汕頭海灣大橋葛州橋橋面鋪裝破損分析及處治方法研究

唐 全

（1香港新粵有限公司；2廣東汕頭海灣大橋有限公司，廣東 汕頭 515041）

1 葛州橋橋面鋪裝破損概況

汕頭海灣大橋廣澳引道K313+986通道橋，為一跨13m空心板梁橋，該橋與地方線路斜交，斜交角為15°。空心板梁高55cm，中板寬123.8cm，采用雙圓形挖孔，挖孔直徑為39cm，下部結(jié)構(gòu)為薄壁式橋臺。該橋于1995年12月28日建成通車，至今已經(jīng)歷15個年頭，隨著汕頭經(jīng)濟特區(qū)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的迅猛發(fā)展及交通量、重型車輛的快速增加，該橋橋面在日常營運巡視中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)存在縱向反射裂縫及局部破損等現(xiàn)象，不僅妨礙行車安全、影響橋面美觀，而且也給日常維修帶來不便。為此，為徹底處理存在病害，消除安全隱患，2010年8月，經(jīng)各方討論研究，決定對該橋原破損橋面進行鑿除，重新澆筑C40防水混凝土。

2 引起橋面開裂原因分析

由于10cm厚的橋面鋪裝層結(jié)構(gòu)特殊、本人認(rèn)為，對于破損、裂縫等后期病害的發(fā)生，除了承受外力荷載、溫度變化等外部因素影響外，內(nèi)因的存在也是促使病害形成的主要起因。那么，對于內(nèi)因的影響，有哪些方面是可能為病害的提前發(fā)生帶來影響的呢？為摸清找準(zhǔn)病害起因，讓工程二次處治更具針對性，防止在本次處治實施中將以往錯誤做法重蹈覆轍，我們有必要對病害原因進行深入研究，進行分析深刨。為此，本人結(jié)合多年工程實踐管理經(jīng)驗，對于該橋橋面鋪裝病害產(chǎn)生原因，現(xiàn)作出如下推測判斷：

2.1 橋面鋪裝層與主梁表面未粘結(jié)好

橋面鋪裝前沒有將梁表面的松散砂石、泥污等清除干凈，主梁表面未鑿毛或鑿毛的密度和深度不夠，這些都大大降低了橋面鋪裝層與梁面之間的粘聚力，破壞了水泥混凝土層的整體性，通車后車輪的劇烈沖擊和荷載的作用使橋面出現(xiàn)脫皮、裂縫、剝落等現(xiàn)象。

2.2 橋面鋪裝層的厚度過薄

由于施工因素造成梁板表面高程超出設(shè)計標(biāo)高，或由于調(diào)整橋面縱橫坡等原因造成了橋面鋪裝層厚度局部過薄，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。從現(xiàn)場鑿除后的實測厚度上看，個別斷面實測層厚僅8cm，有力地印證了這一點。

2.3 混凝土質(zhì)量的影響

混凝土的原材料質(zhì)量低劣、砂率過大、水灰比控制不好、砂石級配差、混凝土拌和物和易性差以及施工時漏振、模板漏漿等造成混凝土中出現(xiàn)蜂窩、麻面、強度降低等缺陷，均破壞了鋪裝層的整體性、降低了其抗裂、抗沖擊、抗彎曲及耐磨的能力。

此外，在查閱該橋建設(shè)時的施工資料時得知，該橋空心板梁在澆筑時采用單數(shù)和雙數(shù)號梁體分開澆筑的方式進行施工，梁縫之間無鉸縫，梁體之間的連接主要通過梁頂面預(yù)埋的￠8鋼筋實現(xiàn)。從目前該橋現(xiàn)場病害的發(fā)生位置上來看，鋪裝層在梁體接縫處存在反射裂縫，這與梁體之間的橫向聯(lián)系偏弱有關(guān)。現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)在重車通過時，相鄰空心板梁變形存在差異，導(dǎo)致梁底接縫處梁體混凝土出現(xiàn)脫落。因此，本次維修加固主要是通過加強鋪裝層橫向鋼筋并在梁體接縫處灌注粘結(jié)劑來加強空心板梁之間的橫向聯(lián)系，使各空心板協(xié)同受力，避免相鄰空心板出現(xiàn)較大的變形差異。橋面鋪裝的損壞一般是上述某幾種因素綜合作用(影響)的結(jié)果，因而尋找原因時要從各個方面進行綜合分析。

3 砼橋面開裂及損壞后處治方案

因該橋橋面鋪裝層已出現(xiàn)縱向裂縫（不規(guī)則裂紋）及破損，在研究處治方案時，為確保處治徹底，不留下后遺問題，決定采用全部鑿除、重筑鋪裝層的方法進行處理，即用鋼筋混凝土澆筑修補。維修加固時，為確保處治質(zhì)量，在工藝的控制把關(guān)上，主要進行以下細節(jié)控制：

3.1 原梁體接縫灌膠控制要點

在進行橋面鋪裝混凝土澆筑前，必須對原有梁體進行處治加固，考慮到原梁板之間無鉸縫鋼筋連接、橫向聯(lián)系薄弱，為加強該江薄弱環(huán)節(jié)，設(shè)計決定對梁體接縫進行灌膠處理。為確保灌膠質(zhì)量，主要進行以下環(huán)節(jié)控制：

