水泥混凝土桥面破损原因及预防处理技术

【摘要】在水泥混凝土桥面的施工中，如果没有将施工的措施做到位，就容易产生桥面破损的情况，桥面破损后，对于交通的影响是巨大的，因此，我们需要及时的预防桥面破损，采取科学的技术。本文将从以下几个方面来分析水泥混凝土桥面破损原因及预防处理技术。

【关键词】水泥混凝土桥面；破损；预防；技术

中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

目前国内水泥混凝土桥面破损的情况经常发生，究其原因就是没有在施工的过程中只好预防措施，因此，我们需要对水泥混凝土桥面破损原因及预防处理技术进行探讨。

二、水泥混凝土桥面破损原因

1、桥面铺装层施工厚度不足

在梁板施工过程中,施工单位和监理单位的质量保证体系不完善,验收各环节把关不严,造成成型的梁板尺寸过高;以及支座的高程控制不严,高于设计高程;或者梁板的倾斜度过大,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,因此造成了桥面铺装层厚度局部过薄,设计一般为8～12cm,且规范要求不宜小于8cm。但由于上述原因,造成桥面铺装局部厚度不足,其刚度、耐磨耗的功能大大降低,进而引起桥面铺装的早期损坏。

2、、桥面铺装层与主梁表面混凝土结合差,不能形成一体

在桥面铺装施工前,对梁板顶部的清理不彻底,梁板凿、刷毛效果差,表层的浮浆、泥、油污、松散混凝土清理不净,主梁表面未凿毛或凿毛的密度和深度不够,这些都严重影响桥面铺装层与梁顶面混凝土之间的结合力,破坏了水泥混凝土的整体性,在车辆荷载的反复作用下,桥面铺装层就容易出现开裂、松散等情况。

3、桥面铺装层钢筋网变形、定位不准确

桥面铺装钢筋网一般设计要求在3∶7,即处在中上部,但在实际施工过程,钢筋定位不准确,采用的支垫措施不到位,或贴于梁顶面、或位于下部;以及在浇注水泥混凝土过程中,由于不能经受施工人员人为踩踏、运输机具碾踏等因素的影响,导致钢筋网严重变形,严重削弱了钢筋网承受荷载的能力,尤其是负弯矩区的桥面铺装层,更容易因之而出现桥面裂缝等早期损坏现象。

4、梁板设计断面过小,梁板中部预拱度过大

在梁板设计过程中,为满足经济的要求,尤其是T梁,断面越来越小,这样刚度比度受影响,预拱度很大,在运营过程中挠度也很大。这样如果按照规范要求安放梁板,在保证了支座处的铺装厚度的情况下,梁跨中的厚度就得不到保证;同时由于施工过程中,混凝土的离散性较大,对预应力的施加不均匀等原因的影响,这样同批生产的梁板,跨中拱度不同。

三、桥面破损的处理

桥面铺装层修补时,先用聚合物水泥浆对旧混凝土界面进行处理,以提高铺装层与桥面板之间的界面粘结强度,再根据桥面铺装层不同厚度采用不同的修补材料:如厚度为7cm-8cm的桥面铺装层采用聚丙烯纤维混凝土修补;对厚度为4cm-6cm的桥面铺装层,采用早强微膨胀纤维增强聚合物水泥混凝土修补,修复后桥面铺装层视气温高低在2天-3天内开放交通。经现场抽样检测,28天的抗折、抗压强度均达到技术要求指标。桥面铺装层投入使用后,运行良好,表观无损坏现象,尤其是某些面积小、厚度很薄的边角也能与混凝土粘结成整体,未见脱落和开裂现象。据预埋的应力应变仪对桥面铺装层内和截面的应力、应变的检测,结合材料的力学性能推测预计,用上述方法修复后的桥面铺装层可以连续使用5年以上(普通混凝土桥面铺装层的使用寿命约为1年)。减少了修补次数,缩短了修补占道时间(修补占道时间从14天缩短为4天),提高了道路通行能力和行车安全系数,减少了车辆机件损耗和燃料消耗,具有较大的经济和社会效益。

四、预防桥面损坏的技术措施

1、设计方面

在梁板设计过程中,为满足经济的要求,尤其是T梁,断面越来越小,这样刚度比度受影响,预拱度很大,在运营过程中挠度也很大。这样如果按照规范要求安放梁板,在保证了支座处的铺装厚度的情况下,梁跨中的厚度就得不到保证。桥梁上部结构采用空心板梁时，虽然结构整体能满足强度要求，但由于梁体刚度较小，产生的挠度较大，在车辆荷载作用下，梁体的反复挠曲变形加上反复的局部弯沉变形，必然会加快桥面铺装层的破坏。

