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【摘 要】本文结合沈吉高速公路桥面施工的工程实践，对高速公路水泥混凝土桥面铺装层的病害成因进行分析,提出了在设计施工和交工养护中提高质量控制的改进的措施和建议。
【关键词】桥面铺装层;病害分析;质量改进
高速公路桥面铺装层质量的好坏，影响着行车的舒适性，影响着交通运营质量。本文结合沈吉高速公路在桥面混凝土铺装层施工，对沈吉高速公路桥面混凝土铺装层施工情况作了各阶段的分析，同时对工程交付后桥面混凝土铺装层作了回访，就高速公路桥面混凝土铺装层的病害成因进行深入分析，提出了病害的原因和质量改进控制的措施，并为日后高速公路桥面混凝土铺装层的巩固和持续改进提供参考和借鉴。
１．混凝土桥面铺装病害产生原因及分析
1.1设计原因及分析
1.1.1配比设计
配比设计时要充分考虑施工中得实际情况。桥面铺装的施工有采用小型拌和机现场拌制的，这样的施工变异性大，难以保证质量。一些施工单位为成型方便，加大混凝土的坍落度，当采用泵送混凝土时，为满足泵送混凝土坍落度较大的要求，将混凝土配比中水灰比加大，造成混凝土干缩性增大，强度降低，导致混凝土表面开裂；混凝土的原材料质量不均衡、砂率偏大、水灰比控制不好、砂石级配差、混凝土拌和物和易性差以及施工时振捣差、模板漏浆等因素都会使混凝土出现蜂窝、麻面、气孔过多、强度降低等质量缺陷，破坏铺装层的整体性、降低抗裂、抗冲击及耐磨的能力。
1.1.2强度设计
钢筋混凝土二者设计位置和尺寸设计考虑不周。施工控制不严，钢筋网垫高位置不对，无法发挥钢筋网的抗裂作用，引起强度不够；新浇砼时有桥面积水、遭到雨淋和表层浮浆未进行处理的，使砼性能受到影响或厚度不足而引起强度不够；混凝土桥面铺装较薄，振捣不密实或养生不良引起强度不够；冬季施工，防冻剂使用不当，混凝土受冻，导致强度不够。在车辆荷载的作用下，使得桥面铺装较快地出现泛砂、开裂、松散和破碎等病害。
1.2施工原因及分析
1.2.1厚度不足
施工中，考虑预制和支架现浇、挂蓝悬浇桥梁空心板及箱梁上部构造时，梁板的预拱度、支架的沉降及预应力反拱均无法准确地预测，施工中要达到主梁顶面标高与设计值相符是相当困难的；设计预应力梁起拱高度时，如未考虑到对桥面厚度的影响，尤其大跨径梁起拱高度加大后，就会相应减少桥面铺装层的厚度；设计桥面铺装厚度普遍较小，一般为8～12 cm，施工自下部构造的标高累计正误差和梁板施工正误差必然会使桥面铺装厚度减小；在梁板施工过程中，若各环节验收把关不严，会造成成型的梁板尺寸过高；支座的标高控制不严，高于设计高程；梁板的倾斜度过大，或者由于调整桥面纵横坡等因素均可能造成梁板顶面高程高出设计值，而使得桥面铺装层厚度局部过薄，削弱了桥面铺装层的刚度和承载力。以上均为桥面铺装厚度保证不了而产生病害。
1.2.2钢筋定位不准
一般设计要求桥面铺装钢筋网的保护层厚度为3cm，即位于铺装层的中上部。但在实际施工过程中，采用的支垫措施不到位，或贴于梁顶面、或位于中下部，钢筋定位不准确；在浇筑混凝土过程中，常受施工人员人为踩踏、运输机具碾踏和混凝土的自重等因素影响，导致钢筋网变形，向下移位，削弱了钢筋网的抗裂能力，尤其是负弯矩区的桥面铺装层，更容易因此而出现桥面裂缝等病害。
2.混凝土桥面铺装病害处治措施
2．1完善桥面系的结构设计
