面分析了桥梁桥面沥青混凝土铺装层发生早期破坏的原因，并据此提出了防治桥面沥青凝土铺装层早期破坏的措施。分析表明，合理的设计、选材，精心的施工，及时的养护，严格的行车管理是防止桥面铺装层早期破坏的有效方法。 关 键 词: 道路工程 桥面铺装 沥青混凝土面层 早期破坏 防治措施 中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号： 桥面铺装是桥梁行车道系的重要组成部分,它的质量好坏和使用耐久性直接影响到行车的安全性、舒适性、桥梁耐久性和投资效益。随着公路等级的提高,桥梁涵洞等公路构造物所占比重越来
2、越大,而桥面铺装在使用过程中的破坏情况也变的十分严重,有为数不少的桥梁在通车后不久。如何认真分析清楚桥面铺装层破坏的原因并采取相应防治措施，值得我们深入研究。 一、公路桥面混凝土铺装层破坏的状况 桥面混凝土破坏处主要有如下几种情况：一是混凝土桥面产生网状及纵横向裂纹;二是混凝土厚度薄；三是混凝土强度低；四是混凝土与梁板结合差。通过钻心取样发现，部分芯样在取芯过程中已破碎，能取出的芯样普遍产生环向开裂，混凝土表面松散，浮浆较多，骨料集中在下层，钢筋网位置不准确等。破坏区混凝土强度低且不均匀，整体性差。 二、 桥面混凝土破坏的原因及防治对策 2.1 混凝土强度和厚度方面的原因 （1）混凝土强度低，
3、厚度薄，是桥面破损的重要原因。按规范要求，混凝土桥面铺装层的强度不应低于主梁翼板。因为桥面是与主梁协同作用的，在弯矩作用下，桥面相当于主梁翼板最上缘，是压应力最大的部分，如抗压强度不足，首先压碎的是铺装层。所以桥面混凝土的强度保证等级应引起设计和施工的足够重视。尤其在施工方面。有时在混凝土浇注过程中，影响混凝土达到设计强度的因素有如下几个方面： 配合比不合理，混凝土水灰比大，塌落大，振捣后混凝土表面浮浆较厚，影响混凝土整体强度。 桥面上有积水就直接浇注混凝土，是浮水上到表层，局部降低了混凝土的强度。 混凝土振捣不充分，混凝土局部不密实，或养生不好，降低了混凝土的强度。 桥面钢筋网贴于梁顶，造成
4、其混凝土上保护层过大，使钢筋在桥面混凝土中的受力作用减小或消失。影响桥面混凝土整体受力性能。 混凝土局部厚度薄，有时极限厚度 45cm，此处混凝土除浮浆外，仅存一层骨料，不能达到施工配合比要求且无法振捣密实，一定程序上降低了局部桥面混凝土强度。 （2）根据国家有关对钢筋混泥土桥面铺装课题的研究成果资料，从铺装的应力计算结果看，桥面混凝土厚度宜在 80120mm 之间能满足要求，但考虑超载，偏载和高应力疲劳对桥面使用年限的影响，混凝土厚度一般应为 90150mm 之间。以前，桥面混凝土厚一般设计为 80mm，极限厚度 60mm，现在是 10mm，极限厚度为 80mm，从设计上看，桥面混凝土厚度偏
5、薄，从施工方面，梁板的反拱度影响及施工误差的存在，导致一些桥面混凝土局部极限厚度仅为 4050mm，必然导致混凝土的过早损坏。（3）为确保桥面混凝土的强度和厚度，根据混凝土桥面的破坏的根本原因，应该采取如下防止措施。 结合新编公路水泥混凝土路面施工技术规范 ，充分考虑到桥面结构特性，即：弯拉结构特性，动载结构特性，大面积薄壁结构特性及运营超载特性，贯彻“更强更厚”的思想，桥面混凝土强度等级必须达到 C40 以上，厚度为 100150mm，极限最薄厚度 90mm。 认真研究混凝土配合比，要采取级配良好的骨料。选择合适的砂率及水灰比（一般为 46） ，并在施工中严格控制，保证混凝土强度的稳定性和连
6、续性，达到混凝土的设计要求且偏差均匀。 保证桥面钢筋的正确位置，特别强调钢筋网与梁顶必须有一定的保护层，使钢筋受力良好。 施工时必须对梁板反拱进行测量。并对桥面梁顶标高进行仔细测量，然后计算出混凝土桥面的厚度，必要时对设计进行调整，必须保证桥面混凝土最小厚度为 90mm。 2.2 混凝土桥面铺装层产生裂纹 根据裂纹产生的原因，可将裂缝分为干缩裂缝、温度裂缝和疲劳裂缝。 2.2.1 疲劳裂缝 桥梁主梁的桥面板在荷载的作用下，经常处于震动变形中，由于在混凝土材料内部存在局部缺陷或不均匀性，在荷载的作用下会发生应力集中而出现微裂缝，应力的反复作用，是裂纹逐步扩展，直到一定次数后，产生疲劳裂缝，产生破
