探讨桥面铺装病害原因及预防措施

【摘 要】现代公路运输的发展趋势是：行车速度高、载重量大、车流量大。因此，作为桥梁直接承载层的桥面铺装 必须适应这一运输的特点，铺装层必须具有较高的强度和足够的厚度，足够的含筋率，以及合理的钢筋空间分布，以防止桥面铺装早期病害的发生。

【关键词】桥面铺装；病害原因；原因分析；防治措施

0.前言

随着公路桥梁建设的快速发展，有的桥梁建成通车之后不久就出现了问题，个别路段桥面铺装不断出现较大面积的早期破坏。桥面铺装病害多种多样，引起的原因是多方面的，应针对其成因，采用预防为主的原则，加强设计施工等方面的管理，确保结构安全和避免不必要的损失。

1.桥面铺装早期破坏的原因分析

桥面铺装破坏以后，不但有损桥梁的整体形象，而且行车不舒适甚至易出现交通安全事故，社会影响极大。

1.1设计方面

现代公路运输的发展趋势是，行车速度高、载重量大、车流量大。因此，作为桥梁直接承载层的桥面铺装的设计必须适应这一运输的特点，铺装层必须具有较高的强度和足够的厚度，足够的含筋率，以及合理的钢筋空间分布，以防止混凝土开裂破坏，并保证耐磨。桥面铺装设计多为8cm左右，厚度偏薄，在交通量及车辆荷载日益加重的情况下，易造成破坏。

1.2桥面板刚度不足

一是部分桥梁为了减轻恒载，以增加钢筋用量或采用高强度钢筋来减薄桥面板的厚度时造成桥面板刚度不够，在重荷载的作用下引起较大的形变，加上车辆的连续冲击震动，使桥面板及铺装层出现开裂，且发展迅速。二是铺装层与梁表面粘结弱，在桥面进行铺装前没有将结合表面清洗干净，凿毛的密度和深度不够，导致铺装层与梁面之间的粘结能力不足。在荷载作用下铺装层与主要承重构件不能以一个整体工作来承受外荷载，破坏了混凝土的整体性，在行车的剧烈冲击和荷载作用下容易使桥面出现脱皮、裂缝、剥落等现象。三是负弯矩的影响。对于连续梁桥、拱桥及悬臂梁桥等桥型结构，由于荷载的作用而产生负弯矩或拉力，使桥面铺装层受到拉力的作用而容易产生裂缝，从而造成桥面铺装的损坏。四是桥面防水层的影响。由于防水层的强度与主板和铺装层的强度有差异，中间柔性夹层会增大桥面板中部的板底拉应力，处于防水层上的铺装层一经开裂，在车轮的动力荷载作用下，彼此间的缝隙越来越大，直到松散脱落。

1.3施工原因

①铺装层的厚度偏小。由于施工因素造成梁表面高出设计标高，或由于整桥面纵横坡施工工艺控制欠佳等原因，施工中主梁顶面标高与设计值相差较大，一般在测量主梁顶面标高后对其进行调整以保证桥面的厚度，如果调整不好，就会造成铺装层不均，使桥面铺装层局部过薄，削弱了桥面铺装层的刚度和承载能力，这也是桥面早期损坏的原因之一。②铺装层内钢筋网错位。钢筋网在进行绑扎和浇注混凝土时的自重压力，导致其紧贴桥面板而改变原设计钢筋网位置，削弱了钢筋网的分布筋承受荷载的能力，尤其对于出现负弯矩的桥面铺装层，容易出现桥面裂缝等损坏现象。③混凝土的干缩作用。对于泵送混凝土工艺，为满足坍落度的要求，除掺外加剂外，还常用加大水泥用量和适当加大水灰比的办法，这两者都是影响混凝土干缩的主要因素。④混凝土质量的影响。混凝土的施工质量直接影响桥面铺装层的寿命。混凝土的原材料、级配、拌合物的和易性较差不能够控制不良混凝土中蜂窝、麻面、强度降低等缺陷，这些缺陷破坏了铺装层的整体性，降低了铺装层抗裂、抗冲击、抗弯曲及耐磨的能力，使铺装层建成后经短期荷载作用便发生混凝土的破坏。

