汕汾高速K41+311通道橋橋面鋪裝開裂處治研討

朱慕琿

（廣東汕汾高速公路有限公司，廣東 汕汾 515000）

1 汕汾高速 K41+311通道橋橋面開裂病害介紹及成因分析

1.1 K41+311通道橋上部結(jié)構(gòu)為13m鋼筋砼空心板梁，水泥混凝土橋面鋪裝，下部結(jié)構(gòu)為薄壁式橋臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。歷年對(duì)該橋梁體實(shí)施了維修加固處理，主要為封閉裂縫及在梁底粘貼碳纖維布。2010年橋涵定期檢查主要病害為：①梁底裂縫修補(bǔ)后，局部重新開裂現(xiàn)象，并伴有滲水結(jié)晶現(xiàn)象，說明裂縫已貫穿板底，與2008年檢查情況相比，粘貼碳纖維布后空心板梁的病害仍存在緩慢發(fā)展，梁底開裂的主要原因?yàn)殂q縫較薄弱，上部結(jié)構(gòu)整體受力性能較差，在重載沖擊及荷載作用下，梁底繼續(xù)開裂及裂縫繼續(xù)發(fā)展，且梁底板局部厚度不足及空心板梁底板砼保護(hù)層偏薄，在荷載作用下更容易出現(xiàn)開裂。從現(xiàn)場檢查情況來看，梁體混凝土表層較為松散，混凝土質(zhì)量較差。②梁體間的鉸縫存在滲水結(jié)晶現(xiàn)象。L1-5#、L1-4#、R1-3#、R1-7#、R1-8#鉸縫（5道鉸縫）均有輕微開裂，并伴有滲水結(jié)晶現(xiàn)象，主要是由于橋面鋪裝和整體化層未進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，只作了擴(kuò)縫灌瀝青的封閉處理，雨水下滲引起。③橋面存在開裂現(xiàn)象。與2008年定期檢查情況相比，病害存在緩慢發(fā)展。主要為橋面鋪裝層偏弱，上部結(jié)構(gòu)整體性不足。

1.2 引起橋面開裂的其它原因分析

由于14cm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)行深入剖析，進(jìn)一步深刨。為此，本人結(jié)合多年工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于該橋橋面鋪裝病害的產(chǎn)生原因，現(xiàn)作出如下推測判斷：

橋面鋪裝層與主梁表面未粘結(jié)好：橋面鋪裝前沒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。

橋面鋪裝層的厚度過?。河捎谑┕ひ蛩卦斐闪喊灞砻娓叱坛鲈O(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)場鑿除后的實(shí)測厚度上看，個(gè)別斷面實(shí)測層厚僅10cm，有力地印證了這一點(diǎn)。

混凝土質(zhì)量的影響：混凝土的原材料質(zhì)量低劣、砂率過大、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。

2 橋面開裂維修處治方案

為確保二次處治效果，避免處治后短期內(nèi)出現(xiàn)反復(fù)性病害，設(shè)計(jì)上對(duì)該橋采取鋼筋網(wǎng)混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固法進(jìn)行處治。即將原橋面鋪裝層進(jìn)行全部鑿除、重筑鋪裝層的方法，習(xí)慣上常用鋼筋混凝土澆筑修補(bǔ)。修補(bǔ)前先將舊橋面鋪裝層鑿去并將舊橋面板鑿低數(shù)厘米(結(jié)合面要求鑿成齒形縫)，然后焊接或埋設(shè)鋼筋網(wǎng)，澆筑砼后養(yǎng)生到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。具體處治方案為：整體翻新橋面整體化層，并加強(qiáng)橋面整體化層剛度。橋面鋪裝統(tǒng)一更換為雙層間距為10cm*10cm的￠12鋼筋網(wǎng)及C40混凝土鋪裝層。

3 開裂處治時(shí)應(yīng)考慮的注意事項(xiàng)

