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新闻资讯：

分析了由混凝土强度和厚度方面、混凝土桥面铺装层产生裂纹、桥面混凝土与梁板粘接不好、水的危害等破坏的原因及防治措施

      　　关键词：市政；桥面铺装；混凝土；措施  　　 市政桥梁桥面铺装，一般采用沥青混凝土面层加防水层加防水混凝土的模式

    近年来，许多道路通车时间不是很长，有些桥梁的桥面铺装相继产生了破坏，主要是开裂、破损、坑槽、唧浆等病害，严重影响了道路使用的安全性和舒适性

    桥面铺装破坏是道路病害中最为严重的一种，且有着越来越严重的趋势，已引起了有关部门及广大工程技术人员的极大关注

    如何认真分析清楚桥面铺装层破坏的原因并采取相应防治措施，值得我们深入研究

      　　1、市政桥面混凝土铺装层破坏的状况  　　 通过调查及检测，发现桥面铺装层破坏的根本原因是由于混凝土铺装层的破坏而导致桥上沥青混凝土出现拥包、裂纹、坑槽等破坏现象

    桥面混凝土破坏处主要有如下几种情况：一是混凝土桥面产生网状及纵横向裂纹;二是混凝土厚度薄；三是混凝土强度低；四是混凝土与梁板结合差

    通过钻心取样发现，部分芯样在取芯过程中已破碎，能取出的芯样普遍产生环向开裂，混凝土表面松散，浮浆较多，骨料集中在下层，钢筋网位置不准确等

    破坏区混凝土强度低且不均匀，整体性差

      　　2、 桥面混凝土破坏的原因及防治对策  　　2.1 混凝土强度和厚度方面的原因  　　 （1）混凝土强度低，厚度薄，是桥面破损的重要原因

    按规范要求，混凝土桥面铺装层的强度不应低于主梁翼板

    因为桥面是与主梁协同作用的，在弯矩作用下，桥面相当于主梁翼板最上缘，是压应力最大的部分，如抗压强度不足，首先压碎的是铺装层

    所以桥面混凝土的强度保证等级应引起设计和施工的足够重视

    尤其在施工方面

    有时在混凝土浇注过程中，影响混凝土达到设计强度的因素有如下几个方面：  　　 ①配合比不合理，混凝土水灰比大，塌落大，振捣后混凝土表面浮浆较厚，影响混凝土整体强度

      　　 ②桥面上有积水就直接浇注混凝土，是浮水上到表层，局部降低了混凝土的强度

      　　 ③混凝土振捣不充分，混凝土局部不密实，或养生不好，降低了混凝土的强度

      　　 ④桥面钢筋网贴于梁顶，造成其混凝土上保护层过大，使钢筋在桥面混凝土中的受力作用减小或消失

    影响桥面混凝土整体受力性能

      　　 ⑤混凝土局部厚度薄，有时极限厚度4～5cm，此处混凝土除浮浆外，仅存一层骨料，不能达到施工配合比要求且无法振捣密实，一定程序上降低了局部桥面混凝土强度

      　　 （2）根据国家有关对钢筋混泥土桥面铺装课题的研究成果资料，从铺装的应力计算结果看，桥面混凝土厚度宜在80～120mm之间能满足要求，但考虑超载，偏载和高应力疲劳对桥面使用年限的影响，混凝土厚度一般应为90～150mm之间

    以前，桥面混凝土厚一般设计为80mm，极限厚度60mm，现在是10mm，极限厚度为80mm，从设计上看，桥面混凝土厚度偏薄，从施工方面，梁板的反拱度影响及施工误差的存在，导致一些桥面混凝土局部极限厚度仅为40～50mm，必然导致混凝土的过早损坏

      　　 （3）为确保桥面混凝土的强度和厚度，根据混凝土桥面的破坏的根本原因，应该采取如下防止措施

      　　 ①结合新编《公路水泥混凝土路面施工技术规范》，充分考虑到桥面结构特性，即：弯拉结构特性，动载结构特性，大面积薄壁结构特性及运营超载特性，贯彻“更强更厚”的思想，桥面混凝土强度等级必须达到C40以上，厚度为100～150mm，极限最薄厚度90mm

