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1、桥面破坏因素分析及对策摘要：在公路桥梁使用过程中，桥面作为至关重要一环，其质量的好坏直接影响到整座桥梁的质量及使用效果。本文根据自身经验就从梁体本身、梁体与桥面铺装的结合、桥面铺装、设计理论等多方面分析阐述桥面破坏原因以及一些行之有效的预防改进措施。关键词：梁体; 桥面; 防水层; 桥面铺装目前我国公路桥梁中,桥面行车道铺装多数采用水泥混凝土,高等级公路的大中桥桥面多采用水泥混凝土和沥青混凝土双结构层铺装，根据各地养护部门的统计数据来看，目前投入使用的桥梁桥面破坏非常突出。在公路桥梁使用过程中，桥面作为至关重要一环，其质量的好坏直接影响到整座桥梁的质量及使用效果。下面本文就从梁体本身、梁体与桥
2、面铺装的结合、桥面铺装、设计理论等多方面分析阐述桥面破坏原因以及一些行之有效的预防改进措施。 一、 梁体本身的原因 1.1 梁板顶板厚度对桥面的影响 1.1.1 梁板顶板厚度不够，降低了梁板顶面的承载力 预制板梁混凝土施工目前多采用一次性浇注成型的施工工艺。内模固定不牢、控制内膜上浮的压杠布置不当和混凝土振捣时因挤压力的作用使内模上浮，造成板梁底面超厚和顶板厚度不足。梁板顶板局部厚度除两端部分以外在实际检查中又是很难发现和量测的，尤其是梁板的跨中部分，往往是顶板最薄的部分，当荷载集中时，梁板顶板无法承受集中荷载而破坏，进而造成桥面破坏。 1.1.2 对策 针对梁板顶板厚度不够的问题，在进行梁板
3、预制或现浇时，要严格控制混凝土的坍落度与振捣方式、时间，同时设置足够刚度的压杠。设计中也可加设芯模定位钢筋，确保芯模不出现上浮现象。 1.2 梁板拱度对桥面的影响 1.2.1 梁体内所建立的预应力使梁体拱度偏大 梁板浇注后达到设计规定强度进行预应力张拉，张拉后梁板产生的预拱度在设计文件中有明确的说明，但实际产生的拱度一般比设计拱度值大，个别梁板实际拱度会达到1.5倍设计拱度以上，这就造成相应部位桥面层变薄，降低了桥面的承载力。另一方面，由于梁板拱度最大值在梁板跨中部位，导致桥面在纵向呈现波浪型，增大了车辆荷载的局部冲击力，对桥面受力产生了不利影响，降低了桥面的使用寿命。 1.2.2 混凝土的收
4、缩变形 由于混凝土的收缩虽然有预应力损失，但更多的作用是使梁产生向上的预拱度。混凝土的收缩一般在两周内完成全部收缩的1/4，一个月完成1/2，三个月达3/4左右，两年后趋于稳定。 影响混凝土收缩的因素有：a.水泥用量b.水泥品种c.骨料性质d.养护条件e.混凝土的制作条件f.构件体积/表面积大时收缩小。 1.2.3 混凝土的徐变 在荷载长期作用下（维持压应力不变），混凝土的应变随时间继续增长的现象，称为混凝土的徐变，由于混凝土的徐变可使预应力梁的预拱度值增加0.51倍 1.2.4 对策 严格控制张拉时间和张拉时的混凝土强度，同时控制张拉应力达到设计控制应力，避免张拉应力过大。对于先张法预应力梁
