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摘要：随着我国公路交通的快速发展，桥梁作为公路的重要组成部分随之增多。但是，许多桥梁的沥青混凝土铺装层不同程度地出现车辙、推移、开裂、坑槽、脱离等早期破坏现象，直接影响车辆的正常运行和桥梁外观，导致桥面维修期大大提前。公路桥面水泥砼铺装层施工，是桥梁水泥砼铺装的最后关键工序，铺装层的质量优劣直接关系到其上沥青砼铺装层的质量优劣和桥梁的使用性能。基于此，本文就针对公路桥梁桥面铺装病害成因进行分析，同时提出相应的防治措施。
关键词：公路桥梁；桥面铺装；病害成因；防治措施
1桥面铺装层质量病害成因分析
首先是桥面铺装裂缝，水泥砼桥面铺装层是在刚性预制梁上浇筑砼，受力情况发生了很大的变化，易产生干缩裂缝、温差裂缝和疲劳裂缝，裂缝产生的原因较为复杂。例如：当水泥砼中的结合水、层间水、物理吸附水和毛细水等在砼硬化过程中失去时，水泥浆体就会收缩，当这种收缩受到集料对水泥浆体的约束或受到预制梁板面层的约束，水泥砼桥面铺装层就会产生干缩裂缝。再比如：桥面铺装层的热胀冷缩现象是在相邻的部分或整体性限制条件下发生的，铺装层与梁板顶紧密联结的，使得桥面铺装层不能自由伸缩，当水泥砼浇筑后，因水泥水化引起水化热，砼内外部发生温差，当温度降低时，铺装层发生翘曲，这样，在铺装层顶产生拉应力，层底产生压力，当温差产生的表面抗拉应力超过砼极限抗拉强度，则会在砼的表面产生裂缝。
其次是水损害。桥面铺装层受雨水的长期渗透侵蚀，与梁体共同承受行车荷载并发生循环变形，在车辆轮胎碾压冲击作用下形成动水压力，对混合料造成冲刷。最大动水压力随车速的增加呈几何级数增长，从而使铺装层长期在高动水压力的直接贯穿冲刷下，导致沥青剥落与细集料散失，由此引发松散、坑槽等破坏，并在行车荷载作用下形成恶性循环。
第三是桥梁结构对铺装层破坏的影响。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，其变形和应力特征与主梁及桥面板结构形式密切相关，因此桥梁混凝土结构的受力和变形对沥青铺装将产生显著影响。
由于大部分桥梁为简支梁桥面连续结构，由于荷载的作用梁体产生挠曲变形使桥面支座处调平层混凝土承受负弯矩作用，由此引起调平层混凝土的开裂并反射到沥青铺装层中。另一方面由于调平层混凝土施工前未将桥面板混凝土表面的浮浆彻底清除，调平层浇注固结后不能与桥面板混凝土形成一个整体层，行车荷载作用下，在应力集中处的调平层混凝土反复承受较大的拉压应鞭而发生疲劳开裂，由此反射到沥青铺装层产生横向裂缝。
第四是行车荷载对铺装层破坏的影响。近年来超载车辆的增加，加重了桥面铺装层的负荷。可见超载对铺装层的应变状态影响很大，加快了桥面铺装的早期破坏，缩短了桥面铺装的寿命。另外，为了便于交通组织，人为渠化交通，使桥梁结构在运营过程中始终处于偏载状态，使主车道的铺装层承担了比其余车道大得多的应力，因此加快了主车道铺装层的破坏。
最后是施工质量对铺装层破坏的影响。施工质量对铺装层的破坏影响很大，若混凝土调平层厚薄不均，在薄层处将产生很大的内应力，调平层首先被压碎并反射到铺装层。调平层的标高控制不好会造成沥青铺装层厚薄不均，薄弱处应力集中首先损坏。
2防治措施
2.1桥面铺装层裂缝的防治
