水泥混凝土橋面鋪裝層早期病害產生的原因及預防

羅永宏

(貴州省烏當公路管理段，貴州 貴陽 550000)

1 引 言

我國的公路交通運輸事業的發展碩果累累，公路建設事業作為基礎設施，跟隨國家建設發展的步伐，亦取得了驕人的成績。我們歡喜鼓舞之余，也看到一些存在的問題，如水泥混凝土橋面鋪裝層(以下簡稱鋪裝層)，有的在投入營運的初期就開始出現縱橫向裂縫的情況，隨著時間的推移進而發展成為邊角剝落，板塊破碎等病害，又隨著病害類型和數量的增多，病害程度的加大，極大地降低橋梁通行能力，嚴重影響公路服務社會功能的同時，還極大地的縮短了橋梁的使用壽命。筆者在鋪裝層的維修養護工作中，發現有的鋪裝層未設置鋼筋，且與其下面結構的接合極差，鋪裝層存在很容易地就能剝離開了的情況，其底面的行車道板的安裝頂面錯臺較大，且有鑿毛不明顯的痕跡。另外，在檢查新澆筑的鋪裝層密實情況時，發現其與行車道板間有脫空的情況，就鋪裝層早期病害出現頻率較高的現象，試著探索鋪裝層早期病害產生原因和預防措施。

2 水泥混凝土橋面鋪裝層的工作狀態

現代公路交通的特點是車速快、載重量大，車流量大。鋪裝層直接承受各種荷載的作用，再將它們傳遞給行車道板和影響橋梁上部結構。各種荷載中，汽車荷載具有量大、移動、沖擊、多次重復作用的特點，對鋪裝層的影響最大，而這些作用是不斷重復變換著的，移動著的。要鋪裝層能承受這些力學作用，必須要使設計和施工適宜于鋪裝層的工作狀態。產生鋪裝層早期病害的具體原因雖然較多，但不外乎主要在設計、施工、養護這些三個方面。

3 設計方面的原因及預防措施

(1)設計上對鋪裝層鋼筋網，習慣上是根據橋梁大小，而決定設不設置鋼筋，往往是未顧及特殊部位的需要而采取一刀切的方式。計算明確鋪裝層各種特征處的受力狀況，以能對應于荷載引起的應力分區域地安排含筋率，使之足以承受相應的應力。鋼筋直徑以φ6～φ10 mm為宜；鋼筋網若為兩層，其上層網眼以15 cm×15 cm為宜，下層可到20 cm×20 cm，不宜過大。

(2)梁板上需預埋設足夠的豎向鋼筋，并與鋼筋網焊接在一起，以在固定鋼筋網高度的同時，增加鋪裝層與下層梁板間的結合的程度，提高上部構造的剛度，減少其變形。

(3)鋪裝層的厚度，在靠人行道的邊緣，多為6～8 cm，而橋軸線上隨路拱的坡度而厚一些，整個鋪裝層的面積大，厚度小，難于與梁板結合得好。為適應行車速度快，載重大及車流量大的需要，建議將路拱設置在梁板上，并適當將鋪裝層厚度提高到12～15 cm，從而增大鋪裝層的剛度，減小因荷載引起的變形；減小集中荷載作用產生的局部應力。

4 施工方面的原因與預防措施

(1)對鋪裝層混凝土澆筑與梁板構件澆筑的時間差，設計上一般要求不大于三個月，這當然是必要的。因為水泥混凝土在澆筑以后，強度形成初期，非荷載作用及荷載作用的收縮變形都很大；隨著齡期增長，這種變形的幅度會減小。鋪裝層澆筑與梁板澆筑的時間差越小，造成變形的差異就越小。但在施工中由于種種原因，未能滿足這個設計要求。這就使鋪裝層與梁板收縮的差異過大，鋪裝層的收縮較其下部梁板的大得多，故鋪裝層就產生了過大的拉應力，這些拉應力是造成裂縫的一個重要原因。施工上要切實組織好施工力量積極安排好工作進度，縮短鋪裝層與梁板澆筑的時間差，以減小兩者間變形的差異，從而減小鋪裝層被拉裂的可能性。