      　　 ②认真研究混凝土配合比，要采取级配良好的骨料

    选择合适的砂率及水灰比（一般为4～6），并在施工中严格控制，保证混凝土强度的稳定性和连续性，达到混凝土的设计要求且偏差均匀

      　　 ③保证桥面钢筋的正确位置，特别强调钢筋网与梁顶必须有一定的保护层，使钢筋受力良好

      　　 ④施工时必须对梁板反拱进行测量

    并对桥面梁顶标高进行仔细测量，然后计算出混凝土桥面的厚度，必要时对设计进行调整，必须保证桥面混凝土最小厚度为90mm

      　　2.2 混凝土桥面铺装层产生裂纹  　　 根据裂纹产生的原因，可将裂缝分为干缩裂缝、温度裂缝和疲劳裂缝

      　　2.2.1 疲劳裂缝  　　 桥梁主梁的桥面板在荷载的作用下，经常处于震动变形中，由于在混凝土材料内部存在局部缺陷或不均匀性，在荷载的作用下会发生应力集中而出现微裂缝，应力的反复作用，是裂纹逐步扩展，直到一定次数后，产生疲劳裂缝，产生破坏

    另外，桥面混凝土表面有时存在肉眼看不见的细小干缩裂纹，也会在反复的震动过程中逐渐加长加宽

      　　2.2.2 温度裂纹  　　 温度裂缝一般是指在温度降低过程中产生的

    在温度降低时，铺装层发生翘曲，但由于铺装层与梁顶紧密联结，致使桥面混凝土不能自由伸缩，这样就在铺装层顶产生拉应力，其大于混凝土极限抗拉强度时就会产生温度裂纹

    防止温度裂纹就应该以降低混凝土的水化热，降低混凝土出现拉应力的起始点温度，减少混凝土降至环境温度时的温差等方面入手

      　　2.2.3 干缩裂纹  　　 干缩裂纹是指混凝土尚在柔软塑性状态时，因混凝土表面水分蒸发造成的失水干燥，同时蒸发降温及水泥水化所引发的干燥收缩及温度收缩和化学减缩共同相互作用的结果，以干缩为主

      　　2.2.3.1 干缩裂纹的种类和危害  　　 （1）轻微干缩裂纹：裂纹宽度大约为1mm左右，长度约为0.2～1m不等，分布是无规律杂乱的，深度较小，一般为2～4cm，其特征是表面开口宽，随深度逐渐消失

    它的危害程度不严重，可不做处理和适当处理

      　　 （2）中度干缩裂纹：裂纹宽度2mm左右，长度约1～2m，深度5～10cm，必须进行处理

      　　 （3）严重裂缝：裂宽3～5mm，深度贯穿整个板厚，必须全部凿除返工处理

      　　2.2.3.2 裂纹产生的原因及防治  　　 干缩裂纹的产生，直接与施工时外界的风速、相对温度、气温、日照和养生措施采用的早晚有关，新拌混凝土抵抗塑性收缩的能力与原材料细粒含量，配合比中水泥浆和砂浆含量及混凝土的匀质性和离析有关，防止干缩裂纹的措施必须从材料、施工工艺和外界环境（特别是风速）3个方面，围绕两个核心问题进行，一是减少混凝土表面水分蒸发，二是增大材料的抗裂能力

      　　 （1） 提高混凝土原材料及混凝土配合比防止干缩裂纹的产生  　　 ①土对塑性收缩裂纹的影响很大，要严格控制混凝土材料的泥土含量，粗集料含泥量不得大于1%，沙的含泥量不得大于2%