抓好前期设计工作，保证最小设计厚度(不小于8 cm)，设置厚度均匀，达到较为理想的受力状态；在梁体顶层应设计与桥面牢固结合的预留钢筋；预应力梁跨中起拱高度设计时要充分考虑对桥面厚度的影响，施工时一般按墩台、支座设计高程进行控制；适当增加桥面混凝土厚度和钢筋网格密度，加大钢筋直径；对于需要调整横坡的桥梁，应在墩台帽处及梁板顶面进行调整，不宜最后在桥面铺装内一次调整，这样不利于桥面厚度控制。在进行梁体及行车道板设计时，对于外悬桥面板、连续梁等结构的负弯矩处，以及桥面分缝处各板块角部等位置，桥面铺装层受到了拉应力的作用。为此，设计时对这些部位除了桥面板考虑负弯矩配筋外，在桥面铺装层内增设负弯矩的受拉钢筋，以防桥面在此出现病害。优化桥面排水系统的设计，确保桥面排水畅通，不积水。
2．2优化精细施工过程
保证桥面砼的厚度。桥面铺装施工前，应认真检查梁板顶面的高程，以免出现桥面铺装层厚度不一致，造成过薄或厚薄交界处成为薄弱断面，在混凝土收缩时，难以承受拉应力而开裂；特别应注意齿块混凝土的高度，不能影响桥面砼厚度。梁板顶面的高程必须满足桥面铺装的厚度要求，对超高的部分、负弯矩张拉齿块处多余的混凝土、不密实的混凝土必须提前进行凿除处理。要严格控制梁顶面平整度，抹面时应用脚手板搭于两侧滑道上，木板数量、刚度要足够，工人站在木板上进行抹面，边抹边用3 m直尺，纵向、横向校核平整度，保证桥面铺装具有良好的大面平整度，严禁出现坑洼积水现象。防止梁顶面不平整而增加其与混凝土界面的摩擦阻力，致使薄弱桥面开裂。严格控制混凝土的施工质量及梁板的几何尺寸，特别是梁高。要保障同跨梁板的上拱度基本相同，从而保证桥面铺装层厚度基本一致。
3.抚吉高速公路桥面混凝土铺装层的全面质量改进建议
3.1桥面混凝土铺装层质量在设计方面的改进
在设计中，增加了盲沟、渗沟等排水系统，在防撞墙内侧设置了10cm深、10cm宽的碎石盲沟渗沟带。与桥梁泄水孔形成完善的内部结构排水系统；桥面铺装混凝土的标号由原来的C25提高到C50，在混凝土中添加微硅粉，提高混凝土密度，并采用坍落度小的混凝土，减小孔隙率；在刚度方面，采用梁板跨中增加加强连续钢筋，由直径为16mm的钢筋从跨径向两侧支点1.0m处的范围内每隔1m设置一道加强钢筋，加强相临梁板之间的联系刚度。梁板的绞缝钢筋由原来搭接改为焊接，在梁板顶面预埋直径为10mm的钢筋，且每平方米设置6根，与桥面铺装焊接，准确定位桥面铺装钢筋，防止钢筋下沉。增强梁板与铺装之间的刚度。
3.2桥面混凝土铺装层质量在施工过程方面的改进
在养生方面采用了土工布覆盖，减少混凝土收缩裂缝，混凝土中骨料采用优质石灰岩，提高握裹力，以提高混凝土的抗冻性和抗渗性，杜绝水毁现象的发生；在施工方面，注重混凝土的質量，梁板侧面采用100%凿毛，增加混凝土的表面积。加强了梁板与梁板的刚度；混凝土振捣上采用平板振捣器与美国进口高频低幅桥面振捣梁振捣桥面混凝土，清除振捣后浮浆。强度形成后桥面全部人工凿毛，既要凿除强度较低的浮浆，又不破坏骨料；在沥青混凝土桥面铺装上采用4%SBS改性沥青，在磨耗层上采用5% SBS改性沥青SMA沥青混凝土，保证梁板刚度与铺装刚度尽可能相近。
3.3桥面混凝土铺装层质量在管养过程中的改进
在养护方面，防止除雪剂与混凝土产生碱集料反映，在护轮带边缘埋设机制花岗岩缘石，减少除雪剂与混凝土的接触面积，同时结合气候情况，建立健全高速公路的养护责任制，健全养护档案，进行针对性、个性化的养护。
4.结束语
目前高速公路在国民经济的发展中越来越发挥着重要作用,随着高速公路通车里程的增加,交通量的不断增大,汽车轴载和轮胎压力的不断提高,对桥面砼铺装层的质量要求越来越高。只有不断创新铺装施工工艺，采用新材料、新技术、新工艺，从设计、施工、养护等方面采取综合措施，才能更好地消除桥面铺装的病害，保证桥面铺装的质量。
