淺析公路橋面鋪裝層質量病害成因及防治措施

【摘 要】許多橋梁的瀝青混凝土鋪裝層不同程度地出現車轍、推移、開裂、坑槽、脫離等早期破壞現象，直接影響車輛的正常運行和橋梁外觀，導致橋面維修期大大提前。公路橋面水泥砼鋪裝層施工，是橋梁水泥砼鋪裝的最后關鍵工序，鋪裝層的質量優劣直接關系到其上瀝青砼鋪裝層的質量優劣和橋梁的使用性能。

【關鍵詞】橋面鋪裝層；水泥砼；養生；裂縫；防治措施

一、橋面鋪裝層質量病害成因分析

（1）橋面鋪裝裂縫，水泥砼橋面鋪裝層是在剛性預制梁上澆筑砼，受力情況發生了很大的變化，易產生干縮裂縫、溫差裂縫和疲勞裂縫，裂縫產生的原因較為復雜。例如：當水泥砼中的結合水、層間水、物理吸附水和毛細水等在砼硬化過程中失去時，水泥漿體就會收縮，當這種收縮受到集料對水泥漿體的約束或受到預制梁板面層的約束，水泥砼橋面鋪裝層就會產生干縮裂縫。（2）橋面鋪裝兩次澆筑橫向施工縫結合不牢固。筆者參加了本市環城路沙河大橋的施工監理工作，在該大橋施工圖設計中30m預應力砼連續T梁橋的橋面鋪裝是兩次澆筑砼，第一次先澆筑墩項連續段及墩頂兩側公長11m和19m范圍橋面板的現澆砼，等張拉橋面彎矩鋼束，拆除臨時支承，然后澆筑剩余部分橋面板砼，形成連續T梁體系。因此，在施工時，處理好此類橋梁橋面鋪裝新舊砼粘接問題是控制裂縫產生的關鍵。（3）橋面鋪裝層與梁板頂及瀝青面層粘接不佳。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，通車后在車輛荷載的重復作用下使橋面混凝土出現脫皮、裂縫、剝落等現象。橋面鋪裝層為達到其平整度的指標，砼初凝后又填補砂漿找平，與瀝青不能結合成整體；橋面砼鋪裝粗糙度差，與瀝青砼結合差使面層被破壞。（4）由于橋面鋪裝面積大而厚度薄，混凝土的原材料質量不均衡、砂率偏大、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振搗因素、模板漏漿因素等造成混凝土中出現蜂窩、麻面、強度降低等質量缺陷，均破壞了鋪裝層的整體性、降低了抗裂、抗沖擊、抗彎曲及耐磨的能力。

二、防治措施

（1）橋面鋪裝層裂縫的防治。第一，養生，澆筑砼后應立即進行灑水或用濕土工布覆蓋養護。第二，摻入粉煤灰，摻入粉煤灰是砼常用的防裂措施。粉煤灰不僅可以改善混凝土的工作性，還可以利用石灰的吸收效應減少混凝土中氫氧化鈣的含量，從而提高混凝土的耐久性，而且粉煤灰的加入可降低混凝土的水化熱。第三，摻入鋼纖維，在砼中參加適量的鋼纖維可以在砼中形成亂向分布的三維網狀結構從而抑制砼干縮，而且砼的抗折疲勞性能也可以大幅度提高，能有效防止重復荷載作用產生的裂縫。第四，裂縫的控制和消除措施，混凝土表面產生微裂縫是橋面鋪裝的主要質量病害之一，要避免和消除裂縫的產生，除各個施工環節嚴格按技術規范要求進行外，關鍵在于抓好以下兩方面的措施：一是橋面鋼筋網應嚴格按照設計位置設置，鋼筋網的保護層不能大于2.5～3cm，以充分發揮鋼筋網的抗裂作用。澆筑混凝土采用吊車提升或泵送為宜。禁止混凝土運送車直接碾壓鋼筋，必要搭設簡易車道。二是即使嚴格控制了鋼筋網保護層的厚度，但橋面鋪裝混凝土表面仍然發生不規則的微裂縫，這主要是混凝土內部變形受到阻礙而產生自應力超過混凝土容許應力，引起砼開裂的變形裂縫，這種裂縫在高溫或溫差較大的氣候下施工將更加明顯。通過施工實踐，筆者認為橋面鋪裝施工增加真空吸水和摸光機面兩道工序是控制和消除變形裂縫的有效途徑，值得推廣應用。（2）橋面鋪裝兩次澆筑橫向施工縫處理，對先期澆筑的鋪裝砼進行鑿毛處理，直至露出骨科3～5mm，并用高壓水槍沖洗干凈，澆筑砼前在接茬處鋪設水泥漿，高質量地處理好橫向施工縫。（3）橋面鋪裝層及梁頂粘結的處理，嚴格控制施工質量，梁板頂面鑿毛至露骨料3～5mm，并有高壓氣泵和水槍清理干凈；澆筑梁間翼緣板鉸縫砼高度低于頂梁3～5mm做成槽口，澆筑橋面砼后，每條槽口形成“小梁”，加強了橋面鋪裝層與梁板的結合；橋面鋼筋綁扎前必須對梁頂徹底清掃，鑿除表面浮渣，并用高壓水槍沖掃干凈，保證橋面鋪裝層與梁頂緊密結合。橋面防水層必須滿足以下要求：一是防水層應具有較小的壓縮變形，不容易產生縮性開裂。二是要求防水層必須具有抗碾壓、抗搓、抗剪性和良好的抗高溫性能，防止瀝青混凝土上面層對它的破壞，能和瀝青混凝上層完整牢固地粘接。防水層施工前必須將瀝青混凝土橋面層表面清掃干凈，對橫坡、平整度達不到排水要求的部位進行人工鑿除等修整。特別是對泄水孔緣等死角部位的清理要到位，滿足防水粘接平整度要求，保持防水層的厚度均勻一致。