      　　 ②尽量选用较粗水泥及较小的水泥用量，对防止塑裂有利

      　　 ③选用细度模数2.5～3.2的中偏粗砂比≤2.5的细沙好，同时要选用较小的砂率，一般比设计配合比基础上的砂率降低4%～5%，可提高混凝土的抗裂性能

      　　 ④选用适当的水灰比（一般为4～6），减少混凝土表层浮浆厚度，有利于防裂

      　　 ⑤采用钢纤维混凝土，防止开裂

      　　 （2）从施工因素方面防止混凝土产生塑性收缩裂纹  　　 ①必须保证桥面混凝土施工配合比和施工坍落度的相对稳定性，尤其是一个工作班内，施工配合比的稳定可以保证表面砂浆均匀

    在混凝土浇注过程中，要减少人工翻捣混凝土，避免骨料离析、下沉，确保混凝土表面砂浆不要过厚，不得大于10mm，可有效的防止塑裂

      　　 ②不得在桥面上留有振捣器拖出的砂浆集中的发亮条带，由于砂浆与混凝土收缩量相差过大，此类条带部位易产生裂纹

      　　 ③在多风的天气，应尽快尽早地开展养生工作，覆盖物必须有足够的搭接带并能固定良好，洒水养生必须有专门的作业班组负责，不间断洒水

      　　 ④抹面时人工抹面要轻，避免拉伤混凝土

    初凝时产生微裂的，要进行二次抹面处理

      　　 ⑤梁板必须清理干净，混凝土浇筑时，必须保证梁板上没有积水，以防混凝土局部与整体的不均匀

      　　 ⑥混凝土必须养生28天且强度达到设计要求后方可开放交通

    如需提前开放交通，必须有交通管制措施，禁止重载、超载车辆高速通过

    可以有效的防止微裂的扩展

      　　 ⑦要控制好梁体间铰缝、湿接缝施工质量，要使梁体整体受力，杜绝“单板受力”现象，防止由于梁体在载荷作用下变形不均匀导致桥面混凝土产生裂缝

      　　 （3）控制好施工环境因素  　　 ①夏天气温超过30℃时，应避免在11：:00～15:00塑性收缩最不利的时段施工

      　　 ②要降低混凝土温度，水泥温度不得超过50℃，混凝土温度不得大于35℃

      　　 ③在风力大于5级时，必须停止施工

      　　2.3桥面混凝土与梁板粘结不好  　　桥面混凝土与梁板粘结不好，产生“两层皮”现象也是桥面混凝土产生破损的重要原因

      　　 （1）梁板上杂物、泥水清理不净

    桥面混凝土浇筑时必将梁板彻底清扫干净且要充分湿润

      　　 （2）对梁板进行凿毛处理，必要时拉横向槽，增加粘结力

      　　 （3）在梁板上预留竖向钢筋或植筋，并与桥面钢筋网焊接，使桥面混凝土与梁板一体受力

      　　2.4 水的危害  　　水是许多桥梁病害的原因，桥面混凝土破损与水有关

    一是梁板与桥混凝土间的游离水，二是混凝土表面上的自由水，尤其是混凝土表面有微裂纹，在行车载荷重复作用下，水在混凝土中产生“抽吸”作用，大大地降低了混凝土桥面抗疲劳性能

    所以在设计、施工时，要注意如下事项：  　　 （1）桥面混凝土防水层必须严格按照要求施工，防止水的渗入

      　　 （2）桥面混凝土做防水混凝土设计

      　　 （3）泄水管开口必须低于桥面混凝土标高，利于水的排出

      　　 （4）施工时按2.3节的做法，保证桥面混凝土与梁板的粘接，防止两层间出现游离水

      　　3 结论  　　混凝土桥面铺装是专业性、技术性很强的工作，要考虑到上述几个方面的因素，采取精细化施工措施，并且在工程实践中不断创新，才能保障桥面铺装质量，从而不断提高我国路桥工程质量水平

      原设计强度为C30混凝土强度和耐久性均严重降低

    近年来上海建成了大量桥梁、高架和轨道交通工程，钢筋混凝土防腐技术措施研究无疑将成为一个紧迫的课题

    通过对涂有（纯丙乳液、苯丙乳液、叔碳酸盐和有机硅）涂层的混凝土的氯离子渗透性、气体渗透性以及碳化性能进行了研究，发现除有机硅外，其他几种涂层对混凝土防腐效果显著，其中苯丙乳液效果最佳

