高速公路桥面混凝土铺装层病害及处置措施

高速公路桥面混凝土铺装层病害及处置措施来源：《交通科技与经济》07-06 发布时间：2007-11-30 作者：娄忠应韩正波方继涛

摘要：桥面铺装质量的好坏是保证高速公路运行质量的关键因素：结合宁宿徐、乍嘉苏、常张和杭州湾大桥北接线等高速公路的工程实践，就高速公路混凝土桥面铺装的病害成因进行简要分析，并提出相应的处治措施，为设计、施工和监理提供参考。

随着高速公路的快速发展，高速公路桥梁结构型式得到了不断的创新，桥梁跨度也越来越大，但就目前桥面铺装的情况来看，设计与施工大多沿用传统的习惯做法，已不能满足重载、重交通的发展要求，使得通车不久后的桥面铺装层逐渐产生起皮、泛砂、剥落、露骨、空鼓、开裂、松散和破碎等现象，严重影响了行车安全和舒适性以及桥梁的使用寿命。因此，如何采取有效措施，例如优化设计、采用抛丸处理工艺、滑模摊铺等施工方法来提高高速公路桥面铺装的耐久性，保证高速公路桥面铺装的工程质量，是工程建设者必须长期努力解决的问题。现就高速公路混凝土桥面铺装的病害成因及处治措施进行探讨。

1 混凝土桥面铺装病害产生原因

1)厚度不足。由于梁场预制和支架现浇、挂蓝悬浇桥梁空心板及箱梁上部构造时，梁板的预拱度、支架的沉降及预应力反拱均无法准确地预测，如果再加上施工控制不到位，施工中要达到主梁顶面标高与设计值相符是相当困难的。况且设计预应力梁起拱高度时，也未考虑到对桥面厚度的影响，尤其大跨径梁起拱高度加大后，就会相应减少桥面铺装层的厚度，又由于设计桥面铺装厚度普遍较小，一般为8～12 cm，施工自下部构造的标高累计正误差和梁板施工正误差必然会使桥面铺装厚度减小。在梁板施工过程中，若各环节验收把关不严，会造成成型的梁板尺寸过高；支座的标高控制不严，高于设计高程；梁板的倾斜度过大，或者由于调整桥面纵横坡等因素均可能造成梁板顶面高程高出设计值，而使得桥面铺装层厚度

局部过薄，削弱了桥面铺装层的刚度和承载力。

2)配比不严。桥面铺装的施工有采用小型拌和机现场拌制的，这样的施工变异性大，难以保证质量。一些施工单位为成型方便，加大混凝土的坍落度，当采用泵送混凝土时，为满足泵送混凝土坍落度较大的要求，将混凝土配比中水灰比加大，造成混凝土干缩性增大，强度降低，导致混凝土表面开裂。混凝土的原材料质量不均衡、砂率偏大、水灰比控制不好、砂石级配差、混凝土拌和物和易性差以及施工时振捣差、模板漏浆等因素都会使混凝土出现蜂窝、麻面、气孔过多、强度降低等质量缺陷，破坏铺装层的整体性、降低抗裂、抗冲击及耐磨的能力。

3)强度不够。配合比设计不当或者施工控制不严，钢筋网垫高位置不对，无法发挥钢筋网的抗裂作用，引起强度不够；新浇砼时有桥面积水、遭到雨淋和表层浮浆未进行处理的，使砼性能受到影响或厚度不足而引起强度不够；混凝土桥面铺装较薄，振捣不密实或养生不良引起强度不够；冬季施工，防冻剂使用不当，混凝土受冻，导致强度不够。在车辆荷载的作用下，使得桥面铺装较快地出现泛砂、开裂、松散和破碎等病害。

4)排水不畅。如果桥面排水系统设计考虑不周，特别是超高或者反坡段；桥面平整度差、横坡度达不到要求；桥面泄水孔设计数量少或者孔径小，设置位置不合适(如：不在凹曲线、超高段内侧的最低点处设置等)，泄水孔堵塞；桥面防水层施工质量差或者损坏等都会造成桥面排水不畅而积水，使得层间结合力下降，特别是在“动水压力”作用下，会使桥面加速出现病害。