2.桥面铺装早期破坏的防治措施

2.1铺装层的厚度设计

由于铺装层的厚度设计现行规范没有较可靠的计算方法，桥面柔性铺装层的厚度一般是按传统或经验做法来确定的，沥青铺装层的结构类型也是跟着路面结构类型而定，然而桥面铺装是一个受力复杂的动力体系，各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布，加上山区公路受地形条件的影响，很大一部分桥面有较大的坡度，重车上下坡均导致沥青层内产生较大的剪应力，沥青混和料的抗变形能力不足将引起无确定破坏面的剪切变形，推移、车辙现象严重。

2.2桥面雨水孔与落水管设计要保证桥面水的排除

桥面雨水孔与落水管的设置无论在设计还是施工阶段都应该严格要求，不容忽视。应避免出现以下几种情况：收水口小，不能及时将水泄走；收水口标高高于周围标高，造成积水；收水口高出水泥混凝土表面，而且周围混凝土不密实，造成管周围漏水；出水管过短，发生尿檐现象。

2.3桥面防水层应有良好的性能

无论桥面混凝土施工质量如何好，均不能完全保证不开裂。所以桥面水泥混凝土铺装层上面必须设置防水层。防水层不但本身要起到防水作用，而且要求其与水泥混凝土和沥青混凝土都有很好的亲和性，附着力好。

2.4伸缩缝的防水设置

由于伸缩缝的形式及安装质量问题，造成该部位最容易损坏，伸缩缝设计时应重视防水问题。

2.5施工工艺

施工工艺的控制是沥青混和料获得较好性能的关键因素。沥青混和料铺装层离析是造成渗水的直接原因，而沥青混和料离析的原因非常多，是最难控制的，因此，认真严格控制沥青层施工的各个环节，尽量减少沥青层的离析是保证沥青铺装层不渗水的关键，做好施工组织设计，保证桥面铺装层的施工和路面沥青混和料的铺筑的连续性，重视桥面的施工污染，严格控制施工时的交通，做到桥面防水层施工成型后能及时铺筑沥青铺装层，确保沥青铺装层与桥面防水联结层的结合良好。

2.6梁端和帽梁的防水

由于伸缩缝很难保证完全不漏水，而伸缩缝的漏水对梁端和帽梁的损害又非常严重，所以，对梁端和帽梁顶部也要进行防水处理。

3.其它方面的防治措施

3.1层间结合力不足

层间结合力不足有设计上的原因也有施工原因。如设计结构层时，没有对铺装的联结层作相应设计，可能仅仅设计在水泥混凝土桥面上洒粘层油后直接铺筑沥青混和料铺装层，而仅靠粘层不能满足水泥混凝土桥面和铺装层之间所需要的粘结强度和抗剪强度，致使铺装层在行车荷载的剪应力作用下完全和水泥混凝土面板分离。

3.2桥面防水材料

选择防水材料不当，检验指标不明确也是造成防水层不起防水作用，还会导致桥面混凝土和沥青铺装层层间结合力不足。

3.3层间污染问题

除了做好防水联结层外，铺装层施工还应注意层间污染问题，保证层间结合的紧密性，使界面条件为设计规定的连续的界面条件，此时，层间剪应力是不大的，铺装层沥青混和料有足够的抗剪强度来抵抗流动变形。

3.4材料特性

沥青混和料的抗变形能力与拌制混和料所用的材料品质及各材料组成及混和料的施工控制有较大关系，如沥青的流变特性、矿料的坚硬度、粗糙度、棱角性以及沥青与集料的粘附性等。另一方面沥青混和料是通过嵌挤形成内摩擦力的，沥青混和料必须要有合理的矿料比例，适当的沥青用量，形成紧密的嵌挤型结构，才能有足够的抗变形强度去抵抗车辆荷载产生的剪切力。对密级配的沥青混和料而言，增大粒径可提高混和料的变形能力，但如果级配不好，太粗的集料在混和料中处于不稳定的状态，在车辆轮胎的搓揉下反而容易变形和流动。

4.结束语

要根据不同的原因，对公路桥面铺装早期破坏的现象采取针对性措施进行防止。加强对公路桥面铺装早期破坏原因的治理，并且严格按照要求以及遵循治理的原则。同时也要完善各种管理制度，加大现场质量管理的力度，科学合理的组织施工，减少桥面铺装的病害，提高桥面铺装的使用寿命，充分发挥桥面铺装在桥梁结构中的作用，保证公路畅通。 [科]