    关键词：混凝土　防腐蚀　涂层　耐久性从20世纪80年代后期至今，经过十几年的建设，上海的道路交通设施发生了巨大的变化，建成了内环高架道路、延安路高架道路、南北高架道路、南浦大桥、杨浦大桥、徐浦大桥和高架明珠轨道线等

    在这些工程中，钢筋混凝土构筑物的量不断增加，就目前所修的桥梁结构而言，绝大部分为钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土结构

    根据目前对上海地区范围内立交桥和高架道路的初步观察发现，混凝土构筑物在耐久性方面存在着不同程度的问题，严重影响混凝土结构正常的使用寿命，主要表现特征为某些部位的混凝土开裂，钢筋锈蚀，混凝土钢筋保护层太薄，混凝土抗水、有害离子渗透性及抗碳化性能差等等

    如不予以重视，不尽早根据其使用状况和应用环境采取必要的保护措施，不久的将来会对国家和人民的财产和安全带来严重的后果

    混凝土腐蚀劣化过程一般经过两个阶段

    初始阶段和扩展阶段，在初始阶段没有显著的材料弱化或结构功能退化现象出现，但某些保护层被侵蚀介质破坏

    而在扩展阶段，将出现主动性的损伤并加速发展，如钢筋腐蚀

    到目前为止，如何减缓和防止混凝土桥梁腐蚀，以提高混凝土桥梁耐久性能，延长其使用寿命还没有一套有效的方法

    因此，本文就保护材料及工艺，保护技术方面加以研究，并提出一套有效的混凝土防腐蚀保护技术

    1、试　验1.1　原材料水泥采用PO32.5普通硅酸盐水泥，砂采用细度模数为2.6的中砂，粗集料采用5～38mm的石灰石

    混凝土配合比见表1.聚合物涂层采用纯丙乳液（AC）、苯丙乳液（PA）、叔碳酸盐乳液（TC）和有机硅（OS）等四种聚合物

    1.2　试验方法混凝土碳化试验按照《普通混凝土长期性能和耐久性能实验方法》（GBJ82-85）中快速碳化试验进行

    采用100mm×100mm×300mm长方体试件，标准养护26d，在60℃烘48h取出测试

    混凝土气体渗透试验按照RILEMTC116-PCD【1】步骤进行

    每组2块，试块采用直径150mm，高度为50mm的圆柱体

    养护时尽量减少试块与外界环境的水分交换

    养护在20℃的室内进行，立即将试块密封保存

    采用氮气作为渗透气体

    渗透压力分别为1.5×105、2.0×105、3.0×105Pa（绝对压力）

    计算各压力下的Ki，取平均值即得各配比混凝土的渗透系数K.混凝土氯离子渗透性能采用ASTMC1202【2】建议的电量法测定

    试件为直径100mm，高度50mm的圆柱状混凝土

    2、试验结果与分析2.1　钢筋混凝土桥梁耐久性劣化现状和力学性能现状我们调查了上海公路系统的团港桥、内港河桥、医院桥、五灶港桥和六灶港桥等钢筋混凝土桥梁

    这些桥梁均有不同程度腐蚀破坏

    从现场进行钻孔取样，并根据要求制样，以测定其氯离子渗透性、碳化深度和强度

    2.1.1　钢筋混凝土氯离子渗透性的检测2.1.2　钢筋混凝土碳化深度的检测2.1.3　钢筋混凝土抗压强度测试2.2　钢筋混凝土桥梁防腐技术措施研究以上对取芯试样的测试结果表明：受调查的上海地区这几座桥梁的混凝土均受到了相当严重的腐蚀

    可以推测其他桥梁也应该受到一定程度的影响，所以如何防止钢筋混凝土桥梁的腐蚀应该成为一个迫在眉睫的重大课题

    本文就此提出钢筋混凝土防腐技术措施，并对其作出评价

    试验分别对不涂涂层的基准混凝土（NO）和涂有不同聚合物涂层：纯丙乳液（AC）、苯丙乳液（PA）、叔碳酸盐乳液（TC）和有机硅（OS）的混凝土的氯离子渗透性、抗碳化性能和气体渗透性进行了研究

