桥面铺装病害的影响因素及预防方式初步分析

桥面铺装病害的影响因素及预防方式初步分析

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摘要：桥面铺装在桥梁建筑体系中是桥梁行车道系中重要的组成部分，其质量的好坏，对经由桥梁的行车的安全性、舒适性，桥梁的功能、寿命都会产生重要的影响。一旦桥梁建筑存在桥面铺装病害，就会对桥梁质量产生重要的影响，对其使用功能产生严重的破坏。而且就目前我国的桥面铺装的养护与维修还比较薄弱，还存在一定的不足。本文就是根据实际桥梁运营的过程中出现的桥面铺装病害，对导致桥面铺装病害的影响因素进行细致的分析，并对其预防方式进行探讨。

关键词：桥面铺装病害；影响因素；预防方式

一、桥面铺装层病害的影响因素阐释

导致桥面铺装病害出现的影响因素主要包括以下几个方面：

首先，我国现行的桥梁在其进行设计的过程中，对桥面铺装的具体装层结构、材料等没有做出明确的规定，因此在实际的设计与施工中，桥面铺装的设计往往是采取路面设计结构，在施工中将一定厚度的水泥混凝土作为桥面铺装，也有部分桥面铺装在其施工时会加铺沥青混凝土。但是在该设计中忽略了桥面受力变形等条件，不讲桥梁铺装计入桥面受力，只是简单的配置一定数量的构造钢筋。但是在桥梁的实际运营与使用中，由于桥面铺装要承受车辆荷载等外力以及其后变化等外界条件影响等多重因素的影响，因此，容易导致桥面铺装出现开裂现象。

其次，由于在桥面铺装中混凝土桥面与主梁之间还尚未形成可靠的连接，二者在承受外力时出现形变，但是二者的形变不能协调保持一致，这就使得在桥梁中通常是铺装混凝土与主梁基本分离，且单独受力，从而导致其出现较大的剪切变形。这是因为在桥面铺装设计中，由于对钢筋网位置设计的重视不够，导致在施工中存在桥面铺装与主梁之间的净距不够，混凝土骨料不能进入到钢筋网中，从而导致混凝土结构在钢筋网形变的过程中出现开裂的现象，从而导致桥面铺装病害。

再次，由于在施工过程中，混凝土结构的质量尚未达到施工设计要求，选用的水泥等材料的质量不达标，且在其水灰比、砂率等进行配比的过程中也存在不合理的现象，往往就容易导致桥面铺装出现病害。有部分施工单位在混凝土结构还尚未完成凝固的情况下就将该桥梁投入使用，从而导致桥面铺装病害出现。

最后，在施工单位过程中，由于施工人员的素质参差不齐，导致施工不能严格按照相关的施工规范执行。在施工中不能妥善处理桥面浮灰，从而对桥面铺装与桥面板之间的粘结存在问题[1]。

二、桥面铺装层病害形式分析

在桥面铺装病害中有几种比较具有代表性的病害形式，通常包括：纵、横向开裂；车辙；桥面铺装出现脱层及推移；坑槽以及鼓包等其他破坏。其中混凝土桥面裂缝是比较常见的桥面铺装病害，也是其主要形式。下文就是对裂缝这一桥面铺装病害的详细分析。

裂缝是当前的桥面铺装病害中比较典型的形式，其中几种比较常见的裂缝形式如下：在桥面铺装层的受力不佳位置出现疲劳解封。通常该裂缝出呈现为纵、横向裂缝及网状裂缝。就室内力学的相关理论来看，这是因为在该结构中，横向最大拉应力在其纵向桥面铺装层的表面，但是其最大的纵向拉应力在该桥梁结的横隔板顶部的铺装层表面。如果在路桥铺装工程建设的过程中，对相关的施工材料铺设不均，导致桥面铺装工程的受力承载能力不均，桥梁投入使用后，在车辆荷载等外应力作用下，就会使得其表面出现裂缝。比较具有代表性的就是我国的江阴大桥桥面铺装工程，在其施工的过程中是在高温状态下采取浇注式沥青混凝土对其进行拌合，在该混合料摊铺时的流动性较大，不需对其进行额外的碾压，虽然能够达到规定的密实度与平整度，但是随着使用时间的变长，就会产生疲劳裂缝主要有横向开裂、纵向开裂以及两种开裂方式的组合，裂缝通常是集中在该桥面行车道两侧轮迹带的U型肋肋顶与横隔板上方的铺装中。

