摘要：市政道路橋梁在竣工完成后經(jīng)常因為水泥混凝土橋面鋪裝層的病害出現(xiàn)各種問題，如橋面鋪裝裂縫、變形、面層滑落等,嚴重影響行車舒適和安全。本文分析病害發(fā)生的原因，從設計和施工的角度出發(fā)，討論影響到水泥混凝土橋面鋪裝損害的主要因素。

　　關鍵詞：路橋施工論文,核心期刊,水泥混凝土,橋面鋪裝,病害,因素

　　1 問題的產生

　　隨著改革開放以來，我國交通基礎設施、運輸裝備和客貨運輸總量規(guī)模迅速擴展，質量水平大幅提高。但是隨著橋梁的大量修建，橋面鋪裝早期破壞、維修困難和維修費用高等問題隨之暴露。在高等級公路的病害中，橋面鋪裝破壞往往早于路面破壞，影響了行車舒適性與橋梁的使用壽命，甚至造成橋梁結構的安全事故，造成交通不暢，導致國家每年投入巨額維修費用。水泥混凝土橋面鋪裝存在病害嚴重、使用功能低、壽命衰減迅速等缺陷。如何改善混凝土性能，使其滿足當前形勢下高等級公路路面與橋面鋪裝結構的特殊要求，是我們必須盡快解決的技術難題。

　　2水泥混凝土橋面鋪裝病害的主要因素

　　現(xiàn)代公路運輸?shù)陌l(fā)展趨勢是行車速度高、載重量大、車流量大。因此，作為橋梁直接承載層的橋面鋪裝設計必須適應這一特點，鋪裝層必須具有較高的強度和足夠的厚度、含筋率，以及合理的鋼筋空間分布，以防止混凝土開裂破壞，并保證耐磨。但對于不同的橋梁，不同的施工條件，從總體上來看可分為兩大類：設計因素和施工因素。

　　2.1 設計方面的因素

　　(1)橋面鋪裝層設計理論不足

　　橋面鋪裝層澆筑在剛性預制梁板上，受力情況與普通混凝土路面不同，但理論界對此一直缺乏相關的研究，如現(xiàn)行的設計規(guī)范只給出了一個厚度推薦值，在各級公路上使用了多年，但橋面鋪裝層是一個受力復雜的動力體系。不同的主梁形式及橋面鋪裝本身都對其應力分布就有影響。這些理論研究的不足導致設計人員缺乏足夠的認識，設計深度不夠。

　　(2)荷載因素考慮不充分

　　隨著貨運市場日益繁榮，許多業(yè)主為了追求短期經(jīng)濟利益，通過改變車廂結構使汽車的載重、軸重及輪載成倍增加，造成橋梁結構局部超載，受力和變形都會很大。而規(guī)范推薦的橋面鋪裝層設計已套用了很長一段時間。已不能適應目前這種重交通要求。因此，在設計中應根據(jù)運營中車載的實際分布情況，在明確了橋梁結構受力的基礎上.對橋面鋪裝層進行受力計算。

　　(3)橋面鋪裝層混凝土強度不足

　　橋面鋪裝層混凝土強度偏低.是橋面破損的重要原因之一。橋面鋪裝與板梁主體結構的回彈模量與泊松比有些差異，直接影響兩層共同受力。此外，由于施工的不均勻性和材料的差異性，使得鋪裝層在重載交通的情況下，承受的荷載應力和沖擊應力要遠大于設計值，容易在混凝土強度較低處產生破壞。

　　(4)橋面鋪裝層厚度局部偏薄

　　預應力主梁板的上拱度過大以及各梁上拱度不一致造成的橋面鋪裝層厚度過薄，不僅會降低橋面鋪裝層本身的剛度和承載能力，也使對荷載分布作用和幫助橋面板共同受力作用削弱，造成了上部構造整體剛度偏弱和荷載集中應力過大，從而使得橋面鋪裝層容易發(fā)生早期損壞。

　　(5)橋面鋪裝層配筋偏小

　　鋼筋能使鋪裝層中的應力分布均勻，改善應力集中現(xiàn)象，因此要把鋼筋作為受力鋼筋來考慮。目前設計很少考慮梁板的結構剛度，很少對鋪裝進行受力分析，特別是連續(xù)梁等結構負彎矩區(qū)鋪裝層中鋼筋承受拉力，設計時對此處未設置受拉鋼筋和采取相應措施，這樣會造成鋪裝在彎矩區(qū)開裂破壞。

　　(6)橋面板剛度不夠

　　少數(shù)橋梁結構剛度較小，振動較大也是引起橋面鋪裝開裂的原因。采用加大鋼筋用量或采用高強度鋼筋來減輕橋面板重量，造成橋面厚度縮小，剛度不足，在重載作用下容易引起較大的變形，加上車輛高速行駛引起的巨大沖擊力和振蕩應力，容易使橋面板及鋪裝層出現(xiàn)裂縫，且發(fā)展速度很快。

　　2.2 施工方面的因素

　　(1)橋面鋪裝層與梁板粘結不好

　　橋面鋪裝層與粱板粘結不好引發(fā)的質量問題，是橋面混凝土鋪裝層產生破損的重要原因。未將行車道板頂鑿毛或拉槽，板頂混凝土浮漿過多，保證不了梁板表面清洗干凈，邊角位置和鑿坑內仍有松散砂石等，都會在主梁板表面與橋面混凝土鋪裝層間形成隔離層，從而降低結構承受荷載的能力和分散荷載的作用。