5)粘结不牢。在桥面铺装施工前，没有将梁顶面的松散砂石、泥污等清除干净，主梁表面未凿毛或凿毛的密度和深度不够。有的主梁顶面由于在组织施工中作为堆料场利用或临时通车造成污染，在施工中清理工作执行不力，只是采用高压水冲洗，没有用钢丝刷刷洗，无法保证彻底清理，加上凿毛效果差，浇筑时不先洒水润湿梁顶，浇筑后出现空鼓等，这些都大大降低了桥面铺装层与梁面之间的结合力，破坏了水泥混凝土层的整体性，通车后车轮的剧烈冲击和荷载的作用使桥面出现起皮、裂缝、剥落等现象。

6)定位不准及成因。一般设计要求桥面铺装钢筋网的保护层厚度为3cm，即位于铺装层的中上部。但在实际施工过程中，采用的支垫措施不到位，或贴于梁顶面、或位于中下部，钢筋定位不准确；在浇筑混凝土过程中，常受施工人员人为踩踏、运输机具碾踏和混凝土的自重等因素影响，导致钢筋网变形，向下移位，削弱了钢筋网的抗裂能力，尤其是负弯矩区的桥面铺装层，更容易因此而出现桥面裂缝等病害。

7)接缝不当。桥面铺装应力求少设施工缝，桥面不宽时以全幅一次性浇筑为好，桥面宽度大的，采取以标线位置为分界面，分道施工。但不少施工单位在进行桥面铺装时随意设置施工缝，或不按规定设置施工缝，且不按规范凿毛，并在浇筑混凝土过程中出现的间歇时间过长(一般不宜超过1 h)等，这些都严重地影响混凝土的连续性和整体性。

8)养生不好及成因。桥面铺装若赶在大风天气施工，或施工完成后不及时进行覆盖保湿养生，或刚施工完成后，踩踏外露钢筋等因素，都易出现早期裂缝，裂缝深度多在5～20mm 之间。目前普遍存在忽视混凝土养生现象，这更加促使温缩和干缩裂缝的发育，造成桥面过早出现病害。目前大桥桥面铺装多采用泵送混凝土施工，泵送混凝土坍落度一般为12～16

cm，除掺入外加剂外，还加大了水泥用量和水灰比，这样混凝土干缩将大大增加。

9)管制不力及成因。有些建设单位为了达到提前通车或其他外因的需要，过早通车。在桥面铺装完成几天后就要求开放交通，造成桥面在强度不高、变形未稳定的情况下过早承受重载，这也是造成桥面病害的成因之一。高密度、重交通以及超载车辆的增加，加重了桥面铺装层的负荷，并且轴载的大型化会产生更大的冲击，在桥面不平整或者桥面伸缩缝等有高差的地方，冲击则更大，出现的病害也更严重。

10)设计不佳。为了减轻恒载，设计人试图用增加钢筋用量或采用高强度钢筋来减薄桥面板的厚度(如某些顶板偏薄的箱梁结构)，这种桥面板由于刚度不够，在重荷载的作用下引起较大的变形。随着车辆的不断冲击震动，容易使桥面板及铺装层较快地出现疲劳裂缝且易迅速发展。连续梁桥、拱桥及悬臂梁桥等由于荷载的作用而产生负弯矩，上部受拉，使桥面铺装层受到拉应力的作用而产生裂缝，从而产生桥面铺装病害。

2混凝土桥面铺装病害处治措施

2．1完善桥面系的结构设计

1)抓好前期设计工作，保证最小设计厚度(不小于8 cm)，设置厚度均匀，达到较为理想的受力状态；在梁体顶层应设计与桥面牢固结合的预留钢筋；预应力梁跨中起拱高度设计时要充分考虑对桥面厚度的影响，施工时一般按墩台、支座设计高程进行控制；适当增加桥面混凝土厚度和钢筋网格密度，加大钢筋直径；对于需要调整横坡的桥梁，应在墩台帽处及梁板顶面进行调整，不宜最后在桥面铺装内一次调整，这样不利于桥面厚度控制。