1)封閉橋下交通，采用高壓風(fēng)、高壓水沖洗梁體裂縫，直至接縫處無泥砂及其它建筑垃圾流出。

2)應(yīng)待梁體表面干燥無水后用粘結(jié)劑封閉梁體裂縫，并安裝灌膠孔和出氣孔，在此應(yīng)說明的是，梁體接縫包括梁底接縫、梁頂接縫及梁端接縫。

3)待封縫膠達到強度后方可對梁體接縫進行灌膠，灌膠可從底部往上進行，也可從頂部往下進行，視操作方便而定，但不論采用何種方式進行作業(yè)，都應(yīng)保證梁體接縫之間填滿膠粘劑。

3.2 水泥砼橋面鋪裝處治要點

1)在鑿除原10cm厚鋪裝層混凝土?xí)r，應(yīng)保留原設(shè)計梁體接縫處的搭接鋼筋，并應(yīng)小心鑿除，避免對梁體頂面造成損傷。

2)為確保新舊砼粘結(jié)質(zhì)量，在進行處治設(shè)計時，決定在空心板梁頂面進行植筋處理，筋距按縱橋向40cm、橫橋向40cm進行布置，鋼筋類型不宜過粗，可選用植入￠12螺紋鋼筋。植筋前，應(yīng)準(zhǔn)確探測原梁板鋼筋位置，防止損傷原有鋼筋。

3)為確保整體效果，在進行橋面鋼筋網(wǎng)綁扎時，應(yīng)同時把板面植入鋼筋與橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)進行綁扎。

4)為增加新舊混凝土結(jié)合面界面強度，須在梁體表面噴涂界面劑，界面劑用選用ZV型混凝土專用修補膠，并應(yīng)確保噴涂前界面干燥。

5)澆筑C40早強防止混凝土?xí)r，應(yīng)做好混凝土的振搗插實，務(wù)必保證混凝土密實，避免在薄層結(jié)構(gòu)內(nèi)存在氣泡、蜂窩。

6)混凝土澆筑好后，應(yīng)有足夠的強度養(yǎng)護時間，須待混凝土強度達到100%后方可開放交通，切忌過早開放。

4 處治橋面時的注意事項

4.1 確保有一定的鋪裝層厚度

近幾年來，隨著交通量及重型車輛的日益增加，過薄的橋面鋪裝層已不適應(yīng)發(fā)展的需要。尤其是伸縮縫及橋頭附近的橋面鋪裝層受到荷載沖擊較大，混凝土施工縫處是個薄弱環(huán)節(jié)，這些地方更需保證混凝土鋪裝層的厚度 (不小于8cm為宜)，必要時還需配置加強鋼筋。

4.2 橋面鋪裝層能否鋪好、橋面損壞部分能否修補好，最為關(guān)鍵的是舊混凝土能否粘結(jié)好，這與底層混凝土是否妥善處理以及澆筑修補材料的質(zhì)量有關(guān)。在進行橋面鋪裝層新鋪和修補施工中應(yīng)著重做好如下幾點工作:

1)舊混凝土表面處理。橋面鋪裝修補前應(yīng)先鑿去破損的鋪裝層，然后再鑿去梁表面(橋面板)混凝土約1cm左右。并使鑿后混凝土表面粗糙、成齒形、箍筋外露。此外還需將鑿后的混凝土松散粒、砂石、泥污等雜物清除干凈。

2)材料質(zhì)量要好。用于橋面鋪裝澆筑及修補的材料質(zhì)量和骨料級配要好，并要求有良好的和易性和澆補時充分搗實。修補橋面宜優(yōu)先采用防水高強混凝土或鋼纖維混凝土，以減少新澆混凝土的收縮，從而減少新舊混凝土之間產(chǎn)生的差動收縮力、提高補強效果。

3)設(shè)置定位鋼筋。橋面鋪裝的鋼筋網(wǎng)過去常用混凝土墊塊定位，當(dāng)受到人或機具的踩踏和混凝土拌和物的自重壓力時，墊塊易走位和壓壞而失去定位的作用。采用短鋼筋支撐定位法可克服這一缺點。

結(jié)語

由上述可知，通過對該橋橋面鋪裝進行鑿除處治，我們在處治過程中總結(jié)出了不少寶貴的經(jīng)驗及做法，這其中包括了如何解決橫向聯(lián)系薄弱的問題，以及如何保證新舊界面混凝土粘結(jié)效查的問題等等。總之，為了讓處治后的鋪裝層能達到原有設(shè)計效果，提高結(jié)構(gòu)耐久性，在施工過程中應(yīng)確保各工序工藝的規(guī)范操作，細心認(rèn)真地做好各道工序的事前、事中控制，才能讓處治質(zhì)量達到預(yù)期的處治效果。

[1]段志華.淺談梁板式橋水泥砼橋面鋪裝裂縫原因及處治方法.職業(yè)技術(shù)，2009，08.

[2]單俊鴻.高性能橋面鋪裝混凝土的研究與應(yīng)用[D].武漢理工大學(xué)，2006年.