(2)鋼筋網的高低及網眼的大小，特別是高低，施工精度往往不符合設計規范的要求；澆筑鋪裝層混凝土中，有在鋼筋網上鋪設跳板，就在其上通行手推車等重物，使鋼筋網嚴重變形的情況；澆筑以后，切割假縫過深以致切斷鋼筋網，這些都是使鋼筋網不能起到設計應有的作用的原因。應在施工中加強管理，使鋼筋網的施工保持在符合設計要求的狀態，起到應有的作用。

(3)對通過大梁、板的伸縮縫以外的縱橫向鋼筋過縫必須連續，接頭應規范操作以承受鋪裝層混凝土收縮以及溫差等所產生的拉應力。

(4)梁板上表面的處理不夠，影響與鋪裝層的結合。這些處理包括鑿毛、清洗、濕潤、以及灑鋪新舊混凝土結合料，使梁板表面達到粗糙，無原砂漿層，無浮渣，濕潤，但不積水，并均勻的灑上結合料，才能澆筑混凝土。

(5)水泥混凝土拌制的水灰比偏大，特別是使用商混凝土，坍落度往往過大，這不僅影響混凝土的強度，也造成鋪裝層過大的收縮，從而產生裂縫。鋪裝層的混凝土，坍落度以控制在3～5 cm為宜。若采用外加劑可能增大收縮和降低后期強度，要慎重，故必須經過測試無害才可使用。

(6)鋪裝層的澆筑。應避開在高溫炎熱季節施工；若難于避開，也應安排在夜間或涼爽的天氣施工以及采取必要的降溫措施。

(7)澆筑鋪裝層混凝土，由于操作疏忽，往往造成混凝土離析和振搗不密實的問題。人工攤鋪時，要用鐵鏟鏟起多余的混凝土，反扣到需要的地方，嚴禁采取括板或振動器推移容易造成混凝土離析的辦法移動混凝土，振搗混凝土應先用插入式的辦法移動振搗邊角，然后采用平板振動器由邊向中振搗，以確保混凝土的密實度。應盡可能采用真空吸水的施工方法，將多余的水分吸出。

(8)鋪裝層混凝土的初期養生，容易被忽視，以致干濕交替，影響其早期強度的形成和造成表面龜裂，這是必須防止的。混凝土澆筑、搗實、吸水、抹面完成以后，全面覆蓋保水材料并灑水養護。在養護期內連續保持混凝土的濕潤狀態，以確保其強度的形成。在強度未達到設計規定時，不能通行工程車或其它重物。

5 養護方面的原因與預防措施

(1)根據現在的實際情況，管理上存在問題，制度的不完善，制約了養護工作的開展，我們要在自身尋找原因，建立合理的養護管理制度，確保建養并重。

(2)養護技術落后，管理人員業務素質差，是決定養護效果的主要因素，具備先進、實用的養護技術、過硬的業務素質、運用好現代的各種電子信息技術，才能最大限度的發揮鋪裝層的使用價值，更好的提高服務水平。

(3)養護資金投入的多少，是決定養護成果的直接原因，確保養護資金的使用，避免鋪裝層出現早期病害，橋梁的使用率就高。

6 結束語

以上僅是水泥混凝土橋面鋪裝層早期病害產生的原因及預防措施的試探，但也不禁引起我的思索，如何看待橋梁的安全耐久性問題，實施橋梁結構的全壽命設計，增強健康的監測，適時的養護維修，都需要用科學發展觀的觀點去審視，用過硬的業務能力云實施。有專家提出，設計者所設計的構造應具有6個特點，即可檢、可控、可換、可修、可強及可持續性，以達到在橋梁使用過程中對其構件要可檢查、可控制、可維修加固。設計是靈魂，施工是關鍵，養護是根本，精心設計、精心施工、精心養護是確保橋梁安全使用的必備條件。設計、施工的周期短，低標價中標，對設計、施工質量的保障是不利的。因為周期短、費用低，競爭與創新鼓勵機制沒有加強，設計片面追求單項的技術指標，缺少創新，技術的深入研究和優化不足，橋型構造平庸、模式化，經濟指標低以及施工分包、轉包，技術投入不足，工藝缺乏創新，質量不精的狀況，急需在今后的工作中尋求轉變。