汕頭海灣大橋葛州橋橋面鋪裝破損分析及處治方法研究

唐 全

（1香港新粵有限公司；2廣東汕頭海灣大橋有限公司，廣東 汕頭 515041）

1 葛州橋橋面鋪裝破損概況

汕頭海灣大橋廣澳引道K313+986通道橋，為一跨13m空心板梁橋，該橋與地方線路斜交，斜交角為15°。空心板梁高55cm，中板寬123.8cm，采用雙圓形挖孔，挖孔直徑為39cm，下部結(jié)構(gòu)為薄壁式橋臺(tái)。該橋于1995年12月28日建成通車，至今已經(jīng)歷15個(gè)年頭，隨著汕頭經(jīng)濟(jì)特區(qū)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展及交通量、重型車輛的快速增加，該橋橋面在日常營(yíng)運(yùn)巡視中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)存在縱向反射裂縫及局部破損等現(xiàn)象，不僅妨礙行車安全、影響橋面美觀，而且也給日常維修帶來(lái)不便。為此，為徹底處理存在病害，消除安全隱患，2010年8月，經(jīng)各方討論研究，決定對(duì)該橋原破損橋面進(jìn)行鑿除，重新澆筑C40防水混凝土。

2 引起橋面開(kāi)裂原因分析

由于10cm厚的橋面鋪裝層結(jié)構(gòu)特殊、本人認(rèn)為，對(duì)于破損、裂縫等后期病害的發(fā)生，除了承受外力荷載、溫度變化等外部因素影響外，內(nèi)因的存在也是促使病害形成的主要起因。那么，對(duì)于內(nèi)因的影響，有哪些方面是可能為病害的提前發(fā)生帶來(lái)影響的呢？為摸清找準(zhǔn)病害起因，讓工程二次處治更具針對(duì)性，防止在本次處治實(shí)施中將以往錯(cuò)誤做法重蹈覆轍，我們有必要對(duì)病害原因進(jìn)行深入研究，進(jìn)行分析深刨。為此，本人結(jié)合多年工程實(shí)踐管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于該橋橋面鋪裝病害產(chǎn)生原因，現(xiàn)作出如下推測(cè)判斷：

2.1 橋面鋪裝層與主梁表面未粘結(jié)好

橋面鋪裝前沒(méi)有將梁表面的松散砂石、泥污等清除干凈，主梁表面未鑿毛或鑿毛的密度和深度不夠，這些都大大降低了橋面鋪裝層與梁面之間的粘聚力，破壞了水泥混凝土層的整體性，通車后車輪的劇烈沖擊和荷載的作用使橋面出現(xiàn)脫皮、裂縫、剝落等現(xiàn)象。

2.2 橋面鋪裝層的厚度過(guò)薄

由于施工因素造成梁板表面高程超出設(shè)計(jì)標(biāo)高，或由于調(diào)整橋面縱橫坡等原因造成了橋面鋪裝層厚度局部過(guò)薄，削弱了橋面鋪裝層的剛度和承載能力，這也是橋面早期損壞的原因之一。從現(xiàn)場(chǎng)鑿除后的實(shí)測(cè)厚度上看，個(gè)別斷面實(shí)測(cè)層厚僅8cm，有力地印證了這一點(diǎn)。

2.3 混凝土質(zhì)量的影響

混凝土的原材料質(zhì)量低劣、砂率過(guò)大、水灰比控制不好、砂石級(jí)配差、混凝土拌和物和易性差以及施工時(shí)漏振、模板漏漿等造成混凝土中出現(xiàn)蜂窩、麻面、強(qiáng)度降低等缺陷，均破壞了鋪裝層的整體性、降低了其抗裂、抗沖擊、抗彎曲及耐磨的能力。

