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1、高速公路混凝土桥梁桥面铺装的病害及对策高速公路混凝土桥梁桥面铺装的病害及对策1 前言随着高速公路的发展，高速公路上混凝土桥梁趋于多样化。除常用的跨河桥外，跨线桥、通道桥、互通立交桥及交通枢纽桥等形式大量出现，从而使得桥面铺装面积所占比重大大高于一般公路，因而桥面铺装质量的好坏，对高速公路运行质量的影响，有着举足轻重的作用。另外，人们思想上存在一个误区，总认为混凝土桥面上铺沥青路面，强度不会有什么问题，又很少有不均匀沉降，从而忽视了桥面铺装的技术难度；另外建设者们强调外观精美，对桥面铺装的内在质量常有所忽视，也是造成桥面铺装质量不良的原因。笔者对某高速公路主要桥梁进行了修补前的调查，发现早期损坏
2、现象最为严重，其桥面返修率为正常路段的2 倍。本文揭示了桥面铺装病害的原因，并结合修补工艺和笔者单位的成功经验提出了对策、现分述如下。2 病害及原因分析2.1 混凝土桥面铺装的病害及原因分析调查发现混凝土桥面铺装损坏的主要形成和原因有:1)厚度不足及原因(1)预应力梁起拱高度设计时，未考虑对桥面厚度的影响，尤其大跨径起拱高度大后，就影响到桥面铺装的厚度；(2)设计桥面铺装厚度过小，施工略有误差就无法调整。2)强度不够及原因(1)桥面铺装混凝土钢筋网位置不对，未发挥钢筋网作用，引起强度不够；(2)伸缩缝处混凝土强度不够，造成伸缩缝过早损坏；(3)桥面积水、表层浮浆未进行处理，使混凝土厚度不足引起
3、的强度不够；(4)混凝土桥面铺装较薄，因振捣不密实或养生不良引起强度不够；(5)冬季施工，防冻剂使用不当，混凝土受冻，使强度不够。3)层间粘接不良，各种路面各层间粘接不好及原因(1)铺装层与大梁表面粘接不良，浇注桥面混凝土前冲洗不彻底。分两幅施工时,养生水溶进混凝土白色粉尘二次污染,预制梁及顶面粗糙度不够或浇注混凝土前未对接触面洒水湿润等均会造成层间粘接不良。(2)混凝土铺装层与沥青面层的粘接不良。桥面混凝土铺装粗糙度差，与沥青结合不良而面层被损坏；边侧泄水管高于桥面混凝土，虽然沥青表层的水可以从泄水孔流出，但渗透到桥面混凝土上的水却不能排出，特别是临冬危害更大；桥面为了达到其平整度的指标，混
4、凝土初凝后又填补砂浆找平与混凝土结合无法成为一体。2.2 沥青铺装层的病害及原因分析1)压实度不足 由于过分追求平整度，而忽视了压实度,使路面强度低下、渗水，引起早期损坏，如剥落、坑槽、卿泥等。另外摊铺宽度过宽引起边部材料的离析，也是边部压实度不足的原因。2)厚度不足 由于预拱度的差异和路基上三层沥青面层摊铺厚度的调整不当，都可能使得该层路面厚度不足或该层局部厚度的不足，这也是引起桥面铺装早期损坏的主要原因之一。3)层间结合不良 使桥面铺装发挥不了整体作用。由于沥青下面层受到了污染，未进行认真处理；由于使用的粘层材料质量较差或洒布不均匀或洒布后行车作用把粘层带起等原因都会造成粘接不良。4)路面
5、内部排水不良 一般路面与桥面的区别在于：一般路面的雨水可以通过横坡排至路面边缘排向路后，排出路基；而桥面边缘由于有护栏挡住了雨水，无法从横向排出，只能沿护栏墙从纵向排至泄水孔。若不采用路面内部排水措施，排除渗入路面中的雨水，在高温(路面温度可达 70)和高压(行车时的动水压力)作用下，就易于把沥青膜剥离，使路面产生早期损坏。在调查中，我们挖路发现有的地方路表面沥青很多，但下面的碎石料已没有沥青膜，形成了裸状碎石。3 对策3.1 改善桥面系的结构设计1)梁体顶层应设计与桥面牢固结合的预留钢筋，以 (610)mm 为宜，预留高度根据桥面厚度而定，一般为 48cm。2）预应力梁跨中起拱高度设计时要充
6、分考虑所影响桥面厚度的因素，施工时一般按墩台、支座设计高度进行控制。大梁就位后跨中由于拱度影响桥面达不到设计厚度，又不能为达桥面厚度提高标高，造成人为的施工缺陷，设计时应以梁体跨中最小的厚度为桥面计算厚度。3)适当增加桥面混凝土厚度和桥面钢筋网的密度，加大钢筋直径及等级标准，有沥青表层的桥面混凝土最小厚度不小于 8cm，直接行车的桥面水泥混凝土厚度为 1216cm,钢筋宜为 12，间距lOcmxlOcm，特重车辆时可进行双层钢筋网设计。4)由伸缩缝处的混凝土破坏延至沥青混凝土出现坑槽，伸缩缝在设计上除在梁端留有足够的锚固钢筋外，还应设计不低于 C40 级的钢纤维混凝土。为保证其平整度，明确要求
7、伸缩缝设置在沥青混凝土铺装完成后进行施工。5)泄水孔收水口底部标高的设计低于水泥混凝土桥面顶至少 lcm，收水口周围做成 152Ocm 倾斜收坡，保证渗入沥青混凝土路面的水能够很顺畅地通过泄水孔排走，防止存余水冻胀造成路面破坏。另外，桥面铺装中采用钢管作泄水孔时，可在钢管上距沥青混凝土底部处，开 2cm 左右的槽，以便排除进人路面的雨水。另外也可在路边和桥梁护栏墙之间铺筑 15cm 宽与路面同厚的黑色碎石，以便排除进人路面内部的水分。6)桥面沥青混凝土宜设计两层，每层厚度 45cm，不但提高平整度，而且对其耐久性也有可靠保证。3.2 提高桥面混凝土与大梁顶面混凝土的粘接能力1)在预制梁体对其项