5、板，可以根据工期要求采取放张时间推迟的办法，即在梁板混凝土强度达到设计要求的前提下，可适当的延长放张时间。对于后张法预应力梁板可采取延长养生期的办法进行，如果梁板在张拉后两个月之内不能安装的情况下可采取对梁体顶部进行增加荷载预压，以减小梁体的上拱度。 1.3 预制梁板顶板裂缝对桥面的影响 1.3.1 预制梁板顶板裂缝影响桥面混凝土质量 预制梁板混凝土顶板经常出现横向裂缝及不规则裂缝，出现裂缝的主要原因，一是水泥用量过大或温差过大以及养生不及时等易出现干缩裂缝，二是底座不牢，沉降不均匀出现横向断裂，三是吊装或堆码，受力支点不当出现裂缝；这些裂缝如果不经过适当处理，在使用过程中就会造成梁顶板承载降
6、低，进而造成破坏。 1.3.2 对策 在预制梁板时严格控制混凝土的浇筑质量及养生质量。对于芯模的拆除时间应严格控制，以防止芯模拆除过早而造成顶板塌陷。对于顶板已产生裂缝的梁板可采取注浆处理，对于超规裂缝范围全部凿除混凝土后再进行顶板浇筑的补救措施，并在浇筑桥面时对此处进行横向加密钢筋的加强补救措施。 二、梁体与桥面铺装的结合的因素 2.1 桥面混凝土与梁板顶面结合对桥面的影响 2.1.1 桥面混凝土与梁板顶面结合不良 主要是浇筑桥面混凝土前，梁板顶散灰土等杂质清扫不够，分两幅施工时养生水溶混凝土白色粉尘二次污染。预制梁顶面粗糙度不够，浇筑混凝土前没有对接触面撒水湿润等因素造成。 2.1.2 对
7、策 要保证桥面混凝土与梁板顶面混凝土结合为一体；在预制梁体式其顶面进行刷毛处理，刷毛深度露出石子35mm，刷毛后及时清扫干净；梁与梁之间如设计了铰缝混凝土，浇筑混凝土时高度低于梁顶35cm做成槽口，浇筑桥面混凝土后每条槽口形成“小梁”，加强桥面混凝土与梁的结合；桥面钢筋绑扎前保证预制梁板、桥面板表面粗糙，清洗干净，对预制梁板顶遗漏的水泥砂浆和松弱层进行彻底的凿除，必要时用气泵或高压水冲洗，并在浇筑前对梁板顶均匀的洒水湿润，但不得有明水、积水。 当桥面太宽分两幅施工时，先浇筑横坡较低的一幅，避免养生水对另一幅的二次污染。另一幅浇筑混凝土前对粉尘杂物还必须进行一次清除，特别对接缝处更应细致的处理干
8、净。 三、桥面铺装与防水层的因素 3.1 桥面铺装混凝土对桥面的影响 在大量高速公路桥面破坏修复实践中发现，很多是由于桥面混凝土铺装层引起的，有的被压裂，有大面积表皮脱层皮，混凝土强度低，钢筋网偏下等现象。通过对破坏情况分析有主要以下原因： 3.1.1 桥面混凝土强度低而被破坏 桥面混凝土坍落度大，振捣时表层浮浆较厚或桥面有积水就直接摊铺混凝土使浮水上到表层降低了混凝土强度；冬季施工保温措施差混凝土受冻；钢筋网一般设计在混凝土铺装中层，施工时由于各种原因造成钢筋紧挨底部，钢筋在桥面混凝土中受力作用减小；桥面厚度偏小，混凝土振捣不实或养生不好降低了混凝土标号。 3.1.2 保证桥面混凝土与沥青混
9、凝土有较好结合面 混凝土初凝时拉毛或压毛是桥面混凝土传统的制毛工艺，表层平整美观大方，但表层存有不密实的浮浆与沥青混凝土结合不十分理想。在长期超载的车轮碾压下，桥面混凝土浮浆便“未老先衰”被破坏，从而引起沥青混凝土的破坏。 3.1.3 对策 (1) 确保桥面混凝土有足够的整体强度。混凝土拌合料要级配合理，具有良好地和易性，现场施工时严格控制坍落度，夏季施工可配置坍落度57cm。桥面如有积水用麻布沾水清除后再摊铺混凝土，用人工拉平板振动器振捣与振动梁振捣，然后用滚杠、刮杠人工抹面压实找平。及时进行遮盖洒水养生，大风或高温时对平整后的混凝土及时用塑料布覆盖，防止水分蒸发过快造成混凝土裂纹并降低混凝