第一，养生，浇筑砼后应立即进行洒水或用湿土工布覆盖养护。第二，掺入粉煤灰，掺入粉煤灰是砼常用的防裂措施。粉煤灰不仅可以改善混凝土的工作性，还可以利用石灰的吸收效应减少混凝土中氢氧化钙的含量，从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热。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第三，掺入钢纤维，在砼中参加适量的钢纤维可以在砼中形成乱向分布的三维网状结构从而抑制砼干缩，而且砼的抗折疲劳性能也可以大幅度提高，能有效防止重复荷载作用产生的裂缝。第四，裂缝的控制和消除措施，混凝土表面产生微裂缝是桥面铺装的主要质量病害之一，要避免和消除裂缝的产生，除各个施工环节严格按技术规范要求进行外，关键在于抓好以下两方面的措施：一是桥面钢筋网应严格按照设计位置设置，钢筋网的保护层不能大于2.5～3cm，以充分发挥钢筋网的抗裂作用。浇筑混凝土采用吊车提升或泵送为宜。禁止混凝土运送车直接碾压钢筋，必要搭设简易车道。二是即使严格控制了钢筋网保护层的厚度，但桥面铺装混凝土表面仍然发生不规则的微裂缝，这主要是混凝土内部变形受到阻碍而产生自应力超过混凝土容许应力，引起砼开裂的变形裂缝，这种裂缝在高温或温差较大的气候下施工将更加明显。通过施工实践，笔者认为桥面铺装施工增加真空吸水和摸光机面两道工序是控制和消除变形裂缝的有效途径，值得推广应用。
2.2桥面铺装层及梁顶粘结的处理
桥面铺装层及梁顶粘结的处理，严格控制施工质量，梁板顶面凿毛至露骨料3～5mm，并有高压气泵和水枪清理干净；浇筑梁间翼缘板铰缝砼高度低于顶梁3～5mm做成槽口，浇筑桥面砼后，每条槽口形成“小梁”，加强了桥面铺装层与梁板的结合；桥面钢筋绑扎前必须对梁顶彻底清扫，凿除表面浮渣，并用高压水枪冲扫干净，保证桥面铺装层与梁顶紧密结合。
2.3防水材料的选择施工
桥面铺装层砼初凝前表面用硬塑料刷或毛关刷横向拉毛，深度以露出石子1～2cm，纹槽应顺直美观。刷毛后应清扫干净，决不允许为了找平，在铺装层上涂砂浆。桥面防水层必须满足以下要求：一是防水层应具有较小的压缩变形，不容易产生缩性开裂。二是要求防水层必须具有抗碾压、抗搓、抗剪性和良好的抗高温性能，防止沥青混凝土上面层对它的破坏，能和沥青混凝上层完整牢固地粘接。防水层施工前必须将沥青混凝土桥面层表面清扫干净，对横坡、平整度达不到排水要求的部位进行人工凿除等修整。特别是对泄水孔缘等死角部位的清理要到位，满足防水粘接平整度要求，保持防水层的厚度均匀一致。防水层施工要简便、快速，并与上层的沥青混凝土的铺装时间相协调，一般提前一天时间。防水层一旦施工，禁止任何施工机具及人为的破坏污染等，保持表面的清洁、完整，特别是对卷材的接缝处理一定要仔细，满足质量要求。
2.4加强质量监控，确保桥面砼有足够的强度
砼配合比设计和组成材料质量，应符合JTJO41-2000有关规定。混合料要级配合理，具有良好的和易性，现场施工时坍落度一般为3～5cm，夏季可适当放大到5～7cm，配合比设计经监理工程师审批后实施。砼混合料的拌制，必须根据每天砂、石材料含水量填写砼配料通知单，经监理签字后，作为后台配料控制依据。水泥砼应采用拌和站集中拌和，管道运输或塔架起重机料斗运输，成型的铺装层应在收浆后按规定洒水养生，砼抗压强度低于2.5Mpa前不得承受行人或其他物件的荷载，设计强度70%前，不得通行各种车辆。应尽量将纵向工作缝设置在车道分隔线处，避免或减少车辆的反复碾压。
结束语
总之，桥面砼面积大、厚度薄，比较容易产生裂缝，公路桥面水泥砼铺装三度（厚度、强度、平整度）和裂缝是桥面铺装施工的控制关键，尤其平整度和裂缝的控制，它将直接影响沥青混凝土面层的施工质量，使沥青混凝土铺装层过早地出现车辙、推移、开裂、坑槽、脱离等病害，乃至影响到今后行车的稳定性、舒适性、安全性、和桥梁的使用寿命。
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论文作者:黄永成
论文发表刊物:《防护工程》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/5
标签：桥面论文; 混凝土论文; 裂缝论文; 沥青论文; 桥梁论文; 荷载论文; 防水层论文; 《防护工程》2018年第5期论文;