8、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。2)梁与梁之间如设计了绞缝混凝土，浇注混凝土时高度低于梁顶 3-5cm 做成槽口。浇注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。3)桥面钢筋绑扎前必须对梁顶彻底清扫，凿除表层浮渣，必要时用气泵或高压水冲洗。浇注混凝土摊铺前酒水湿润梁顶但不得有积水。4)桥面全宽施工时应一次完成。当桥面太宽分两幅施工时先浇注横坡较低的一幅，避免养生水对另一幅的二次污染。第二幅浇注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地处理干净。5)当桥面混凝上达到一定强度时，要对其特殊部位进行检查，发现工作缝裂纹有上翘现象时用小
9、锤轻敲看是否“空鼓”，确定其范围。用切割机切至桥面钢筋处人工凿除并清除干净后重新浇注混凝土。3.3 确保桥面混凝土有足够的整体强度1)混凝土拌和料要级配合理，具有良好的和易性，掺外加剂现场施工时坍落度一般为 35cm，夏季施工可配制坍落度 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。2)及时进行遮盖洒水养生，大风或高温时对整平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，降低混凝土强度。3)严格控制桥面混凝土冬季施工。桥面混凝土一般厚 lOcm 左右，又暴露在高空，极易受冻，特别是气温突变的初冬更应引起
10、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。4)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。浇注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，必要时搭设简易过桥板车道。5)桥面铺装分幅施工时，应对纵横向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，设置二节六涂防渗水措施，而分幅施工的桥面工作缝的渗水也不可忽视。3.4 保证桥面混凝土与沥青混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”被损坏，
11、从而引起沥青混凝土的损坏。刷毛工艺用普通的钢丝刷人工操作，重点是掌握刷毛时间，过早不均匀，容易刷掉石子，沾刷子不易操作，如果晚了刷不动，一般掌握在初凝后以不沾刷子最好，必要时集中人力打突击战。刷毛按两遍最好，第一遍纵向刷，第二遍横向刷，深度以露出石子 23mm 即可，刷后即可用笤帚把粉沫清扫出桥面范围。3.5 桥面沥青混凝土的铺装由于桥面设置了护栏、伸缩缝，增加了沥青混凝土摊铺难度，在大跨径简支梁上工作时由机身质量引起大梁挠度也可能影响其精度，沥青混凝土摊铺工作较路基基层上工作更为重要，主要做好如下工作。1)在铺筑沥青混凝土之前，对水泥混凝上平整度、粗糙度进行检查。对伸缩缝处混凝土预留槽用黄砂
12、等松散材料临时铺垫与两侧桥面混凝土平整，清扫水泥混凝土面层，保持清洁干燥。粘层油宜采用快裂洒布乳化沥青、机械喷布工艺，用量为 0.30.4kg/m2，要洒布均匀，洒油过量局部积油量较多时应刮除。粘层油喷洒后严禁行人或车辆通过，乳化沥青待破乳水分蒸发完后方可铺筑沥青混凝土，当气温低于 lO或水泥混凝土潮湿时不得喷洒粘层油。2)铺筑沥青混凝土要采用机械摊铺在大桥桥长及宽度范围应在较短时间内一次铺筑完成，前后两台摊铺机尽量缩短距离，纵向接缝应在前台铺筑的沥青混凝土实际温度 100以上连接铺筑并进行碾压。安装伸缩缝装置前进行划线切割，并清除沥青混凝土及松散填充材料。3)铺筑桥面沥青混凝土应选晴天，运料车应用篷布覆盖，用以保温防尘。摊铺机应缓慢均匀连续不间断地摊铺，不得中途停顿或改变摊铺速度。速度控制在 26M/min，具体应根据供料能力、机械配套及摊铺的宽度厚度确定。摊铺后尽快进行碾压，施工车辆和机械不准停留在新铺筑的沥青混凝土面层上，也不准柴油之类的油料滴漏在沥青混凝土面层上，以免引起软化拥包造成沥青混凝土返工或修补。4 结论1)桥面铺装质量的好坏是保证高速公路运行质量的关键之一，必须引起足够的重视。2)应从设计、施工、养护等方面采取系统措施才能确保桥面铺装质量。笔者提出的一些措施在我们工作中是成功的，但要因地、因时制宜，仅供同行参考。
