刘 锐 王武刚

1 概述

桥面铺装的寿命是近年来工程界关注的焦点,许多新建桥面的严重破坏造成了重大经济损失,这是研究者面临的重要的课题。分析桥面铺装层的受力状态及其与桥梁结构主体受力之间的相互关系,以便为桥面铺装层的设计提供理论依据,这显然是非常重要的。本文将重点讨论水泥混凝土桥面铺装层的破坏机理进而确定铺装层厚度的简化方法。

2 桥面铺装层损坏的形式

根据对现有桥梁的调查,桥面铺装层破损形式通常有:裂缝、坑槽、塌陷、鼓包。

3 桥面铺装层破坏机理和形式

在温度变化或外界荷载作用下,桥面铺装层表面出现负弯矩,进而引起铺装层上缘的拉应力,当拉应力超出材料的抗拉极限便产生开裂。表现为水泥混凝土铺装层沿纵向(多数)或横向(少数)的裂缝。车辆轮载和水的渗入等因素的影响还会使裂缝进一步扩展,这种属于挠曲破坏。此外还有剪切破坏和局部冲压破坏,剪切破坏会引起铺装层的空鼓及脱离,冲压破坏会导致在铺装层薄弱区域出现局部碎裂或网状裂缝。

实际调查资料表明桥面铺装损坏的最主要表现形式是裂缝,所以下面我们以裂缝破坏作为主要讨论对象。

4 裂缝破坏的力学性能分析

4.1 桥面铺装层纵向裂缝

行车道板支撑于主梁肋之上,从弹性力学原理可知,当荷载作用于板块中时,便会引起板肋交接部位附近产生负弯矩,而当负弯矩区域内桥面铺装层的拉应力超过其材料的抗拉强度时,纵向裂缝就会产生。……