公路桥面铺装早期破坏的原因及治理

公路桥面铺装早期破坏的原因及治理

刘占强

刘占强（华通路桥集团有限公司试验中心045200）

摘要：目前，我国公路建设仍处在一个快速发展的时期，对于公路各方面的认识仍有待进一步深入，某些规范及标准还停滞于多年前的水平，难以满足目前的发展需求，又因为受外界因素的作用，以至于出产生了“合理病害”。对于现在市场运输及公路建设超前于规范的现实状况，为避免公路桥面铺装出现早期破坏现象，全国各地都在这方面投入了大量的人力物力进行研究，并取得了不少有针对性的成果。

关键词：早期破坏；构造原因；施工原因；治理方法

桥面铺装筑成平整光滑的行使面来确保来往车辆安全、舒适运行，其功能在于抗御运行轮胎直接剪切以及磨损行车道板，使桥面板避免由于雨水等环境因素的影响而恶化，同时对车辆轮重的集中荷载起到了分布作用，通过以上多方面的保护延长了桥梁的使用寿命。桥面铺装层直接承受行车荷载，梁体变形和环境因素的作用，既可以分散荷载同时分担桥面板的承受力，又可以联结各个主梁的共同受力层。桥面铺装层应该具有一定的强度，并且能够满足抗冲击、抗裂、耐磨性能等各项要求。

近年来，道路车辆日趋大型化、重型化以及交通量迅猛增长，使桥梁经受的冲击力、荷载疲劳程度与应力超过频率连续升高，桥面铺装的早期损坏已经变成阻碍公路交通发挥其正常使用功效的祸首，同时也是导致交通事故的重要因素。

1、造成桥面铺装早期破坏的原因1.1构造原因1.1.1桥面板刚度不足有些桥梁为了降低恒载，来增加钢筋用量或者使用高强度的钢筋以使桥面板厚度减少时导致桥面板的刚度不足，由于重荷载作用使其产生较大形变，还有车辆的不断冲击震动，导致桥面板和铺装层产生开裂，并且快速发展。

1.1.2铺装层与梁表面粘结弱桥面在铺装进行之前没有清洗干净结合表面，凿毛的深度以及密度不足，致使铺装层和梁面间的粘结作用不够，因为荷载的作用，铺装层和主要的承重构件很难用一个整体工作以承担外荷载，损害了混凝土的整体性，在行驶车辆的激烈冲击以及荷载的作用下，使桥面容易产生裂缝、脱皮、剥落等现象。

1.1.3负弯矩的影响对于连续梁桥、拱桥与悬臂梁桥等桥型结构，因为荷载的作用而形成负弯矩或者拉力，使桥面铺装层易因拉力作用而出现裂缝，从而导致桥面铺装的毁坏。

1.1.4桥面防水层的影响因为防水层的强度与主板、铺装层的强度有一定差异，中间柔性夹层可以加大桥面中部的拉应力，位于防水层上的铺装层一旦开裂，受车轮动力荷载的影响，互相知间的缝隙愈发增大，直至松散脱落。

1.2施工原因1.2.1铺装层的厚度偏小因为施工因素导致梁表面超过设计的标高，或者因调整桥面纵横坡，施工工艺管制欠佳等缘由，施工中主梁顶面的标高同设计值的差异较大，通常测量主梁顶面标高之后再对其实行调整来确保桥面的厚度，假设没有调整好，铺装厚度便会不均匀，造成桥面的铺装太薄，使桥面铺装层的刚度以及承载能力削弱，此亦为桥面早期损坏的因素之一。

1.2.2铺装层内钢筋网错位钢筋网在实行绑扎与浇筑混凝土时，受到施工人员，机械和混凝土自重的压力，致使其紧贴桥面板而变换了原来设计的钢筋网位置，使钢筋网的分布筋作用承受荷载的能力削弱，特别对于产生桥面裂缝等毁坏现象。

1.2.3混凝土的干缩作用对于泵送混凝土工艺，为了符合坍落度的条件，除了掺入外加剂之外，还经常采用适当加大水灰比以及加大水泥用量的方法，这两者均为影响混凝土干缩值的要素。水泥用量大时，水化热大，引发桥面铺装与行车道板的温差从而发生变形约束。因为混凝土硬化初期的抗拉强度较小，如果干缩与冷缩所产生的拉应力比其抗拉强度大，就会致使混凝土的表面以及内部出现早期裂缝，导致桥面的过早损坏。

