关于公路桥面病害与治理

关于公路桥面病害与治理

夏雄标

佛山市公路工程质量监测所528000

摘要：公路桥梁检测多年，就高速公路桥梁病害的成因，对桥面铺装病害，预应力混凝土裂缝，橡胶支座变形受损，外露混凝土局部破损等常见病害的成因进行了深入分析，同时提出了预防和处理措施。

关键词：高速公路；桥梁病害；分析；防治

一、沥青混凝土桥面的病害分析

(1)结构理论与设计。桥梁的结构理论中对桥面铺装层的计算分析论述几近于零，现行规范中只给定了厚度的推荐值。工程界一直在各等级的公路中运用了几十年，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，各种形式的主梁与铺装本身的构造均影响其应力的分布。从众多箱梁的设计来看，大部分设计者对箱梁构件是按T形梁进行处理的，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，对于连续箱梁判别更大。

(2)橡胶支座变形受损橡胶支座由于构造简单，造价低廉，安装方便，均匀分散水平力，几乎无须养护的特点被广泛用于各类公路桥梁中，成为联系桥梁上部，下部的重要部件。设计方面，每种橡胶支座都有抗压容许应力，当静载力与动载之和长期超过支座的抗压容许应力上限时，支座就会表现为永久性非弹性变形垂直至严重损坏。

(3)桥梁外露混凝土局部破损此种情况比较普遍在各个桥梁中均有出现，只是严重程度不同而已，破损部位多为梁体边有，墩台帽棱角，混凝土防撞墙墙端部或接缝部位等。混凝土局部受损是因雨水，化冰盐和空气中的多种有害化学物质顺着混凝土裂隙，孔隙或破碎面渗入到内部致使钢筋锈蚀乃至损坏混凝土结构，或由于气温变化产生的温度应力破坏混凝土结构。

(4)施工工艺。铺装层厚度偏小，由于桥梁上部结构在施工中支架的沉降及预应力反拱无法十分准确预测，或由于施工工艺控制欠佳，施工中主梁顶面标高与设计值相符是比较困难的，一般在测量主梁顶面标高后对基进行调整以保证桥面的厚度，如果调整不好，就会造成铺装层厚度不均，使有的地方厚度偏小。

(5)桥面防水层影响。由于柔性防水层的强度与主板和铺装层的强度有差异，它的存在使上部结构按模量形成刚―柔―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机率大大提高。

(6)桥面铺装的约束条件。桥面铺装受桥梁结构的约束，受荷后其边界条件与一般路面相差较大，加之梁体的找度，扭曲等变形的耦合作用，给铺装层的工作性能造成不利影响。

二、混凝土桥面铺装病害的防治措施

2.1抓好施工质量的控制

(1)桥面铺装施工前，应认真检查梁板顶面的高程，特别应注意负弯矩齿槽混凝土的高度，不能影响钢筋的正确位置。

(2)认真做好桥面清理工作。把梁板顶面的松散混凝土，油污，张拉横内的杂物浮浆等进行清理，清理干净后用高压水枪冲洗。

(3)认真做好原材料选料工作，材料配料比例欠准确，拌和不足，混合不均，每盘混凝土含水量差异较大，沉降大小不一，桥面铺装都可能产生裂缝。

(4)焊接钢筋网应严格按照图纸要求进行绑扎，绑扎要牢固，钢筋网的整体尺寸及网眼的尺寸，对角线长度均应符合图纸要求，并做好钝角处加强团结钢筋的绑扎工作，对钢筋网应架设及覆盖，钢筋不能有锈皮，油污等。

(5)施工完成后，螺栓将槽钢与桥面牢固地固定，并利用膨胀螺栓来调整好槽钢的高度及平整度。槽钢还用来作为浇筑混凝土时两侧模板用。

(6)混凝土开始浇注前要对桥面再次清理和洒水湿润，使梁板顶混凝土充分湿润保证能与新浇筑的混凝土充分粘接，上料应使用泵车或吊车，不能使用混凝土罐车等在桥面施工路段上行走，防止破坏初凝的桥面铺装混凝土的振捣，

