水泥混凝土橋面鋪裝層早期病害產(chǎn)生的原因及預(yù)防

羅永宏

(貴州省烏當(dāng)公路管理段，貴州 貴陽 550000)

1 引 言

我國的公路交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展碩果累累，公路建設(shè)事業(yè)作為基礎(chǔ)設(shè)施，跟隨國家建設(shè)發(fā)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(yùn)的初期就開始出現(xiàn)縱橫向裂縫的情況，隨著時(shí)間的推移進(jìn)而發(fā)展成為邊角剝落，板塊破碎等病害，又隨著病害類型和數(shù)量的增多，病害程度的加大，極大地降低橋梁通行能力，嚴(yán)重影響公路服務(wù)社會(huì)功能的同時(shí)，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(yǎng)護(hù)工作中，發(fā)現(xiàn)有的鋪裝層未設(shè)置鋼筋，且與其下面結(jié)構(gòu)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(cuò)臺(tái)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(shí)情況時(shí)，發(fā)現(xiàn)其與行車道板間有脫空的情況，就鋪裝層早期病害出現(xiàn)頻率較高的現(xiàn)象，試著探索鋪裝層早期病害產(chǎn)生原因和預(yù)防措施。

2 水泥混凝土橋面鋪裝層的工作狀態(tài)

現(xiàn)代公路交通的特點(diǎn)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(jié)構(gòu)。各種荷載中，汽車荷載具有量大、移動(dòng)、沖擊、多次重復(fù)作用的特點(diǎn)，對鋪裝層的影響最大，而這些作用是不斷重復(fù)變換著的，移動(dòng)著的。要鋪裝層能承受這些力學(xué)作用，必須要使設(shè)計(jì)和施工適宜于鋪裝層的工作狀態(tài)。產(chǎn)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(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)這些三個(gè)方面。

3 設(shè)計(jì)方面的原因及預(yù)防措施

(1)設(shè)計(jì)上對鋪裝層鋼筋網(wǎng)，習(xí)慣上是根據(jù)橋梁大小，而決定設(shè)不設(shè)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(jì)算明確鋪裝層各種特征處的受力狀況，以能對應(yīng)于荷載引起的應(yīng)力分區(qū)域地安排含筋率，使之足以承受相應(yīng)的應(yīng)力。鋼筋直徑以φ6～φ10 mm為宜；鋼筋網(wǎng)若為兩層，其上層網(wǎng)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(yù)埋設(shè)足夠的豎向鋼筋，并與鋼筋網(wǎng)焊接在一起，以在固定鋼筋網(wǎng)高度的同時(shí)，增加鋪裝層與下層梁板間的結(jié)合的程度，提高上部構(gòu)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(gè)鋪裝層的面積大，厚度小，難于與梁板結(jié)合得好。為適應(yīng)行車速度快，載重大及車流量大的需要，建議將路拱設(shè)置在梁板上，并適當(dāng)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(chǎn)生的局部應(yīng)力。

4 施工方面的原因與預(yù)防措施

(1)對鋪裝層混凝土澆筑與梁板構(gòu)件澆筑的時(shí)間差，設(shè)計(jì)上一般要求不大于三個(gè)月，這當(dāng)然是必要的。因?yàn)樗嗷炷猎跐仓院螅瑥?qiáng)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(huì)減小。鋪裝層澆筑與梁板澆筑的時(shí)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(gè)設(shè)計(jì)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(chǎn)生了過大的拉應(yīng)力，這些拉應(yīng)力是造成裂縫的一個(gè)重要原因。施工上要切實(shí)組織好施工力量積極安排好工作進(jìn)度，縮短鋪裝層與梁板澆筑的時(shí)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(wǎng)的高低及網(wǎng)眼的大小，特別是高低，施工精度往往不符合設(shè)計(jì)規(guī)范的要求；澆筑鋪裝層混凝土中，有在鋼筋網(wǎng)上鋪設(shè)跳板，就在其上通行手推車等重物，使鋼筋網(wǎng)嚴(yán)重變形的情況；澆筑以后，切割假縫過深以致切斷鋼筋網(wǎng)，這些都是使鋼筋網(wǎng)不能起到設(shè)計(jì)應(yīng)有的作用的原因。應(yīng)在施工中加強(qiáng)管理，使鋼筋網(wǎng)的施工保持在符合設(shè)計(jì)要求的狀態(tài)，起到應(yīng)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(xù)，接頭應(yīng)規(guī)范操作以承受鋪裝層混凝土收縮以及溫差等所產(chǎn)生的拉應(yīng)力。