7、坏。另外，桥面混凝土表面有时存在肉眼看不见的细小干缩裂纹，也会在反复的震动过程中逐渐加长加宽。 2.2.2 温度裂纹 温度裂缝一般是指在温度降低过程中产生的。在温度降低时，铺装层发生翘曲，但由于铺装层与梁顶紧密联结，致使桥面混凝土不能自由伸缩，这样就在铺装层顶产生拉应力，其大于混凝土极限抗拉强度时就会产生温度裂纹。防止温度裂纹就应该以降低混凝土的水化热，降低混凝土出现拉应力的起始点温度，减少混凝土降至环境温度时的温差等方面入手。 2.2.3 干缩裂纹 干缩裂纹是指混凝土尚在柔软塑性状态时，因混凝土表面水分蒸发造成的失水干燥，同时蒸发降温及水泥水化所引发的干燥收缩及温度收缩和化学减缩共同相互作用
8、的结果，以干缩为主。 2.2.3.1 干缩裂纹的种类和危害 （1）轻微干缩裂纹：裂纹宽度大约为 1mm 左右，长度约为 0.21m不等，分布是无规律杂乱的，深度较小，一般为 24cm，其特征是表面开口宽，随深度逐渐消失。它的危害程度不严重，可不做处理和适当处理。 （2）中度干缩裂纹：裂纹宽度 2mm 左右，长度约 12m，深度510cm，必须进行处理。 （3）严重裂缝：裂宽 35mm，深度贯穿整个板厚，必须全部凿除返工处理。 2.2.3.2 裂纹产生的原因及防治 干缩裂纹的产生，直接与施工时外界的风速、相对温度、气温、日照和养生措施采用的早晚有关，新拌混凝土抵抗塑性收缩的能力与原材料细粒含量，
9、配合比中水泥浆和砂浆含量及混凝土的匀质性和离析有关，防止干缩裂纹的措施必须从材料、施工工艺和外界环境（特别是风速）3个方面，围绕两个核心问题进行，一是减少混凝土表面水分蒸发，二是增大材料的抗裂能力。 （1） 提高混凝土原材料及混凝土配合比防止干缩裂纹的产生 土对塑性收缩裂纹的影响很大，要严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%。 尽量选用较粗水泥及较小的水泥用量，对防止塑裂有利。 选用细度模数 2.53.2 的中偏粗砂比2.5 的细沙好，同时要选用较小的砂率，一般比设计配合比基础上的砂率降低 4%5%，可提高混凝土的抗裂性能。 选用适当的水灰比（一般为
10、 46） ，减少混凝土表层浮浆厚度，有利于防裂。 采用钢纤维混凝土，防止开裂。 （2）从施工因素方面防止混凝土产生塑性收缩裂纹 必须保证桥面混凝土施工配合比和施工坍落度的相对稳定性，尤其是一个工作班内，施工配合比的稳定可以保证表面砂浆均匀。在混凝土浇注过程中，要减少人工翻捣混凝土，避免骨料离析、下沉，确保混凝土表面砂浆不要过厚，不得大于 10mm，可有效的防止塑裂。 不得在桥面上留有振捣器拖出的砂浆集中的发亮条带，由于砂浆与混凝土收缩量相差过大，此类条带部位易产生裂纹。 在多风的天气，应尽快尽早地开展养生工作，覆盖物必须有足够的搭接带并能固定良好，洒水养生必须有专门的作业班组负责，不间断洒水。
11、 抹面时人工抹面要轻，避免拉伤混凝土。初凝时产生微裂的，要进行二次抹面处理。 梁板必须清理干净，混凝土浇筑时，必须保证梁板上没有积水，以防混凝土局部与整体的不均匀。 混凝土必须养生 28 天且强度达到设计要求后方可开放交通。如需提前开放交通，必须有交通管制措施，禁止重载、超载车辆高速通过。可以有效的防止微裂的扩展。 要控制好梁体间铰缝、湿接缝施工质量，要使梁体整体受力，杜绝“单板受力”现象，防止由于梁体在载荷作用下变形不均匀导致桥面混凝土产生裂缝。 （3）控制好施工环境因素 夏天气温超过 30时，应避免在 11：:0015:00 塑性收缩最不利的时段施工。 要降低混凝土温度，水泥温度不得超过
12、50，混凝土温度不得大于 35。 在风力大于 5 级时，必须停止施工。 2.3 桥面混凝土与梁板粘结不好 桥面混凝土与梁板粘结不好，产生“两层皮”现象也是桥面混凝土产生破损的重要原因。 （1）梁板上杂物、泥水清理不净。桥面混凝土浇筑时必将梁板彻底清扫干净且要充分湿润。 （2）对梁板进行凿毛处理，必要时拉横向槽，增加粘结力。 （3）在梁板上预留竖向钢筋或植筋，并与桥面钢筋网焊接，使桥面混凝土与梁板一体受力。 2.4 水的危害 水是许多公路病害的原因，桥面混凝土破损与水有关。一是梁板与桥混凝土间的游离水，二是混凝土表面上的自由水，尤其是混凝土表面有微裂纹，在行车载荷重复作用下，水在混凝土中产生“抽吸”作用，大大地降低了混凝土桥面抗疲劳性能。所以在设计、施工时，要注意如下事项： （1）桥面混凝土防水层必须严格按照要求施工，防止水的渗入。 （2）桥面混凝土做防水混凝土设计。 （3）泄水管开口必须低于桥面混凝土标高，利于水的排出。 （4）施工时按 2.3 节的做法，保证桥面混凝土与梁板的粘接，防止两层间出现游离水。 三 结语 桥面铺装是桥梁行车道系的重要组成部分,它的质量好坏和使用耐久性直接影响到行车的安全性、舒适性、桥梁耐久性和投资效益，通过对桥面铺装施工的专业化控制，可直接提供我国高速公路的通行质量。
