橋面鋪裝病害原因分析及改進措施

孟占領

(任丘市交通局)

1 水泥混凝土橋面鋪裝

在水泥混凝土橋面鋪裝的使用和養護過程中,最常出現的問題是鋪裝層的龜裂、破碎和漏筋,主要有以下幾個方面的原因。

(1)原材料質量不合格。石料壓碎值指標不符合要求,細集料中雜質含量過高,粗骨料粒徑不合格等均可影響到混凝土的整體強度,使其達不到設計強度,難以滿足使用要求,從而發生龜裂破碎現象。

(2)水泥混凝土鋪裝與橋梁行車道板未能很好地連結成為整體,有“空鼓”現象,另外,橋面鋼筋網下沉,上保護層過大,鋼筋網未能起到防裂作用,這樣橋面不能適應反復荷載引起的振動而發生破壞。

(3)鋪裝層厚度不夠,由于在橋梁下部結構或預制梁施工時未能控制好標高,安裝后致使梁頂標高偏高,為了保證路線總標高不變而減少了橋面鋪裝厚度,使得鋼筋網上下保護層不夠,強度嚴重不足而發生破損,嚴重時出現漏筋現象。

(4)未按規定要求進行養生及交通管制,橋面車道鋪筑完成后養生不及時,在混凝土尚未達到設計強度時即開放交通,允許車輛通行,從而造成了鋪裝的早期破壞。

通過上面的分析可知,影響橋面混凝土鋪裝質量的因素很多,如不注意,就會縮短鋪裝層的使用壽命,過早地發生破損,不僅妨礙交通,亦會造成不必要的損失。因此,要想預防上述情況的發生,必須著重從以下幾方面入手。嚴格按照規范的要求進行施工。

(1)嚴把原材料質量關,各類粗細骨料必須分批檢驗,各項指標合格后方可使用,混凝土配料時砂子應過篩,石料也應認真進行篩分試驗,拌合時各種衡量器應按時檢修,保持準確,以保證混凝土質量。

(2)為使橋面鋪裝混凝土與行車道板緊密結合成整體,在進行梁板預制時其頂面必須拉毛,一般應垂直跨徑方向劃槽,槽深 0.5～1.0cm橫貫全寬,每延米 10～15道,在綁扎橋面鋼筋網之前必須用鋼絲刷清除梁頂結合面上的浮漿,用空壓機吹凈,沖洗干凈,以保證梁板與橋面鋪裝的結合。在澆筑橋面混凝土之前必須嚴格按設計重新布設鋼筋網,以保證鋼筋網上下保護層,從而減少裂縫。

(3)在進行橋梁上、下部結構施工時要嚴格控制標高,以保證橋面鋪裝層的厚度,如果標高有問題,按原設計不能保證鋪裝層厚度,要通過設計部門適當提高路線標高以確保鋪裝的厚度。在澆筑橋面混凝土時振搗要充分,保證密實,初凝前要按規范拉毛,以保證橋面摩擦系數。

(4)水泥混凝土橋面鋪裝施工完成后必須及時覆蓋和養生,并須在混凝土達到設計強度之后才能開放交通。

2 瀝青混凝土橋面鋪裝

在大中型水泥混凝土橋中,橋面鋪裝的瀝青混凝土鋪裝層應滿足與混凝土橋面的粘結,防止滲水、抗滑及有較高抵抗振動變形能力等功能性要求。然而在實際運營使用過程中,橋面瀝青混凝土開裂脫落卻往往成為橋面鋪裝的主要病害,主要原因有以下幾點。

(1)設計上先天不足。瀝青混凝土鋪裝層厚度宜為 4～10cm,同時必須保證不能滲水,高等級公路上的瀝青混凝土鋪裝層應厚一些,而有的瀝青混凝土鋪裝層設計時厚度嚴重不足,或為保證路面設計標高而擅自降低瀝青混凝土鋪裝層厚度,但瀝青混凝土的配比卻未做相應的調整,致使鋪裝層的抗振變形能力減弱,造成了面層開裂脫落。

(2)瀝青混凝土鋪裝層漏水,在瀝青混凝土與水泥混凝土中間形成一層水膜,在車輛荷載的反復作用下,兩層分離,產生龜裂,造成脫落。

(3)粘層油未滲入到混凝土面層中,未起到粘結作用。

(4)壓實度不夠。施工時未按規范要求進行碾壓,瀝青混凝土松散,強度不足,經重車反復振動碾壓,長時間就會破碎脫落。

因此,在進行瀝青混凝土橋面鋪裝施工時,為保證工程質量,預防上述病害的發生,應從以下幾個環節入手嚴格控制。

(1)在設計上應保證瀝青混凝土鋪裝層的厚度滿足使用要求,對于高速公路橋面,其瀝青混凝土鋪裝層厚度應≥9cm,一般等級公路橋面瀝青混凝土鋪裝層厚度應與相接公路面層一致并一起施工。

(2)瀝青混凝土配比要采用連續密級配,確保瀝青混凝土不滲水,同時在泄水孔的設計、施工時,保證泄水孔的頂面標高低于橋面水泥混凝土鋪裝標高,確保一旦滲水可將滲下的水排出,以防止滲下的水浸泡瀝青混凝土。

(3)施工前應對水泥混凝土橋面進行清掃和沖洗,對尖銳突出物及凹坑應予打磨或修補,以保證橋面平整、粗糙、干燥、清潔。粘層油宜采用乳化瀝青或改性瀝青,灑布要均勻,確保充分滲入以起到粘結作用。

(4)在施工時,瀝青混凝土宜采用膠輪壓路機復壓及輕型鋼筒式壓路機終壓的方式,不得采用可能損壞橋梁的大型振動壓路機和重型鋼筒式壓路機,瀝青混凝土鋪裝層的施工碾壓一定要嚴格控制壓實度,同時要加強檢測,確保各項指標符合規范的要求。

3 橋面鋪裝早期破損與防水層的關系

橋面鋪裝早期破損與防水層材料選擇不當及施工質量有關。過厚的防水層和粘結性差的防水層,在重載交通的反復作用下使瀝青混凝土鋪裝層產生推移、松散,導致橋面鋪裝破損。防止橋面鋪裝早期破損的關鍵一是解決瀝青混凝土鋪裝層透水問題,二是防止由于防水層施工在瀝青混凝土橋面鋪裝層和水泥混凝土橋面之間形成薄弱夾層或無粘結層。因此,在重載交通下建議不要采用卷材和粘結性差的防水材料。建議使用 SBS改性瀝青作防水層,它不但解決了防水問題,而且在施工時與瀝青混合料粘結成了一個整體,是一種經濟、實用、效果良好的防水材料。

因此,在橋面防水層施工時要注意以下幾點。

(1)清除橋面混凝土的浮漿,所謂浮漿是指收面時形成的薄皮或施工時遺落的砂漿,以及空鼓不實的地方,不能將水泥混凝土本身表層砂漿全部清除或銑刨。

(2)徹底清潔橋面,不能有浮塵雜物。對卷材還不能有空洞或隆起,否則不能緊密貼合。

(3)嚴格控制噴灑量或施工工藝,使其達到相應的質量標準。

(4)嚴把進場材料關,相同品種的防水材料,等級、產地不同質量差別很大,應嚴格按照合同要求控制好進場材料的質量,保證防水效果。

總之,橋面鋪裝的質量將直接影響整條公路的運營管理和行車安全,因此在施工和養護過程中切不可掉以輕心,要嚴格按技術規范施工,不斷摸索,總結經驗,發現問題及時解決,才能防患于未然,保證公路橋梁的暢通無阻。

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