10、土强度。 (2) 严格控制桥面混凝土冬季施工。桥面混凝土一般厚度10cm以下，且暴露在高空，极易受冻，特别是昼夜温差较大的初冬更应引起高度重视。混凝土在初凝时一旦受冻，将成为豆腐渣而不能使用。 (3) 保证桥面钢筋的正确位置，特别强调桥面钢筋网与梁顶必须有一定的保护层。浇筑混凝土采用吊车提升或泵送为宜。禁止混凝土运输车直接碾压钢筋，必要时搭设简易车道。 (4) 桥面铺装分幅施工时，应对纵横项工作缝进行防渗水处理。连续梁设计时考虑了负弯矩的桥面开裂，设置了二布六涂防渗水措施，而分幅施工的桥面工作缝的渗水也不可忽视。 3.2 桥面铺装早期破损与防水层的关系 由于柔性防水层的强度与主板和铺装层的强度
11、有差异，它的存在使上部结构按模量形成刚一柔一刚的板体受力体系，中间柔性夹层会增大桥面板板中部的板底拉应力。处于防水层上的铺装层一经开裂，在车轮的动力荷载作用下，彼此间的缝隙越来越大，直到松散脱落。另外，防水层的使用使铺装层发生剪切破坏的几率大大提高。 同时，桥面铺装早期破损与防水层材料选择不当及施工质量有关。过厚的防水层和粘结性差的防水层，在重载交通的反复作用下使沥青混凝土铺装层产生推移、松散，导致桥面铺装破损。 3.2.2 对策 防止桥面铺装早期破损的关键：一是解决沥青混凝土铺装层透水问题，二是防止由于防水层施工在沥青混凝土桥面铺装层和水泥混凝土桥面之间形成薄弱夹层或无粘结层。因此，在重载交
12、通下建议不要采用卷材和粘结性差的防水材料。SBS改性沥青防水层既解决了防水问题，并且它在施工时与沥青混合料粘结成了一个整体，是一种经济、实用、效果良好的防水材料。 四、其它 随着交通量的增大，现行铺装与重型、超重型汽车的增多和车速的增快已不相适应。桥面铺装层直接承受车轮荷载的冲击，桥面铺装部分或全部参与了主梁结构的变形，因此桥面铺装是一个受力复杂的动力体系，各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。如无精确的计算方法，箱型梁也可参照T型梁的规定处理。从众多箱梁的设计来看，大部分设计者对箱梁构件是按T型梁进行处理的。而箱梁的实际受力虽有近于T梁的一面，又有异于T梁的一面，对于连续箱梁差别
13、更大。尤其是近年来箱梁的桥面越来越宽，桥跨与桥宽之比越来越小，箱梁仍按T梁那种长细杆件设计配筋，就越来越不适宜了，导致按设计的箱梁骨架钢筋在实际受力状态下难以像T梁主筋那样发挥应有的作用。所以，设计的假设状态与箱梁的实际受力状态不一致。对于连续梁桥、拱桥及悬臂梁桥等桥型结构，由于荷载的作用而产生负弯矩或拉力，使桥面铺装层受到拉力的作用而产生负弯矩区裂缝。特别是随着私营运输业的发展，货运业主为追求短期经济利益，通过改变车厢结构如加长车厢和加高车轴弹簧等使汽车的载重、轴重及轮载成倍增加。这些车辆对铺装层具有严重的毁坏作用，并使桥梁结构局部超载，加快了主车道铺装层的病害发展。因此，在设计中应根据运营中车辆荷载的实际分布情况，在明确了桥梁结构受力的基础上，对桥面铺装层进行受力计算。 参考文献： 【1】凌坚 李志能.对桥面裂缝及铺装层破坏的讨论.公路,1996 【2】 冯治安.桥面铺装病害调查及成因分析.北京建筑工程学院学报, 【3】涂常卫 黎增丰.混凝土面铺装病害与设计和施工的关系浅析公路，1999 【4】梁志标 何惠红.桥面铺装过早损坏的原因分析及处治对策.中南公路工程