辛艳光

（海南中咨泰克交通工程有限公司，海南海口 570203）

0 引言

1 桥面补强层加固作用

桥面作为直接承受和传递交通载荷的面层，时刻受到荷载和外界环境的影响，随着使用年限的增加，会出现损坏、老化和变形等问题。通过桥面补强层加固施工，采用凿毛、铺设抗剪钢筋和加固桥面铺筑层等措施，能提高桥面的荷载承受能力和抗变形能力，防止桥面裂缝的扩展，同时可提高桥梁的抗渗透性和耐久性，延长桥梁的使用寿命，减少维护和修复的频率，降低养护成本。

2 工程概况

某预应力混凝土连续箱梁桥桥面铺筑设计结构按照从上到下的顺序，结构类型为：SBS 改性沥青AC-16I 型（4cm）+SMA10SBS 改 性 沥 青 混 合 料（3cm）+防水层+钢筋水泥混凝土（7cm）。该桥梁于2002 年建成并投入使用。在使用过程中，桥面铺筑层遭受严重损坏，多次进行桥面沥青铺筑层修补工作。桥面铺筑层受损主要是车辆荷载的反复作用，导致铺筑层发生纵横向推移、龟裂、局部坑槽等问题，进而导致雨水下渗，严重影响桥梁的使用状态。为解决这些问题，对桥面进行系统的调查和分析，并制订全面的病害成因报告，并针对不同部位的实际情况采取针对性的措施进行处理。

3 病害原因

3.1 结构病害原因

第一，随着使用时间的增加，桥面铺筑层的混凝土与沥青的黏结力会逐渐减弱，导致层间的连续受力条件被逐渐破坏。此外，在车辆荷载的反复作用下，导致桥面混凝土铺筑层和防水层出现分离、桥面铺筑层发生推移。随着荷载压力的逐渐提高，各类路面病害不断扩展[1]。

第二，该桥梁结构采用特殊设计参数，箱梁间距为3.5m，比同类型桥梁标准间距增加0.6m。这一间距变化导致主梁的横向变形和扭转变位增大，也使混凝土铺筑层承受更大的应力和主应力。这种情况下，主梁之间的横向变形协调性逐渐减弱，主梁的横向变形和扭转变位增大，对桥面沥青铺筑层施加更大的力，导致沥青层的受力状况不断恶化。超载车辆的高负荷施压进一步加剧这一问题，使桥面沥青铺筑层承受更大的负荷和压力，桥梁结构整体承载能力下降，桥面沥青铺筑层出现龟裂、剥落和掉块等现象，严重影响桥梁的使用寿命和安全性。

第三，混凝土铺筑层厚度不足，加上该桥梁的右幅桥面以钢纤维混凝土为主，没有配置钢筋网片，由于重型车辆的反复碾压、冲击，混凝土桥面承受较大的负荷，导致混凝土铺筑层的破损情况加剧，进而引发坑槽、开裂等一系列病害问题。

3.2 施工工艺原因

第一，沥青混凝土下面层厚度不均是施工中的常见问题之一。由于施工工艺的限制或施工操作不规范，导致下面层厚度不均匀，这会对沥青混凝土的铺筑质量和性能产生负面影响。局部厚度偏小会导致该区域的承载能力下降，易出现沉陷、龟裂等病害，不仅会影响道路的使用寿命，还会给行车安全带来潜在风险。

梁、王两人寻碑、拓碑事俱见《嘉泰会稽志》卷十六《碑刻·秦颂德碑》。也可以参考绍兴丛书第一辑(地方志丛编①)〔M〕，北京：中华书局，2006，307。

第二，在施工过程中，未对桥梁面层结构进行有效的清理和拉毛处理，会导致材料之间的黏结效果不佳，降低路面的承载能力和耐久性。此外，黏结效果不佳还会导致沥青层易出现龟裂和剥离，加速路面损坏发展，影响行车安全和驾驶舒适性[2]。