　　(2)橋面鋪裝層鋼筋網(wǎng)定位不準確

　　橋面鋪裝層中的鋼筋網(wǎng)是為了使鋪裝層中的應力分布均勻，改善應力集中現(xiàn)象，同時抵抗混凝土收縮產生的應力，阻止混凝土的開裂。由于鋪裝層較薄，鋼筋網(wǎng)的布設比較困難，在進行綁扎鋼筋、澆筑混凝土、振搗等工序時，施工人員和運輸機械在其中穿行，更容易導致了鋼筋網(wǎng)變形和移位，容易造成鋼筋網(wǎng)散架，使得部分鋼筋網(wǎng)沉到鋪裝底部，未能充分發(fā)揮鋼筋的抗裂作用，影響橋面混凝土整體受力性能。

　　(3)橋面鋪裝層混凝土施工控制不嚴格

　　混凝土的質量是影響橋面鋪裝層破壞的重要因素。如果原材料質量控制不嚴，采用的石料不干凈、含泥量大;或者細集料太細、砂率過大，以及水泥安定性差、配合比和水灰比不當?shù)?或者澆筑鋪裝層混凝土方法不當，施工時問掌握不好、振搗不密實以及模板漏漿等，都可能影響到混凝土的質量，造成混凝土出現(xiàn)蜂窩、麻面、強度降低等缺陷，這些缺陷破壞了混凝土強度的穩(wěn)定性和連續(xù)性，降低了鋪裝層抗裂、抗沖擊、抗彎曲及耐磨的能力，導致鋪裝層的壽命縮短。

　　(4)橋面鋪裝層特殊位置的處理

　　橋面鋪裝層中一些特殊的位置，如施工縫、斜橋角部等位置，很容易留下質量隱患，造成病害。有一些橋面鋪裝層施工分縫正好位于主車道的車輛荷載作用線上，在車輛重輪作用下鋪裝層縱向施工縫邊緣應力明顯提高，導致鋪裝層混凝土首先在施工縫兩側網(wǎng)裂壞爛。而且許多橋梁由于橋面橫縫切縫時間不適當和錯縫引起了鋪裝層橫向旅工縫早期開裂。此外，斜橋的角部受力情況較為復雜而且是鋪裝層的薄弱位置，如果施工處理不好，也會導致鋪裝層斷裂。在橋梁拓寬改建時，由于新橋基礎沉降比老橋大，或者新老橋剛度差別較大都會形成橋面鋪裝縱向裂縫。

　　(5)橋面鋪裝層混凝土養(yǎng)護較差

　　由于鋪裝層混凝土容易干縮開裂，因此對養(yǎng)護的要求更加嚴格。尤其在夏季施工中，混凝土收縮大，產生大量不規(guī)則裂紋，隨著時間的推移，混凝土在大氣和車輛荷載的作用下，原來細小的龜裂會發(fā)展成嚴重的鋪裝層病害。施工單位為了趕在通車前完成，往往采用摻早強減水劑、提高強度標號的方法來縮短養(yǎng)護時間，雖然混凝土試件強度達到了設計要求，但水泥的水化反應仍處于比較強烈的階段，這種情況下通行車輛無疑是誘發(fā)鋪裝層早期損壞的一個重要原因。而且在橋面鋪裝層混凝土尚未達到設計強度時過早通車，容易使混凝土表面開裂，造成橋面鋪裝大面積破壞。

　　3結語

　　國內外對橋面鋪裝的研究均偏于應用及材料方面，而且?guī)в泻艽蟮木窒扌裕�這些研究很少考慮橋梁的結構體系，沒有定量地考慮各種影響因素，更很少涉及橋面鋪裝開裂破壞的機理研究，從而使得橋面鋪裝結構的設計和施工只能依據(jù)相關的經(jīng)驗。

　　合理解決橋面鋪裝問題需要從理論分析和結構計算兩方面入手，正確的理論基礎是根本，合理的力學模型是關鍵。只有通過理論分析計算與實測對比，才能較準確地解決接觸模型的建立、荷載簡化等問題，同時考慮其它因素的影響，才能搞清楚橋面鋪裝破壞的機理。此外，在理論分析計算過程中，還要加強對模型尺寸及收斂條件的研究，最大限度提高模型的仿真程度。在分析鋪裝層破壞機理的基礎上，確定關鍵影響因素，提出控制指標并建立相應的破壞準則，為設計提供依據(jù)。

　　但這些研究都存在某些方面的局限，一是力學模型建立在許多假設的基礎上，與橋面鋪裝實際工作狀態(tài)出入較大;二是目前的研究方法多數(shù)都是建立在靜力作用的基礎上，未考慮橋面鋪裝受到的動力作用特點。因此，將來橋面鋪裝在理論分析方面當務之急是加快對水泥混凝土橋橋面鋪裝的進一步研究，明確橋面鋪裝層各結構層計算模型、力學特性及相關參數(shù)，為橋面鋪裝的設計提供指導，在條件允許的情況下，加強對其動力性能的研究。

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