还有因为铺装层推移而导致的斜向的裂缝，这是因为在该桥梁施工的过程中，其桥面铺装层中的粘结层的粘结强度与抗剪力强度都不足，在气温变化以及车辆荷载等外界条件的综合下，就很容易导致裂缝的出现。在我国的海沧大桥中这一裂缝特点表现的比较集中，主要是由于其粘结层的抗剪力度不能让满足层间变形要求，产生较大的拉应力，往往容易在桥面的钢箱梁U形肋和纵膈板顶部出现裂缝，在车辆的荷载作用下，裂缝变深，如果有水渗入，就会因为铺装层推移而导致裂缝。

还有一种裂缝形式是不规则的非结构微裂缝，该裂缝的分布无规律可循，比较杂乱，通常是施工中工艺不完善，或者是材料质量不佳导致的[2]。

三、桥面铺装层病害问题的防范方式的探究

为了能够保证桥梁的正常使用功能，控制和减少出现桥面铺装病害的概率，就要根据出现桥面铺装层病害的原因，制定具有针对性的预防方式，从而保证桥面铺装的质量与使用功能。

（一）采取合理的施工设计方案

为了保证桥面铺装病害的出现，就要从根本上杜绝该现象，对其进行合理的施工设计。在进行施工设计时，要求相关的设计工作人员能够根据对桥面铺装层同主体结构的联合受力分析，并对在施工中的结构与工艺中可能存在的误差，在对桥面铺装进行设计时，选用防水混凝土作为其施工材料，为了能够改善主梁结构与铺装结构形式，减低铺装层中的荷载应力，还可以在施工材料中增加一定的纤维混凝土，这也可以有效的延长桥面铺装层的使用寿命[3]。

同时，还要求在其进行设计的过程中能够认识到设置合理的钢筋网位置的重要性。因为在桥面铺装投入使用后，要求桥面铺装层与主梁在联合作用下能够承受一定的轴向应力。在施工的过程中，为了使混凝土结构能够实现防裂的作用，就要根据实际的桥面铺装施工的需要，使其主梁顶面保持一定的平整度。这就要求相关的设计人员能够考虑到该桥梁投入使用后的桥面受力情况，设计合理的钢筋数量，在施工中要严格的控制钢筋的数量，不可为了节省成本而随意的减少钢筋数量。同时，还要考虑到预应力梁上拱度可能会对混凝土厚度产生的影响，还需要采取加密钢筋网等预防方案，从而有效的提升桥面铺装的耐久性。

（二）加强对施工与材料与工艺的管理，提升工程施工质量

为了能够保证桥面铺装的质量，一方面要对其设计进行进一步的改进，另一方面也要不断加强对工程施工质量的管理。在桥面铺装工程施工前，需要对顶面的混凝土进行彻底的清理，可以对顶面的砂石、油渍等采取凿毛的措施，并将其清洗干净，从而能够保证新老混凝土粘结牢固。在铺设接缝钢筋网的过程中，要保证受力钢筋和构造钢筋的位置准确，能够严格的按照相关的施工规范施工，还要保证施工材料的治疗，从而满足桥面铺装对剪力、拉应力以及黏结力的要求[4]。如果在特殊季节施工，还要采取必要的防护措施，保证砂石料的入模温度符合设计要求，尽可能的避免不必要的开裂，保证施工原材料符合工程设计要求。在桥面铺装还尚未达到相关的规范要求时，不能提前对其进行开放通行。因为在桥面铺装施工中，其梁跨中上拱度值与梁跨径、预应力设计值及梁体混凝土施工龄期都有一定的关系，就要根据其跨度的需要，可以采取提高桥面混凝土标号，并加密混凝土结构中的钢筋网，从而保证桥面铺装的质量。同时，在桥面中的一些特殊位置还需要采取特殊的处理方式。尤其需要关注施工缝、伸缩缝、纵横缝等特殊的施工位置。正确安装伸缩缝，并能够处理好缝隙的灌浆，使其保持平整。

结束语

在桥梁运营使用的过程中，由于各种因素的影响，使得桥梁不同结构、部位在荷载作用等外力作用下，往往会造成桥面铺装病害的。为了能够有效的控制与减少桥面铺装病害，就要求能够制定有效的预防措施，采取实践性与操作性较强的预防方式，并能及时的进行检修与维护，从而能够保证桥面铺装的质量与使用功能正常，保证行车的稳定性、舒适性与安全性。

参考文献：

[1]黄晓明.水泥混凝土桥面沥青铺装层技术研究现状综述[J].交通运输工程学报，2014，01：1-10.

[2]傅栋梁，钱振东.钢桥面铺装预防性养护对策分析[J].公路，2010，01：201-206.