此外，在查閱該橋建設(shè)時(shí)的施工資料時(shí)得知，該橋空心板梁在澆筑時(shí)采用單數(shù)和雙數(shù)號(hào)梁體分開(kāi)澆筑的方式進(jìn)行施工，梁縫之間無(wú)鉸縫，梁體之間的連接主要通過(guò)梁頂面預(yù)埋的￠8鋼筋實(shí)現(xiàn)。從目前該橋現(xiàn)場(chǎng)病害的發(fā)生位置上來(lái)看，鋪裝層在梁體接縫處存在反射裂縫，這與梁體之間的橫向聯(lián)系偏弱有關(guān)。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)在重車通過(guò)時(shí)，相鄰空心板梁變形存在差異，導(dǎo)致梁底接縫處梁體混凝土出現(xiàn)脫落。因此，本次維修加固主要是通過(guò)加強(qiáng)鋪裝層橫向鋼筋并在梁體接縫處灌注粘結(jié)劑來(lái)加強(qiáng)空心板梁之間的橫向聯(lián)系，使各空心板協(xié)同受力，避免相鄰空心板出現(xiàn)較大的變形差異。橋面鋪裝的損壞一般是上述某幾種因素綜合作用(影響)的結(jié)果，因而尋找原因時(shí)要從各個(gè)方面進(jìn)行綜合分析。

3 砼橋面開(kāi)裂及損壞后處治方案

因該橋橋面鋪裝層已出現(xiàn)縱向裂縫（不規(guī)則裂紋）及破損，在研究處治方案時(shí)，為確保處治徹底，不留下后遺問(wèn)題，決定采用全部鑿除、重筑鋪裝層的方法進(jìn)行處理，即用鋼筋混凝土澆筑修補(bǔ)。維修加固時(shí)，為確保處治質(zhì)量，在工藝的控制把關(guān)上，主要進(jìn)行以下細(xì)節(jié)控制：

3.1 原梁體接縫灌膠控制要點(diǎn)

在進(jìn)行橋面鋪裝混凝土澆筑前，必須對(duì)原有梁體進(jìn)行處治加固，考慮到原梁板之間無(wú)鉸縫鋼筋連接、橫向聯(lián)系薄弱，為加強(qiáng)該江薄弱環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)決定對(duì)梁體接縫進(jìn)行灌膠處理。為確保灌膠質(zhì)量，主要進(jìn)行以下環(huán)節(jié)控制：

1)封閉橋下交通，采用高壓風(fēng)、高壓水沖洗梁體裂縫，直至接縫處無(wú)泥砂及其它建筑垃圾流出。

2)應(yīng)待梁體表面干燥無(wú)水后用粘結(jié)劑封閉梁體裂縫，并安裝灌膠孔和出氣孔，在此應(yīng)說(shuō)明的是，梁體接縫包括梁底接縫、梁頂接縫及梁端接縫。

3)待封縫膠達(dá)到強(qiáng)度后方可對(duì)梁體接縫進(jìn)行灌膠，灌膠可從底部往上進(jìn)行，也可從頂部往下進(jìn)行，視操作方便而定，但不論采用何種方式進(jìn)行作業(yè)，都應(yīng)保證梁體接縫之間填滿膠粘劑。

3.2 水泥砼橋面鋪裝處治要點(diǎn)

1)在鑿除原10cm厚鋪裝層混凝土?xí)r，應(yīng)保留原設(shè)計(jì)梁體接縫處的搭接鋼筋，并應(yīng)小心鑿除，避免對(duì)梁體頂面造成損傷。

2)為確保新舊砼粘結(jié)質(zhì)量，在進(jìn)行處治設(shè)計(jì)時(shí)，決定在空心板梁頂面進(jìn)行植筋處理，筋距按縱橋向40cm、橫橋向40cm進(jìn)行布置，鋼筋類型不宜過(guò)粗，可選用植入￠12螺紋鋼筋。植筋前，應(yīng)準(zhǔn)確探測(cè)原梁板鋼筋位置，防止損傷原有鋼筋。

3)為確保整體效果，在進(jìn)行橋面鋼筋網(wǎng)綁扎時(shí)，應(yīng)同時(shí)把板面植入鋼筋與橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)進(jìn)行綁扎。

