汕汾高速K41+311通道橋橋面鋪裝開裂處治研討

朱慕琿

（廣東汕汾高速公路有限公司，廣東 汕汾 515000）

1 汕汾高速 K41+311通道橋橋面開裂病害介紹及成因分析

1.1 K41+311通道橋上部結構為13m鋼筋砼空心板梁，水泥混凝土橋面鋪裝，下部結構為薄壁式橋臺，鉆孔灌注樁基礎。歷年對該橋梁體實施了維修加固處理，主要為封閉裂縫及在梁底粘貼碳纖維布。2010年橋涵定期檢查主要病害為：①梁底裂縫修補后，局部重新開裂現象，并伴有滲水結晶現象，說明裂縫已貫穿板底，與2008年檢查情況相比，粘貼碳纖維布后空心板梁的病害仍存在緩慢發展，梁底開裂的主要原因為鉸縫較薄弱，上部結構整體受力性能較差，在重載沖擊及荷載作用下，梁底繼續開裂及裂縫繼續發展，且梁底板局部厚度不足及空心板梁底板砼保護層偏薄，在荷載作用下更容易出現開裂。從現場檢查情況來看，梁體混凝土表層較為松散，混凝土質量較差。②梁體間的鉸縫存在滲水結晶現象。L1-5#、L1-4#、R1-3#、R1-7#、R1-8#鉸縫（5道鉸縫）均有輕微開裂，并伴有滲水結晶現象，主要是由于橋面鋪裝和整體化層未進行補強處理，只作了擴縫灌瀝青的封閉處理，雨水下滲引起。③橋面存在開裂現象。與2008年定期檢查情況相比，病害存在緩慢發展。主要為橋面鋪裝層偏弱，上部結構整體性不足。

1.2 引起橋面開裂的其它原因分析

由于14cm厚的橋面鋪裝層結構特殊、本人認為，對于破損、裂縫等后期病害的發生，除了承受外力荷載、溫度變化等外部因素影響外，內因的存在也是促使病害形成的主要起因。那么，對于內因的影響，有哪些方面是可能為病害的提前發生帶來影響的呢？為摸清找準病害起因，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剖析，進一步深刨。為此，本人結合多年工程實踐經驗，對于該橋橋面鋪裝病害的產生原因，現作出如下推測判斷：

橋面鋪裝層與主梁表面未粘結好：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脫皮、裂縫、剝落等現象。

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計標高，或由于調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。從現場鑿除后的實測厚度上看，個別斷面實測層厚僅10cm，有力地印證了這一點。

混凝土質量的影響：混凝土的原材料質量低劣、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。

2 橋面開裂維修處治方案

為確保二次處治效果，避免處治后短期內出現反復性病害，設計上對該橋采取鋼筋網混凝土補強加固法進行處治。即將原橋面鋪裝層進行全部鑿除、重筑鋪裝層的方法，習慣上常用鋼筋混凝土澆筑修補。修補前先將舊橋面鋪裝層鑿去并將舊橋面板鑿低數厘米(結合面要求鑿成齒形縫)，然后焊接或埋設鋼筋網，澆筑砼后養生到標準強度。具體處治方案為：整體翻新橋面整體化層，并加強橋面整體化層剛度。橋面鋪裝統一更換為雙層間距為10cm*10cm的￠12鋼筋網及C40混凝土鋪裝層。

3 開裂處治時應考慮的注意事項

3.1 考慮負彎矩的影響

目前，在進行梁體及行車道板設計時，通常不考慮橋面鋪裝層承載能力的影響，即假設鋪裝層不參與承受荷載，這對有一定厚度的水泥混凝土鋪裝層來說，與實際情況是不大相符的。雖然這種設計法在某種意義上說，增大了梁體和橋面板設計的安全度，但對于外懸橋面板、連續梁等結構的負彎矩處，以及橋面分縫處各板塊角部等位置，橋面鋪裝層受到了彎曲拉力的作用。為此，設計時對這些部件除了橋面板考慮負彎矩配筋外，在水泥混凝土橋面鋪裝層內擬增設負彎矩的拉力鋼筋，以防橋面在此開裂破壞。

3.2 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發展的需要。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節，這些地方更需保證混凝土鋪裝層的厚度(不小于10cm為宜)，必要時還需配置加強鋼筋。

3.3 橋面鋪裝處治時在設計環節和施工環節中應注意的事項

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

舊混凝土表面處理。橋面鋪裝修補前應先鑿去破損的鋪裝層 (若為瀝青混合料鋪裝層，則務必全部鑿除)，然后再鑿去梁表面(橋面板)混凝土約2cm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。

材料質量要好。用于橋面鋪裝澆筑及修補的材料質量和骨料級配要好，并要求有良好的和易性和澆補時充分搗實。修補橋面宜優先 采用干硬性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生的差動收縮力、提高補強效果。

增強上下層粘結力。為有利于新舊混凝土之間粘結牢固，可采用下述兩個措施:一是在鑿毛后的混凝土面上涂抹一層薄的膠結劑，例如1:0.4鋁粉水泥漿、1:1鋁粉水泥砂漿、環氧膠液等;二是加設新、舊混凝土之間的聯系鋼筋。可在舊混凝土層上設置鋼筋錨，也可把補強層鋼筋網與底層鋼筋焊接。

設置定位鋼筋。橋面鋪裝的鋼筋網過去常用混凝土墊塊定位，當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。鋼筋長度約6-12cm，雙向間距均約75cm。定位筋一端與鋼筋網焊接，另一端豎立支撐在梁面之上，對鋼筋網實行多點支撐。

確保養護期。橋面鋪裝澆筑或修補后，應加強養護，避免過早通車受力。

3.4 加強橋梁經常及定期檢查

目前，普遍存在對橋梁檢查工作不夠重視的思想。有的橋梁建成通車后近十年也沒有做過一次系統的全面檢查，這是很危險的。橋梁在使用期間，對各結構部位應定期檢查，發現病害及時處理，病害越發現得早、維修工作量就越小，反之則越大。所以，勤檢查、細檢查，隨時掌握橋梁結構的技術狀況和安全狀態，是橋梁建成后能否得到正確使用、管理及維修的關鍵所在。

結束語

從上述可知，對于橋梁鋪裝開裂病害的處治，最為穩妥和有效的方式，就是將原開裂橋面進行徹底鑿除，重新澆筑高強砼來處理。這一處治方案，通過事后對橋面處治后通行質量的跟蹤調查，證明該方案是可行的、也是正確的。

[1]韓冬卿.高等級公路橋面鋪裝層破壞原因及對策[J].公路,2002.

[2]劉自明.橋梁工程養護與維修手冊[M].北京：人民交通出版社，2004

[3]JTG H10-2009，公路養護技術規范[S].