中小跨徑空心板橋梁橋面系典型病害原因分析及處治建議

陳 念 王楓霖

長安大學（71006 4）

1 工程概況

以浙江省內某高速公路125座空心板梁橋的橋梁檢測報告為研究對象,經過橋梁總體評定，統(tǒng)計并分析了現役中小跨徑混凝土空心板梁橋面系的主要病害類型及產生原因。

2 典型病害統(tǒng)計結果

針對125個檢測報告，分別以跨徑在5.96 ～13 m內的鋼筋混凝土空心板梁為統(tǒng)計對象，統(tǒng)計橋梁各部件典型病害出現的比例，統(tǒng)計結果見表1。

表1 鋼筋混凝土空心板梁典型病害統(tǒng)計結果

由表1可以看出:對于中小跨徑鋼筋混凝土空心板梁橋來說，橋面系中出現的典型病害為橋面鋪裝縱向裂縫和伸縮縫錨固區(qū)縱向開裂，比例分別達到了所調查橋梁的87.2%和73.6%。

3 橋面系典型病害成因分析

3.1 橋面鋪裝縱向裂縫原因分析

橋面鋪裝縱向裂縫的成因主要從設計、施工、養(yǎng)護三個方面進行分析。中小跨徑預制拼裝的空心板梁橋通過橋面瀝青鋪裝層、鉸縫混凝土和少量的鉸縫鋼筋將空心板梁連為整體共同受力。設計時認為鉸縫只傳遞剪力，不承受彎矩，然而實際上空心板梁在主要承受縱向彎矩的同時，還要承擔一定的橫向彎矩。這一橫向彎矩主要靠鉸縫頂面的瀝青鋪裝層來承擔，設計時未針對此力進行鋪裝設計。

施工過程中如果存在嚴重的質量問題，對橋面縱向裂縫的出現更是雪上加霜。施工時不注意溫度的影響,高溫時施工會導致溫差拉應力而引起裂縫；梁體與鋪裝層結合欠緊密，鋪裝前雜物未鑿出清除等也會影響橋面鋪裝質量。橋面鋼筋網未按設計要求布設，鋼筋網緊貼橋面，削弱了鋼筋網的分布筋作用和承受荷載的能力；預留鉸縫鋼筋過短，錨固長度不足，澆筑橋面鋪裝層前鉸縫鋼筋與板頂面緊貼導致鉸縫鋼筋和鋪裝層的粘結力下降，在較大的梁間剪力作用下容易拉脫。

杭金衢高速公路的重車較多，對上路的載重汽車沒有進行嚴格的限載通行管理，加劇橋面鋪裝的疲勞破壞。在橋梁的后期養(yǎng)護中，應及時發(fā)現并封閉橋面鋪裝層中出現的裂縫。

3.2 伸縮縫病害分析

伸縮縫錨固區(qū)縱向開裂的成因從設計、施工和養(yǎng)護三個方面進行分析。

在設計時梁端未能慎重考慮，在反復荷載作用下，梁端破損引起伸縮縫裝置失靈。一些設計師將連接的部分很少，而且力的分布不容易傳遞，微小的變形可能演變成大的位移，最終導致混凝土粘結力的失效。

施工時對伸縮縫施工工藝重視不夠，未能嚴格掌握施工工藝和標準，并按照安裝程序及有關操作要求施工，致使錨固區(qū)開裂；伸縮縫兩側水泥混凝土與瀝青混凝土鋪裝層結合不好,碾壓不嚴實，容易產生開裂。

養(yǎng)護不周會讓原有橋梁鋪裝層逐漸老化，得不到及時經常的維修，因此破壞不斷擴展；車輛荷載增大，交通量增加，車輛的沖擊作用也隨之明顯增大。橋梁超載情況不能得到有效控制，超載車輛自行上橋，對橋梁伸縮縫錨固區(qū)的有效使用和耐久性帶來嚴重威脅。

4 典型病害的處治建議

首先在設計上，多孔橋梁的跨徑不宜超過8 m，跨徑10 m以上多跨橋梁盡可能采用先簡支后連續(xù)結構；提高使用瀝青混凝土的性能，開發(fā)采用新型的橋面連續(xù)結構，在橋面連續(xù)部位采用高彈性混凝土。

其次在施工方面，保證連續(xù)橋面處的鋪裝層混凝土必須具有較高的強度和足夠的厚度；設置足夠的配筋率及合理的鋼筋空間布置；避開中午高溫時施工，保證鋪裝層混凝土全面覆蓋灑水養(yǎng)護；鋪裝層鋼筋與梁體預埋鋼筋采用搭焊方式連接；鋪裝前對雜物進行鑿除清洗并充分鑿毛;混凝土的控制在3 ～5 cm慎用外加劑。

在養(yǎng)護方面，及時封閉橋面連續(xù)處和鋪裝層的裂縫；及時清理伸縮縫雜物和梁端垃圾，確保梁板正常受力。

5 結語

針對浙江省某高速公路中小跨徑混凝土空心板梁檢測報告中橋面系典型的病害統(tǒng)計，并對普遍病害進行成因分析。表明中小跨徑混凝土空心板橋面系病害產生的原因來源于設計、施工、后期養(yǎng)護等各個環(huán)節(jié)。如果在設計、施工、養(yǎng)護等各個環(huán)節(jié)都采取了必要的預防措施,則中小跨徑空心板橋梁橋面鋪裝層病害的發(fā)生將大大延后,其耐久性也會大大提高。

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