【关键词】桥面铺装层;病害分析;质量改进
高速公路桥面铺装层质量的好坏，影响着行车的舒适性，影响着交通运营质量。本文结合沈吉高速公路在桥面混凝土铺装层施工，对沈吉高速公路桥面混凝土铺装层施工情况作了各阶段的分析，同时对工程交付后桥面混凝土铺装层作了回访，就高速公路桥面混凝土铺装层的病害成因进行深入分析，提出了病害的原因和质量改进控制的措施，并为日后高速公路桥面混凝土铺装层的巩固和持续改进提供参考和借鉴。
１．混凝土桥面铺装病害产生原因及分析
1.1设计原因及分析
1.1.1配比设计
配比设计时要充分考虑施工中得实际情况。桥面铺装的施工有采用小型拌和机现场拌制的，这样的施工变异性大，难以保证质量。一些施工单位为成型方便，加大混凝土的坍落度，当采用泵送混凝土时，为满足泵送混凝土坍落度较大的要求，将混凝土配比中水灰比加大，造成混凝土干缩性增大，强度降低，导致混凝土表面开裂；混凝土的原材料质量不均衡、砂率偏大、水灰比控制不好、砂石级配差、混凝土拌和物和易性差以及施工时振捣差、模板漏浆等因素都会使混凝土出现蜂窝、麻面、气孔过多、强度降低等质量缺陷，破坏铺装层的整体性、降低抗裂、抗冲击及耐磨的能力。
1.1.2强度设计
钢筋混凝土二者设计位置和尺寸设计考虑不周。施工控制不严，钢筋网垫高位置不对，无法发挥钢筋网的抗裂作用，引起强度不够；新浇砼时有桥面积水、遭到雨淋和表层浮浆未进行处理的，使砼性能受到影响或厚度不足而引起强度不够；混凝土桥面铺装较薄，振捣不密实或养生不良引起强度不够；冬季施工，防冻剂使用不当，混凝土受冻，导致强度不够。在车辆荷载的作用下，使得桥面铺装较快地出现泛砂、开裂、松散和破碎等病害。
1.2施工原因及分析
1.2.1厚度不足
施工中，考虑预制和支架现浇、挂蓝悬浇桥梁空心板及箱梁上部构造时，梁板的预拱度、支架的沉降及预应力反拱均无法准确地预测，施工中要达到主梁顶面标高与设计值相符是相当困难的；设计预应力梁起拱高度时，如未考虑到对桥面厚度的影响，尤其大跨径梁起拱高度加大后，就会相应减少桥面铺装层的厚度；设计桥面铺装厚度普遍较小，一般为8～12 cm，施工自下部构造的标高累计正误差和梁板施工正误差必然会使桥面铺装厚度减小；在梁板施工过程中，若各环节验收把关不严，会造成成型的梁板尺寸过高；支座的标高控制不严，高于设计高程；梁板的倾斜度过大，或者由于调整桥面纵横坡等因素均可能造成梁板顶面高程高出设计值，而使得桥面铺装层厚度局部过薄，削弱了桥面铺装层的刚度和承载力。以上均为桥面铺装厚度保证不了而产生病害。
1.2.2钢筋定位不准
一般设计要求桥面铺装钢筋网的保护层厚度为3cm，即位于铺装层的中上部。但在实际施工过程中，采用的支垫措施不到位，或贴于梁顶面、或位于中下部，钢筋定位不准确；在浇筑混凝土过程中，常受施工人员人为踩踏、运输机具碾踏和混凝土的自重等因素影响，导致钢筋网变形，向下移位，削弱了钢筋网的抗裂能力，尤其是负弯矩区的桥面铺装层，更容易因此而出现桥面裂缝等病害。
2.混凝土桥面铺装病害处治措施
2．1完善桥面系的结构设计