(7)混凝土的振捣棒，平板振捣器，并配合振捣梁振捣。使用滚框配合整平，抹面机抹平，振捣时发现低洼处，及时用混凝土找平，严禁和水泥浮浆或水泥砂浆抹平。

2.2预应力混凝土梁裂缝的防治措施

造成混凝土梁裂缝相关的原因有：结构受力、施工操作、环境条件（诸如空气湿度、气温、风速等）和材料品质。因此在确定防治措施前首先要弄清楚裂缝原因再对症下药：①当确定为结构受力变形而造成混凝土梁裂缝时，检查梁体底模及支架刚度不够有轻微变形，必要时预加荷载试压（尤其是现浇梁施工），或采用换填等措施强化处理地基。②当确定为由于施工操作原因引起的裂缝时，从检查工序出发，重点考察混凝土施工配合比、搅拌、运输、浇筑顺序及间隔时间、振捣、模板拆除时间、养护周期及方式、预应力张拉和压浆控制等环节。③环境条件主要影响混凝土的配合比和养护：在多雨潮湿的气候条件下由于砂、石料含水量较大，应适当控制混凝土用水量；对于严寒、酷暑、风沙、阴雨连绵等不同类型气候条件要采取灵活多样的养护方式。④不同材料有不同材料的特性，施工中设计配合比都要有所区别。

2.3橡胶支座变形受损的防治措施

我们知道除承担全桥的竖向荷载外，全桥的水平力包括制动力、牵引力、温度力、地震力、风力等均通过支座传递到下部结构。从设计方面，确保橡胶支座的各项性能指标满足使用要求；从施工角度，一是要控制好支承垫石表面的平整和水平，确保橡胶支座平置；二是要保证同一片梁的几个支座均匀受力，避免“三条腿”现象；三是当梁体架设就位不准时，要起吊离开支座后进行二次就位，绝对不允许不离开支座前后左右挪动梁体。对于损坏严重无法继续使用的个别橡胶支座必须及时更换，否则会影响桥梁整体使用寿命。

2.4桥梁外露混凝土局部破损的防治措施

桥梁外露混凝土局部破损，一方面是由于外界对混凝土结构的侵蚀作用，另一方面是由于受到意外撞击导致的损害。不论是那种破损都可能加速内部钢筋的腐蚀，进而又引起混凝土保护层进一步剥落，露出更多钢筋，严重时会影响结构安全。外界环境条件对混凝土的侵蚀是多方面的，如空气中的各种酸性离子、碱性离子、盐离子等都会破坏混凝土的内部结构，高寒地区的反复冻融使得混凝土内部产生疲劳导致表面层脱落，长期侵在海水中的混凝土会受到各种化学物质的侵蚀等。对于这些混凝土的损害只有从提高混凝土自身的密实性、抗渗性入手，同时可考虑针对不同环境类型在混凝土中添加具有不同功用的防护剂。另外在拆模期间和模板拆除初期采取特殊保护措施，防止没有达到强度的混凝土受损，对已受损部位需及时进行修补。

2.5预防病害

严格控制施工。合理安排好施工计划，施工时符合规定，是有效减少桥头跳车关键，应遵循“早开工，工期长一点”原则进行，控制好填料质量，尽量采用轻型材料，渗水性好填料。控制好每层填筑厚度，碾压遍数，并对每层填筑质量实施检测，特别是控制好压实度。

2.6养护措施

注重高速公路管理及养护，采取积极有效措施，严格控制超载车辆，以减少超载车辆对路面的破坏，认真贯彻“预防为主，防治结合”的方针，加强科学研究，建立路面养护管理系统，对路况进行跟踪观测，及时采取预防措施，清除隐患，发现问题，及时处治，以免进一步酿成大病害。同时，加强对路面病害处治方法的研究，不断提高路面养护质量。对沥青路面必须进行预防性、经常性和周期性的养护。必须加强路面的日常巡查，随时掌握路面的使用状况，根据路面的实际情况指定日常小修保养以及经常性、预防性和周期性养护工程计划。

结束语：以及大量的其他桥梁检测发现，桥面铺装裂缝，对于沥青混凝土桥面来说，直接影响到该桥面行车道板的使用寿命，究其诱发的原因，主要是由于施工不当及管理不规范造成的，只要我们严格遵守“规范”，加强施工管理，桥面铺装裂缝便可以防止。

参考文献：

[1]蒙云．桥梁加固与改造2015.2

[2]彭志波．城市桥梁检测与养护纵及标准规范实务全书2011.9

[3]张占军，胡长顺等．水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装结构设计方法研究2014.6