3.3 外界环境影响

桥梁病害的形成与外界环境因素有直接关系，包括气候、交通负荷、污染和自然灾害等多个方面，这些因素长时间作用于桥梁结构，逐渐引发桥梁病害问题。

第一，气候条件对桥梁结构有重要影响。气温的日夜变化、季节性变化以及湿度的变化会导致结构材料膨胀和收缩，引发龟裂、变形等问题。在寒冷地区，冰雪的融化和结冰会导致结构冻害，如冰冻融化循环引起的混凝土龟裂等。高温地区则容易引发混凝土膨胀和表面剥落，影响结构的强度和稳定性。

第二，交通负荷也会对桥梁产生影响。随着车流量的不断增加，桥梁所承受的荷载逐渐加大，长时间的车辆行驶和荷载作用会导致桥梁构件疲劳破坏，引发裂缝和腐蚀等问题。超载车辆的频繁通行会对桥梁造成额外损害，加速病害产生和发展。

第三，自然灾害也是影响桥梁健康的重要因素。地震会引发结构破坏、位移，甚至导致倒塌；洪水和风暴会冲刷基础、破坏构件，导致结构不稳定。

4 施工方案确定

对该桥面出现的病害及问题进行针对性的检测，决定采取两个方面的改善措施，即改善桥梁结构的横向强度和刚度，以及通过桥面补强层加固来修复桥面铺筑结构层。在实际实施过程中，需要清除原桥面层并重新铺筑，应用多层双钢混凝土及竖向抗剪钢筋进行加固，确保新铺混凝土与箱梁有效连接[3]。

5 构造措施

第一，为改善主梁顶面的性能，采取凿毛措施，使其形成粗糙的凹凸面，粗糙度达到≥6mm（见图1）。此外，特别关注骨料的处理，使其外露，以提高混凝土的抗滑性能。为加强新旧混凝土的黏结性能，在表面涂刷界面剂，确保新旧混凝土更加牢固地黏结。

图1 桥面凿毛后

第二，针对箱梁顶面的预应力钢筋和锚具区域，采取钻孔和植入抗剪钢筋的措施。在顶板预应力钢筋和锚具的区域进行错开钻孔，并将抗剪钢筋嵌入其中。钻孔深度需要达到钢筋直径的10 倍以上，以确保钢筋的牢固性和稳定性。选用直径为12mm 的螺纹钢筋，并按照48mm 的间距进行布置。此外，钢筋伸入铺筑层施工时，需要与钢筋网片连接，以确保结构的整体稳定性和强度。

第三，由于新铺筑的混凝土与原结构混凝土在龄期上存在差异，为避免铺筑层出现收缩裂缝，需要在铺筑层中增设构造钢筋。选用直径为12mm 的钢筋，并按照12cm 的间距进行布置。通过合理的绑扎工艺，确保钢筋网片的牢固性和稳定性，有效防止铺筑层开裂。

第四，钢筋网片和植入的抗剪钢筋通过焊接完成整体连接，在搭接焊和帮条焊的过程中，双面焊的搭接长度应在5d 以上，单面焊的搭接长度应在10d 以上，钢筋绑扎搭接长度要满足35d 的最低标准。箱梁顶板和钢筋网之间的净距离要超过2.6m，1.2m 钢筋网片范围内至少需要设置4 个支撑点，必要时需要通过钢筋网下焊接短钢筋支撑来满足稳定性要求，不允许使用砂浆或混凝土垫块架立进行替代。在铺筑层钢筋网铺设过程中不能中断，严禁出现因铺筑宽度不足或停工切断钢筋的情况[4]。

第五，进行双钢混凝土桥面铺筑时，尽量采用全宽一次性完成的方法。然而，在某些情况下必须分幅施工。在这种情况下，需要使用中控模板，确保其稳定无移动，并在模板接口处采取密封措施，避免混凝土渗漏，确保施工质量。通过精确的铺筑操作和严格的工艺控制，保证铺筑层的质量，避免铺筑接头处出现松散或不平整的现象，从而提高桥面的平整度和整体性能。

第六，完成钢纤维混凝土铺筑后，需要进行压槽处理，以提高其表面的牢固性和平整度。选用直径为12mm 的钢筋，并确保槽的方向保持横向，槽深需要控制在5～10cm 范围内。

