橋面鋪裝病害及預防措施

劉艷麗

摘 要：我通過對市內多個損壞的橋面進行觀察分析，認為造成水泥混凝土橋面鋪裝層過早開裂的主要原因有設計考慮不周，施工不當及外界影響等。本文就橋面鋪裝的病害原因、處理方法及預防措施進行了論述，若有不妥或錯誤之處，敬請指導教師批評糾正。

關鍵詞：橋面鋪裝；病害；預防措施

一、橋面鋪裝破壞的主要原因

（一）鋪裝層的厚度偏小

由于施工因素造成梁表面高出設計標高，或由于整橋面縱橫坡、施工工藝控制欠佳等原因，施工中主梁頂面標高與設計值相差較大，一般在測量主梁頂面標高后對其進行調整以保證橋面的厚度，如果調整不好，就會造成鋪裝層和都不均，使橋面鋪裝層局部過薄，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。

（二）鋪裝層內鋼筋網錯位

鋼筋網在進行綁扎和澆注混凝土的自重壓力，導致其緊貼橋面板而改變原設計鋼筋網位置，削弱了鋼筋網的分布筋作用承受荷載的能力，尤其對于出現負彎矩的橋面鋪裝層，容易因此而出現橋面裂縫等損壞現象。

（三）混凝土的干縮作用

對于泵送混凝土工藝，為滿足坍落度的要求，除摻外加劑外，還常用加大水泥用量和適當加大水灰比的辦法，這兩者都是影響混凝土干縮的主要因素。水泥用量大時，水化熱大，引起行車道板和橋面鋪裝的溫差而產生變形約束。由于混凝土硬化出的抗拉強度小，若干縮和冷縮產生的拉應力超過其抗拉強度，則將導致混凝土內部及表面產生早期裂縫，造成橋面的過早損壞。

（四）混凝土質量的影響

混凝土的施工質量直接影響橋面鋪裝層的壽命。混凝土的原材料、級配、拌合物的和易性較差或時光能夠控制不良混凝土中蜂窩、麻面、強度降低等缺陷，這些缺陷破壞了鋪裝層的整體性，降低了鋪裝層抗裂、抗沖擊、抗彎曲及耐磨的能力，使鋪裝層建成后經短期荷載作用容易發生混凝土的破壞。

二、橋面病害的處治方法

（一）裂縫鑿槽嵌補法

由于混凝土橋面鋪裝層局部出現了碎裂、脫落或洞穴等現象后必須進行局部修復，因此修復時先對缺陷表面鑿毛，并將破損的松散物全部鑿除。鑿毛應盡量深一些，使骨料露出，然后再用水泥混凝土或瀝青混凝土修補。

（二）鋼筋網混凝土補強加固法

橋面鋪裝層如嚴重損壞，可采用全部鑿除、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。

（三）混凝土粘結劑或環氧樹脂修補法

混凝土粘結劑可根據不同的要求拌制成凈漿（主要為礦粉）、砂漿及混凝土幾種類型，視破損程度采用表面封涂修補或澆筑涂層修補法。粘結劑修補的操作步驟可分為表面處理、支立模板（封涂法不用）、膠粘劑拌制和備料、缺陷封嵌或灌筑及濕治養護等過程。

用環氧樹脂材料修補破損橋面時對缺陷部位的處理是很嚴格的，要求無水跡、無油漬、無灰塵及污物、無軟弱帶，并對混凝土加以鑿毛等。修補前先按照需求量及配比要求配制環氧樹脂水泥砂漿或混凝土。修補時先將拌和均勻的環氧樹脂基液在預補的缺陷區表面涂刷一薄層，其厚度不應超過1mm。待基液中的氣泡清除后（約45min），再涂抹環氧砂漿或筑環氧混凝土。涂抹環氧砂漿應攤鋪均勻，每層厚度不宜超過1.0～1.5cm，并用鐵皮反復壓抹密實。橋面路拱度大時應增大環氧砂漿或環氧混凝土的稠度。澆筑環氧混凝土的工藝與 普通混凝土基本相同，鋪筑時應注意防止擾動已涂刷的環氧基液，同時要充分插搗密實并用鐵抹手工藝反復壓抹，直至補平為止。

（四）鋼纖維混凝土路面補強

鋼纖維混凝土系列用于橋面鋪裝層維修，能增強橋面抗裂性、 抗彎曲性、耐沖擊性和耐疲勞性。其常用摻量為1%～2%（每立方米混凝土摻鋼纖維78～156kg），拌和的投料次序和方法宜采用粗細骨、鋼纖維和水泥先干拌而后加水濕拌，其澆筑與常規性普通混凝土澆筑基本相同。

當前，鋼纖維混凝土系列應用于橋面鋪裝層的維修與加固一般有兩種：一種為部分粘結式的鋼纖維混凝土（SFRC）鋪裝層；一種為鋼纖維增強鋼絲網（或鋼筋網）混凝土鋪裝層（復合式FRC）。復合式 SFRC與舊橋面可構成完全粘結的形式，與行車道板一起共同受力，作為行車道板抗彎拉的部分參加復合板材的彎曲，且復合式SFRC連續橋面在支座處可承擔負彎矩，因而可提高主梁的承載力。 對簡支梁橋橋面可設置SFRC塑性鉸，取消伸縮縫裝置，形成連續橋面，以增加橋面行車的舒適性，是橋面維修加固的一項改革措施。

三、預防措施

混凝土橋面鋪裝層病害的原因比較復雜，影響的因素很多，根據上述分析，從設計和施工兩方面采取以下針對性預防措施。

在設計方面，首先，鋪裝層必須具有足夠的厚度，以適應行車速度高、載重量大和車流量大的需要。因為厚度達，則剛度大，車輛局部集中荷載作用下所產生的橋面鋪裝局部拉應力亦相應減少，鋪裝層就越難發生拉伸破壞。根據車速、載重量、車流量情況，可加大鋪裝層厚度約為12—18cm。

其次，鋪裝層鋼筋不應單純按構造鋼筋配置，而應更多地考慮按受力筋配置。必須具有足夠的含筋率，大橋和特大橋考慮配置上下層縱橫方向的鋼筋，以承受鋪裝層因局部集中荷載作用下所產生的拉應力。可采用雙層鋼筋網，鋼筋直徑8—10mm，上層網距15cm×15cm，下層間距20cm×20cm，縱橫向盡可能保證連續。

再次，由于橋面鋪裝層中，任何縫隙都會激發更嚴重的應力集中，因此這些縫隙便成了橋面的薄弱環節，是橋面鋪裝混凝土破壞的“起點”。因此，在滿足功能要求的前提下，盡可能減少各種縫隙，在鋪裝層鋼筋網間距較密的情況下，可大大減少各種假縫數量，縱向工作縫應設置在車道分界線及車道之外，以減少荷載對縫隙的作用次數。

第四，目前橋梁上部結構設計，多采用空心板梁，雖然結構整體能滿足強度要求，但由于梁體剛度較小，產生的撓度較大，在車輛荷載作用下，梁體的反復撓曲變形加上反復的局部彎沉變形，必然會加快橋面鋪裝層的破壞。