4)為增加新舊混凝土結(jié)合面界面強(qiáng)度，須在梁體表面噴涂界面劑，界面劑用選用ZV型混凝土專用修補(bǔ)膠，并應(yīng)確保噴涂前界面干燥。

5)澆筑C40早強(qiáng)防止混凝土?xí)r，應(yīng)做好混凝土的振搗插實(shí)，務(wù)必保證混凝土密實(shí)，避免在薄層結(jié)構(gòu)內(nèi)存在氣泡、蜂窩。

6)混凝土澆筑好后，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度養(yǎng)護(hù)時(shí)間，須待混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%后方可開(kāi)放交通，切忌過(guò)早開(kāi)放。

4 處治橋面時(shí)的注意事項(xiàng)

4.1 確保有一定的鋪裝層厚度

近幾年來(lái)，隨著交通量及重型車輛的日益增加，過(guò)薄的橋面鋪裝層已不適應(yīng)發(fā)展的需要。尤其是伸縮縫及橋頭附近的橋面鋪裝層受到荷載沖擊較大，混凝土施工縫處是個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，這些地方更需保證混凝土鋪裝層的厚度 (不小于8cm為宜)，必要時(shí)還需配置加強(qiáng)鋼筋。

4.2 橋面鋪裝層能否鋪好、橋面損壞部分能否修補(bǔ)好，最為關(guān)鍵的是舊混凝土能否粘結(jié)好，這與底層混凝土是否妥善處理以及澆筑修補(bǔ)材料的質(zhì)量有關(guān)。在進(jìn)行橋面鋪裝層新鋪和修補(bǔ)施工中應(yīng)著重做好如下幾點(diǎn)工作:

1)舊混凝土表面處理。橋面鋪裝修補(bǔ)前應(yīng)先鑿去破損的鋪裝層，然后再鑿去梁表面(橋面板)混凝土約1cm左右。并使鑿后混凝土表面粗糙、成齒形、箍筋外露。此外還需將鑿后的混凝土松散粒、砂石、泥污等雜物清除干凈。

2)材料質(zhì)量要好。用于橋面鋪裝澆筑及修補(bǔ)的材料質(zhì)量和骨料級(jí)配要好，并要求有良好的和易性和澆補(bǔ)時(shí)充分搗實(shí)。修補(bǔ)橋面宜優(yōu)先采用防水高強(qiáng)混凝土或鋼纖維混凝土，以減少新澆混凝土的收縮，從而減少新舊混凝土之間產(chǎn)生的差動(dòng)收縮力、提高補(bǔ)強(qiáng)效果。

3)設(shè)置定位鋼筋。橋面鋪裝的鋼筋網(wǎng)過(guò)去常用混凝土墊塊定位，當(dāng)受到人或機(jī)具的踩踏和混凝土拌和物的自重壓力時(shí)，墊塊易走位和壓壞而失去定位的作用。采用短鋼筋支撐定位法可克服這一缺點(diǎn)。

結(jié)語(yǔ)

由上述可知，通過(guò)對(duì)該橋橋面鋪裝進(jìn)行鑿除處治，我們?cè)谔幹芜^(guò)程中總結(jié)出了不少寶貴的經(jīng)驗(yàn)及做法，這其中包括了如何解決橫向聯(lián)系薄弱的問(wèn)題，以及如何保證新舊界面混凝土粘結(jié)效查的問(wèn)題等等。總之，為了讓處治后的鋪裝層能達(dá)到原有設(shè)計(jì)效果，提高結(jié)構(gòu)耐久性，在施工過(guò)程中應(yīng)確保各工序工藝的規(guī)范操作，細(xì)心認(rèn)真地做好各道工序的事前、事中控制，才能讓處治質(zhì)量達(dá)到預(yù)期的處治效果。

[1]段志華.淺談梁板式橋水泥砼橋面鋪裝裂縫原因及處治方法.職業(yè)技術(shù)，2009，08.

[2]單俊鴻.高性能橋面鋪裝混凝土的研究與應(yīng)用[D].武漢理工大學(xué)，2006年.