6 施工要点

第一，为了确保主梁结构的稳定性，凿除施工过程中应优先选用冲击力较小的机械设备，避免过度的振动和冲击对主梁结构产生不良影响。

第二，对于箱梁顶板的裂缝，应采用专用的环氧树脂灌缝胶进行灌缝处理。然后，在灌缝处治完成后，需要强化桥面补强层，以进一步增强箱梁的承载能力和结构稳定性。

第三，如果保留原有泄水管道，应将泄水管道的入水口高度控制在钢纤维混凝土铺筑层之下，以保证泄水管道的使用效果。

第四，桥面铺筑层使用钢纤维的区域，严禁表面出现油污及其他杂质，以确保钢纤维与水泥浆的黏结效果。各类黏连片、表面锈蚀、铁屑及杂质的总重量应控制规范之内。

第五，双钢混凝土应采用低热硅酸盐水泥，并按低收缩性混凝土的配合比标准，掺入高效引气减水剂、膨胀剂进行配制。在施工过程中，需要严格控制坍落度和配合比，以确保钢纤维混凝土不会因过度收缩而导致层间开裂。钢纤维混凝土还要使用强制性混凝土拌和机进行充分的拌和，确保纤维分布均匀。在拌和过程中，拌和量不能超过额定值的80%。拌和工艺如下：首先，投入碎石和1/2 的钢纤维进行1min的干拌；其次，放入砂石、水泥和1/2 钢纤维干拌1min；最后，加入水和减水剂湿拌1.5min 完成最后的拌和作业。完成拌和的混合料必须确保钢纤维均匀分布。

第六，桥梁的长期使用会在箱梁表面积累污垢、灰尘和其他杂物，影响新铺筑层与原箱梁之间的附着力。因此，在施工前，要仔细清理箱梁表面，确保其干净无尘。此外，为了增强附着力，应根据要求在混凝土表面涂刷界面剂。

第七，在进行实际铺筑前，还必须对钢筋网和钢筋骨架的绑扎和焊接质量进行严格检查。钢筋在箱梁结构中承担着重要的加固和支撑作用，因此其质量必须得到严密保障。检查时要特别注意钢筋网和钢筋骨架是否有贴地、变形、移位松脱及开焊等不良情况。这些问题的存在会导致桥梁结构的强度和稳定性受损，从而影响整体的使用安全。只有经过质量验收合格的钢筋网和钢筋骨架，才能进行后续的铺筑施工。

第八，在混凝土铺筑过程中，涉及上下幅桥的连接点，有时需要进行临时拆除操作。在进行连接点拆除时，必须谨慎控制桥面的交通，以避免车辆通行对新铺筑混凝土质量产生不利影响。车辆通行会引发振动和荷载，导致新铺筑混凝土的不均匀密实或出现龟裂等问题。因此，在这一阶段需要采取适当的交通管制措施，确保施工区域的安全与质量的兼顾[5]。

第九，混凝土表面的处理在铺筑过程中具有关键性。在进行抹平处理时，应当使用木模，而不是钢模提浆。使用木模能够更好地控制混凝土的表面质量，避免钢模引发的提浆现象。另外，在双钢混凝土上表面的平整度方面，应严格控制在3mm 以内，以确保整个桥面的平坦度和稳定性。铺筑完成后，会出现浮浆和松散部位，这些问题会影响混凝土的整体质量和强度。因此，必须及时进行人工清除，保持混凝土表面的一致性和均匀性。

第十，完成桥面钢纤维混凝土铺筑后需要铺设混凝土养生膜，并控制好水分，以避免产生干缩裂缝。

第十一，混凝土强度达到25%～30%范围时，及时使用切缝机按2.5cm 的切缝深度进行切割施工，再用石油沥青进行灌填缝处理，同时做好交通管控工作。

第十二，施工过程中应时刻关注当地气候环境变化，不能在雨天施工，且当气温达到30～35℃时需要按夏季施工参数进行钢纤维混凝土的铺筑，气温过高时则需要调整施工时间。

7 结语

在桥面补强层加固施工环节，通过合理的施工方案和科学的施工方法，可以有效修复和加固桥面，提高桥梁的承载能力和稳定性，延长桥梁的使用寿命，减少维护和修复的成本，还能够确保交通的畅通和行车的安全。因此，在类似工程开展中，要结合桥梁加固的要求，进行施工方案的优选对比，同时重视新材料、新技术的应用，以提升桥梁加固效果。