3.1 考慮負(fù)彎矩的影響

目前，在進(jìn)行梁體及行車道板設(shè)計(jì)時(shí)，通常不考慮橋面鋪裝層承載能力的影響，即假設(shè)鋪裝層不參與承受荷載，這對(duì)有一定厚度的水泥混凝土鋪裝層來說，與實(shí)際情況是不大相符的。雖然這種設(shè)計(jì)法在某種意義上說，增大了梁體和橋面板設(shè)計(jì)的安全度，但對(duì)于外懸橋面板、連續(xù)梁等結(jié)構(gòu)的負(fù)彎矩處，以及橋面分縫處各板塊角部等位置，橋面鋪裝層受到了彎曲拉力的作用。為此，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)這些部件除了橋面板考慮負(fù)彎矩配筋外，在水泥混凝土橋面鋪裝層內(nèi)擬增設(shè)負(fù)彎矩的拉力鋼筋，以防橋面在此開裂破壞。

3.2 確保有一定的鋪裝層厚度

近幾年來，隨著交通量及重型車輛的日益增加，過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10cm為宜)，必要時(shí)還需配置加強(qiáng)鋼筋。

3.3 橋面鋪裝處治時(shí)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)和施工環(huán)節(jié)中應(yīng)注意的事項(xiàng)

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:

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 (若為瀝青混合料鋪裝層，則務(wù)必全部鑿除)，然后再鑿去梁表面(橋面板)混凝土約2cm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。

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 采用干硬性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。

增強(qiáng)上下層粘結(jié)力。為有利于新舊混凝土之間粘結(jié)牢固，可采用下述兩個(gè)措施:一是在鑿毛后的混凝土面上涂抹一層薄的膠結(jié)劑，例如1:0.4鋁粉水泥漿、1:1鋁粉水泥砂漿、環(huán)氧膠液等;二是加設(shè)新、舊混凝土之間的聯(lián)系鋼筋?？稍谂f混凝土層上設(shè)置鋼筋錨，也可把補(bǔ)強(qiáng)層鋼筋網(wǎng)與底層鋼筋焊接。

設(shè)置定位鋼筋。橋面鋪裝的鋼筋網(wǎng)過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)。鋼筋長度約6-12cm，雙向間距均約75cm。定位筋一端與鋼筋網(wǎng)焊接，另一端豎立支撐在梁面之上，對(duì)鋼筋網(wǎng)實(shí)行多點(diǎn)支撐。

確保養(yǎng)護(hù)期。橋面鋪裝澆筑或修補(bǔ)后，應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，避免過早通車受力。

3.4 加強(qiáng)橋梁經(jīng)常及定期檢查

目前，普遍存在對(duì)橋梁檢查工作不夠重視的思想。有的橋梁建成通車后近十年也沒有做過一次系統(tǒng)的全面檢查，這是很危險(xiǎn)的。橋梁在使用期間，對(duì)各結(jié)構(gòu)部位應(yīng)定期檢查，發(fā)現(xiàn)病害及時(shí)處理，病害越發(fā)現(xiàn)得早、維修工作量就越小，反之則越大。所以，勤檢查、細(xì)檢查，隨時(shí)掌握橋梁結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況和安全狀態(tài)，是橋梁建成后能否得到正確使用、管理及維修的關(guān)鍵所在。

結(jié)束語

從上述可知，對(duì)于橋梁鋪裝開裂病害的處治，最為穩(wěn)妥和有效的方式，就是將原開裂橋面進(jìn)行徹底鑿除，重新澆筑高強(qiáng)砼來處理。這一處治方案，通過事后對(duì)橋面處治后通行質(zhì)量的跟蹤調(diào)查，證明該方案是可行的、也是正確的。

[1]韓冬卿.高等級(jí)公路橋面鋪裝層破壞原因及對(duì)策[J].公路,2002.

[2]劉自明.橋梁工程養(yǎng)護(hù)與維修手冊[M].北京：人民交通出版社，2004

[3]JTG H10-2009，公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].