1.2.4混凝土质量的影响混凝土的施工质量对桥面铺装层的使用年限有着直接的影响。混凝土的原材料，级配、拌合物的和易性较差或者施工控制欠佳导致混凝土中蜂窝、麻面、强度降低等缺陷，这些缺陷使铺装层整体性被破坏，使铺装层抗裂，抗冲击，抗弯曲及耐磨的能力得到削弱，使铺装层建成后经过短期的荷载影响易产生混凝土的破坏。

1.3外界影响1.3.1过早通车桥面铺装完成之后过早地通车，导致桥面在还没有达到设计的强度，形变还没有稳定的状况下，过早地承受外来荷载作用，易导致桥面铺装的早期损坏。

1.3.2荷载过大及冲击影响对于目前增速较快的重载交通以及超载、改装违章车辆的增多，给桥面铺装层添加了不少负荷，并且轴重的增长产生较大的冲击荷载，尤其在不平整的路面或者桥面的伸缩缝、施工的预留缝等存在高差的位置，冲击作用更加突出，导致铺装层特殊位置或者局部的先期破坏，并促使破坏向其他部位扩展和恶化。

1.3.3交通组织和交通差异在公路交通组织管理中，因为车道作用的不同，致使桥梁结构的运营一直是偏载的状态，加速了主车疲乏铺装层的疲劳，以致于主车道铺装层极易产生多种病害并快速扩展。因为区域性经济发展所需要的物资存在差异，导致运输车辆进出某地的载重区别很大，进而导致铺装层两侧病害发展与破坏程度存在较大差别，影响整体铺装的使用年限。

桥面铺装的损坏通常是在以上几种因素综合影响下产生的，所以具体确定铺装早期损坏原因要从各个方面综合进行分析。

2、桥面铺装早期破坏的治理方法2.1修补及更换铺装层对于混凝土桥面铺装层局部出现的碎裂、脱落或洞穴等病害，修复时先对缺陷表面凿毛，并将破损的松散物一概凿除，凿毛应尽可能深一些，露出骨料，之后再用沥青混凝土或者水泥混凝土。用水泥混凝土修补前，宜先将修补孔润湿，再涂刷同标号的水泥砂浆或混凝土粘结剂，以加强新旧混凝土间的粘结性。修补前，应认真检查缺陷表面处理情况及混凝土胶剂的质量，修补时，应注意避免荷载或重力震动的影响，避免高温和雨水冲淋。脱落或洞穴等严重病害，可凿除全部原破损铺装层进行重做处理。

2.2提高铺装层构造强度旧混凝土桥面铺装层一般厚度比较薄，并且因为施工等方面的原因容易导致厚度不均匀，混凝土原设计的标号通常偏低，而且钢筋网直径偏细。在保证桥面标高及自重不增加的情况下，为了使承载力得以提高，应该增大钢筋直径，同时适当提高混凝土强度等级。

2.3增强铺装层受力性能不少旧桥是梁板结构，板块间横向的联系一般比较弱，尤其是早期修建的T型梁桥，因为梁间铰接横向刚度的不够，容易产生顺桥向裂缝。建议维修的时候对横向连接处实行增设钢筋网或者植筋加固。

为了使桥面铺装同梁板紧密结合，桥面铺装的位置，可采用“植筋”技术，增强铺装层桥面板间的抗剪切能力，并在新旧混凝土之间喷涂高性能界面粘结胶以增强铺装层与梁板整体工作性能。

2.4铺装补强桥面铺装补强层宜采用钢筋网与钢纤维混凝土，其中钢纤维混凝土应用在桥面铺装层的维修，可以使桥面抗裂性、耐冲击性、抗弯曲性以及耐疲劳性增强。

为了使铺装层以及桥梁结构的整体工作性能增强，同时加强铺装层的抗渗性与抗开裂性能，可以将适量聚丙烯纤维掺配在混凝土中，同时应该顾及其对混凝土强度的不良作用。桥面铺装早期破坏对于交通运行的安全性及舒适性产生了严重影响，同时增大养护维修部门的治理维修难度，阻碍了交通的正常运行。为了将该问题彻底解决，应该加快对桥面铺装的深入研究，以明确桥面铺装层各结构层的计算模型、力学特性与相关参数，为桥面的铺装提供设计指导，同时在铺装施工中切实保障质量，把桥面铺装视为重要工作之一，给予充分的重视，使桥面铺装早期损坏问题从根本上得以解决，不断改进施工工艺，使桥面铺装早期损坏问题，得以改进，得以根本性的解决，延长路面的使用寿命，降低公路养护费用。