(4)梁板上表面的處理不夠，影響與鋪裝層的結(jié)合。這些處理包括鑿毛、清洗、濕潤、以及灑鋪新舊混凝土結(jié)合料，使梁板表面達(dá)到粗糙，無原砂漿層，無浮渣，濕潤，但不積水，并均勻的灑上結(jié)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(qiáng)度，也造成鋪裝層過大的收縮，從而產(chǎn)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(qiáng)度，要慎重，故必須經(jīng)過測試無害才可使用。

(6)鋪裝層的澆筑。應(yīng)避開在高溫炎熱季節(jié)施工；若難于避開，也應(yīng)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(shí)的問題。人工攤鋪時(shí)，要用鐵鏟鏟起多余的混凝土，反扣到需要的地方，嚴(yán)禁采取括板或振動(dòng)器推移容易造成混凝土離析的辦法移動(dòng)混凝土，振搗混凝土應(yīng)先用插入式的辦法移動(dòng)振搗邊角，然后采用平板振動(dòng)器由邊向中振搗，以確保混凝土的密實(shí)度。應(yīng)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(yǎng)生，容易被忽視，以致干濕交替，影響其早期強(qiáng)度的形成和造成表面龜裂，這是必須防止的?；炷翝仓v實(shí)、吸水、抹面完成以后，全面覆蓋保水材料并灑水養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)連續(xù)保持混凝土的濕潤狀態(tài)，以確保其強(qiáng)度的形成。在強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，不能通行工程車或其它重物。

5 養(yǎng)護(hù)方面的原因與預(yù)防措施

(1)根據(jù)現(xiàn)在的實(shí)際情況，管理上存在問題，制度的不完善，制約了養(yǎng)護(hù)工作的開展，我們要在自身尋找原因，建立合理的養(yǎng)護(hù)管理制度，確保建養(yǎng)并重。

(2)養(yǎng)護(hù)技術(shù)落后，管理人員業(yè)務(wù)素質(zhì)差，是決定養(yǎng)護(hù)效果的主要因素，具備先進(jìn)、實(shí)用的養(yǎng)護(hù)技術(shù)、過硬的業(yè)務(wù)素質(zhì)、運(yùn)用好現(xiàn)代的各種電子信息技術(shù)，才能最大限度的發(fā)揮鋪裝層的使用價(jià)值，更好的提高服務(wù)水平。

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

6 結(jié)束語

以上僅是水泥混凝土橋面鋪裝層早期病害產(chǎn)生的原因及預(yù)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(shí)施橋梁結(jié)構(gòu)的全壽命設(shè)計(jì)，增強(qiáng)健康的監(jiān)測，適時(shí)的養(yǎng)護(hù)維修，都需要用科學(xué)發(fā)展觀的觀點(diǎn)去審視，用過硬的業(yè)務(wù)能力云實(shí)施。有專家提出，設(shè)計(jì)者所設(shè)計(jì)的構(gòu)造應(yīng)具有6個(gè)特點(diǎn)，即可檢、可控、可換、可修、可強(qiáng)及可持續(xù)性，以達(dá)到在橋梁使用過程中對其構(gòu)件要可檢查、可控制、可維修加固。設(shè)計(jì)是靈魂，施工是關(guān)鍵，養(yǎng)護(hù)是根本，精心設(shè)計(jì)、精心施工、精心養(yǎng)護(hù)是確保橋梁安全使用的必備條件。設(shè)計(jì)、施工的周期短，低標(biāo)價(jià)中標(biāo)，對設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量的保障是不利的。因?yàn)橹芷诙獭①M(fèi)用低，競爭與創(chuàng)新鼓勵(lì)機(jī)制沒有加強(qiáng)，設(shè)計(jì)片面追求單項(xiàng)的技術(shù)指標(biāo)，缺少創(chuàng)新，技術(shù)的深入研究和優(yōu)化不足，橋型構(gòu)造平庸、模式化，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)低以及施工分包、轉(zhuǎn)包，技術(shù)投入不足，工藝缺乏創(chuàng)新，質(zhì)量不精的狀況，急需在今后的工作中尋求轉(zhuǎn)變。