由于设计普遍存在的梁板强度与铺装防水混凝土的强度不同的情况,桥面铺装混凝土受力状态很复杂,由于强度低,也易造成破坏;同时在施工过程中,对桥面铺装混凝土的施工质量重视不足,采用的原材料质量低劣、砂率过大、水灰比控制不严、砂石料的级配控制差、抗渗强度不足、混凝土拌和物和易性差以及施工过程中振捣不够等因素造成混凝土出现蜂窝、气孔过多等缺陷,造成其强度降低,耐久性不足,均破坏了铺装层的整体性,降低了其抗裂、抗冲击、抗弯曲及耐磨的能力。

2、施工方面

在梁板施工过程中,造成成型的梁板尺寸过高;以及支座的高程控制不严,高于设计高程;或者梁板的倾斜度过大,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,因此造成了桥面铺装层厚度局部过薄,因为厚度不足，则刚度不够，车辆局部集中荷载作用下所产生的桥面铺装局部拉应力亦相应增加，铺装层就越容易发生拉伸破坏。

在桥面铺装施工前,对梁板顶部的清理不彻底,梁板凿、刷毛效果差,表层的浮浆、泥、油污、松散混凝土清理不净,主梁表面未凿毛或凿毛的密度和深度不够,这些都严重影响桥面铺装层与梁顶面混凝土之间的结合力,破坏了水泥混凝土的整体性,在车辆荷载的反复作用下,桥面铺装层就容易出现开裂、松散等情况。

3桥面铺装层钢筋网变形、定位

桥面铺装钢筋网一般处在中上部,但在实际施工过程,钢筋定位不准确,采用的支垫措施不到位,或贴于梁顶面、或位于下部;以及在浇注水泥混凝土过程中,由于不能经受施工人员人为踩踏、运输机具碾踏等因素的影响,导致钢筋网严重变形,严重削弱了钢筋网承受荷载的能力,尤其是负弯矩区的桥面铺装层,更容易因之而出现桥面裂缝等早期损坏现象注意铺装层钢筋不应单纯按构造钢筋配置，而应更多地考虑按受力筋配置。做好钝角处加强钢筋的绑扎工作。

4、养生措施

桥面铺装若赶在大风天气施工,或施工完成后不及时进行全覆盖、全湿润养生,或刚施工完成后,人为踩踏外露钢筋等因素,都易出现早期裂缝,裂缝深度多在5～20mm之间,施工质量将大受影响。在温差较大季节及炎热天气，要避开中午高温时施工，安排下午开始至夜间施工为宜。这样可避免产生温差拉应力而引起裂缝。

五、工程应用效果

在对桥面铺装层进行修补时,首先利用聚合物水泥浆对旧混凝土界面进行处理,以提高铺装层与桥面板之间的界面粘结强度,再根据桥面铺装层不同厚度可采用不同的修补材料:如厚度为70-80mm的桥面铺装层采用聚丙烯纤维混凝土修补;对厚度为40-60mm的桥面铺装层采用早强微膨胀纤维增强聚合物水泥混凝土修补,修复的桥面铺装层视气温高低在2-3天内可开放交通。经现场抽样检测,28天的抗折、抗压强度均达到技术要求指标。修复后桥面铺装层投入使用后,运行良好,表观无损坏现象,尤其是某些面积小、厚度很薄的边角也能与混凝土粘结成一个整体,未见脱落和开裂现象。据预埋的应力应变仪对桥面铺装层内和截面的应力、应变的检测,结合材料的力学性能推测预计,用上述方法修复后的桥面铺装层可以连续使用5年以上(普通混凝土桥面铺装层的使用寿命约为1年)。这减少了修补次数,缩短了修补占道时间(修补占道时间从14天缩短为4天),提高了道路通行能力和行车安全系数,减少了车辆机件损耗和燃料消耗,具有较大的经济和社会效益。

六、结束语

在今后水泥混凝土桥面的施工中，一定要强化使用预防桥面破损的技术，尽量避免水泥混凝土桥面出现破损情况，保证前面的质量和交通安全。

【参考文献】

[1]王春雷.桥面铺装破损原因及对策[J].辽宁交通科技，2003(6).

[2]黎明,王泳道.几种常见水泥混凝土桥面损坏成因的调查与分析[J].广东公路交通.2000(S1)