    并且对不同厚度的苯丙乳液（PA）涂层对耐久性的影响进行了研究

    2.2.1　不同涂层对混凝土氯离子渗透性的影响氯离子渗透性对于钢筋混凝土桥梁结构的耐久性是一个重要考察指标

    氯离子即使在高碱度下，对破坏钢筋的钝化膜都有特殊的能力

    钢筋的锈蚀最终会导致混凝土强度大大降低，这对于钢筋混凝土结构来说是一个潜在的巨大威胁

    试验表明，基准混凝土通过的电量为1233C.而涂有各种涂层的混凝土的氯离子渗透性得到显著改善

    2.2.2　不同涂层对混凝土气体渗透性的影响与基准混凝土相比，纯丙乳液涂层可以使混凝土气体渗透系数降低1个数量级，叔碳酸盐涂层可以使渗透系数降低2个数量级以上，而涂有苯丙乳液的混凝土根本就不透气

    有机硅对混凝土的气体渗透性影响很小

    2.2.3　不同涂层对混凝土碳化深度的影响混凝土碳化是指空气中的二氧化碳气体不断透过混凝土毛细孔扩散到混凝土内部，气相扩散到混凝土内部充水的毛细孔中与其中的孔隙液所溶解的氢氧化钙进行中和反应，生成碳酸盐或其他物质的现象

    从总体上可以把混凝土碳化过程分成两个步骤：第一个步骤是二氧化碳气体扩散到混凝土孔隙中；第二个步骤是二氧化碳与混凝土中物质发生反应

    很明显，前者是发生碳化腐蚀的前提条件

    利用涂层包裹混凝土的表面，从而形成致密的保护层可以防止二氧化碳气体的扩散

    从表6的数据可见，除了有机硅涂层外，其他涂层对防止混凝土的碳化都有很好的效果，基准混凝土28d碳化深度为24.7mm，而涂有苯丙乳液的混凝土28d碳化深度最小仅为0.7mm，纯丙乳液次之为2.7mm，叔碳酸盐再次之为5.9mm.从碳化的发展速度来看，基准混凝土和涂有纯丙乳液、叔碳酸盐涂层的混凝土早期碳化发展较快，后期较慢

    这是因为碳化产生了不溶于水的碳酸钙填充了混凝土的部分空隙【3】，使得二氧化碳气体扩散变得更难，所以减缓了碳化速度

    2.2.4　不同厚度的涂层对混凝土耐久性的影响分别调整苯丙乳液涂层的厚度为0.7mm、1.0mm和1.3mm，进行混凝土氯离子渗透、气渗、碳化深度测试

    试验结果见图2.由试验结果可以发现，混凝土28d的碳化深度随涂层厚度的增加而明显减小

    其中1.0mm涂层的混凝土碳化深度为0.8mm，而0.7mm涂层的混凝土碳化深度增加到3.2mm.而涂层厚度对混凝土气渗和氯离子渗透几乎没有影响，综合考虑经济与效果两方面因素，建议选择涂层厚度为1.0mm.3、结　论1）桥梁混凝土现场取样试验结果表明，原设计强度为C30的混凝土强度和耐久性都有惊人的下降，如不立即采取桥梁防腐措施，后果不堪设想

    2）不同涂层对混凝土的氯离子渗透性、气体渗透性和防碳化方面都有显著的效果，其中苯丙乳液最理想，可以使混凝土的气渗系数降低至0，抗氯离子渗透性能提高3个数量级，碳化深度下降到135.3）苯丙乳液涂层厚度对混凝土气渗和氯离子渗透几乎没有影响，而混凝土28d的碳化深度随涂层厚度增加而明显减小

    综合考虑经济与效果，建议苯丙涂层的厚度为1.0mm.震及竖向荷载作用下避免严重垮塌

    对此，本文提出了“强转换”、“强底梁、强节点”、“强剪弱弯”的抗震设计总原则