抓好前期设计工作，保证最小设计厚度(不小于8 cm)，设置厚度均匀，达到较为理想的受力状态；在梁体顶层应设计与桥面牢固结合的预留钢筋；预应力梁跨中起拱高度设计时要充分考虑对桥面厚度的影响，施工时一般按墩台、支座设计高程进行控制；适当增加桥面混凝土厚度和钢筋网格密度，加大钢筋直径；对于需要调整横坡的桥梁，应在墩台帽处及梁板顶面进行调整，不宜最后在桥面铺装内一次调整，这样不利于桥面厚度控制。在进行梁体及行车道板设计时，对于外悬桥面板、连续梁等结构的负弯矩处，以及桥面分缝处各板块角部等位置，桥面铺装层受到了拉应力的作用。为此，设计时对这些部位除了桥面板考虑负弯矩配筋外，在桥面铺装层内增设负弯矩的受拉钢筋，以防桥面在此出现病害。优化桥面排水系统的设计，确保桥面排水畅通，不积水。
2．2优化精细施工过程
保证桥面砼的厚度。桥面铺装施工前，应认真检查梁板顶面的高程，以免出现桥面铺装层厚度不一致，造成过薄或厚薄交界处成为薄弱断面，在混凝土收缩时，难以承受拉应力而开裂；特别应注意齿块混凝土的高度，不能影响桥面砼厚度。梁板顶面的高程必须满足桥面铺装的厚度要求，对超高的部分、负弯矩张拉齿块处多余的混凝土、不密实的混凝土必须提前进行凿除处理。要严格控制梁顶面平整度，抹面时应用脚手板搭于两侧滑道上，木板数量、刚度要足够，工人站在木板上进行抹面，边抹边用3 m直尺，纵向、横向校核平整度，保证桥面铺装具有良好的大面平整度，严禁出现坑洼积水现象。防止梁顶面不平整而增加其与混凝土界面的摩擦阻力，致使薄弱桥面开裂。严格控制混凝土的施工质量及梁板的几何尺寸，特别是梁高。要保障同跨梁板的上拱度基本相同，从而保证桥面铺装层厚度基本一致。
3.抚吉高速公路桥面混凝土铺装层的全面质量改进建议
3.1桥面混凝土铺装层质量在设计方面的改进
在设计中，增加了盲沟、渗沟等排水系统，在防撞墙内侧设置了10cm深、10cm宽的碎石盲沟渗沟带。与桥梁泄水孔形成完善的内部结构排水系统；桥面铺装混凝土的标号由原来的C25提高到C50，在混凝土中添加微硅粉，提高混凝土密度，并采用坍落度小的混凝土，减小孔隙率；在刚度方面，采用梁板跨中增加加强连续钢筋，由直径为16mm的钢筋从跨径向两侧支点1.0m处的范围内每隔1m设置一道加强钢筋，加强相临梁板之间的联系刚度。梁板的绞缝钢筋由原来搭接改为焊接，在梁板顶面预埋直径为10mm的钢筋，且每平方米设置6根，与桥面铺装焊接，准确定位桥面铺装钢筋，防止钢筋下沉。增强梁板与铺装之间的刚度。
3.2桥面混凝土铺装层质量在施工过程方面的改进
在养生方面采用了土工布覆盖，减少混凝土收缩裂缝，混凝土中骨料采用优质石灰岩，提高握裹力，以提高混凝土的抗冻性和抗渗性，杜绝水毁现象的发生；在施工方面，注重混凝土的質量，梁板侧面采用100%凿毛，增加混凝土的表面积。加强了梁板与梁板的刚度；混凝土振捣上采用平板振捣器与美国进口高频低幅桥面振捣梁振捣桥面混凝土，清除振捣后浮浆。强度形成后桥面全部人工凿毛，既要凿除强度较低的浮浆，又不破坏骨料；在沥青混凝土桥面铺装上采用4%SBS改性沥青，在磨耗层上采用5% SBS改性沥青SMA沥青混凝土，保证梁板刚度与铺装刚度尽可能相近。
3.3桥面混凝土铺装层质量在管养过程中的改进
在养护方面，防止除雪剂与混凝土产生碱集料反映，在护轮带边缘埋设机制花岗岩缘石，减少除雪剂与混凝土的接触面积，同时结合气候情况，建立健全高速公路的养护责任制，健全养护档案，进行针对性、个性化的养护。
4.结束语
目前高速公路在国民经济的发展中越来越发挥着重要作用,随着高速公路通车里程的增加,交通量的不断增大,汽车轴载和轮胎压力的不断提高,对桥面砼铺装层的质量要求越来越高。只有不断创新铺装施工工艺，采用新材料、新技术、新工艺，从设计、施工、养护等方面采取综合措施，才能更好地消除桥面铺装的病害，保证桥面铺装的质量。