水泥砼橋面鋪裝層質(zhì)量控制

桂向東

(安徽省桐城市地方公路局,安徽桐城 231400)

水泥砼橋面鋪裝層質(zhì)量控制

桂向東

(安徽省桐城市地方公路局,安徽桐城 231400)

結(jié)合工程實(shí)例對(duì)水泥混凝土橋面鋪裝層質(zhì)量缺陷表現(xiàn)形式、產(chǎn)生原因進(jìn)行分析,對(duì)該道工序的質(zhì)量控制難點(diǎn)、要點(diǎn)提出一些看法,以供今后類似型式橋面鋪裝層的質(zhì)量控制參考,盡量避免質(zhì)量通病的發(fā)生。

水泥砼橋面;橋面鋪裝層;質(zhì)量控制

0 引言

橋面鋪裝層是橋梁系的一部分,相對(duì)于橋梁其它部分,它直接承受行車荷載、梁體變形和環(huán)境因素的作用。其變形和應(yīng)力特征與主梁及橋面板結(jié)構(gòu)型式密切相關(guān),一方面可分散荷載并參與橋面板的受力,另一方面起聯(lián)結(jié)各主梁共同受力的作用。它既是橋面保護(hù)層,又是橋面結(jié)構(gòu)的共同受力層。所以橋面鋪裝層應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和良好的整體性,并具有足夠的抗?jié)B性、抗裂性、抗沖擊性和耐磨性能。橋面鋪裝層施工質(zhì)量的好壞直接影響橋梁使用的耐久性和行車的舒適性、安全性。

從筆者調(diào)研的高速公路工程實(shí)體情況來看,橋面鋪裝層的設(shè)計(jì)大多為8cm水泥混凝土+10cm瀝青混凝土的復(fù)合式橋面鋪裝,一般10cm的瀝青混凝土由另外招標(biāo)的瀝青混凝土路面單位施工。基于這種模式,有很多橋梁施工單位一方面認(rèn)為水泥混凝土橋面鋪裝層不是橋梁工程的主體工程,不需要高度重視;另一方面認(rèn)為水泥混凝土橋面鋪裝層上面還有10cm的瀝青混凝土,有些缺陷可以由瀝青混凝土來彌補(bǔ)。因此,對(duì)水泥混凝土橋面鋪裝層的施工不夠重視,現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制不佳,致使水泥混凝土橋面鋪裝層出現(xiàn)不同程度的質(zhì)量缺陷和問題。

1 工程實(shí)例

合安高速公路 G、H合同段,主要結(jié)構(gòu)物有互通立交、特大橋、中小橋等。上部結(jié)構(gòu)有13m～20m預(yù)應(yīng)力空心板梁、25m～36m預(yù)應(yīng)力箱梁、30m～40m預(yù)應(yīng)力 T梁、現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁、現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱梁等型式。橋面鋪裝層設(shè)計(jì)為8cm水泥混凝土+10cm瀝青混凝土,8cm的水泥混凝土橋面鋪裝層由路基橋梁標(biāo)施工,10cm的混凝土橋面鋪裝層由路面標(biāo)施工。水泥混凝土橋面鋪裝層是從2004年10月陸續(xù)開始,混凝土標(biāo)號(hào)與梁體相同,坍落度設(shè)計(jì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)澆注方式確定,具體性能要求見表1。各合同段橋面鋪裝層混凝土所使用原材料和配合比見表2。

表1 不同結(jié)構(gòu)型式的橋面鋪裝層混凝土性能要求

表2 不同澆注方式的橋面鋪裝層混凝土原材料和配合比

2 鋪裝層常見的質(zhì)量缺陷及產(chǎn)生原因

2.1 鋪裝層厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求

規(guī)范要求,橋面鋪裝層的厚度允許下限偏差為-5mm。在合安高速公路F合同段80m橋面鋪裝層根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè),有很多斷面的混凝土厚度都達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,最終返工處理。其實(shí)這是橋面鋪裝層施工中最常見的質(zhì)量缺陷,也是公路運(yùn)營(yíng)以后危害最大的質(zhì)量隱患。厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的原因是施工水平差造成的。由于施工單位技術(shù)力量薄弱,對(duì)墩臺(tái)帽、蓋梁、支座墊石的標(biāo)高和箱梁高度控制不嚴(yán),對(duì)鋪裝層厚度控制技術(shù)交底不到位。甚至有的承包人為達(dá)到偷工減料的目的故意抬高支座墊石的標(biāo)高,減小鋪裝層厚度。但本工程項(xiàng)目中也存在箱梁頂面齒板設(shè)計(jì)不合理造成鋪裝層厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的問題,不在此贅述。

2.2 鋼筋網(wǎng)保護(hù)層不準(zhǔn)確

本工程采用D8鋼筋網(wǎng)片作為橋面鋪裝層的受力筋。施工中主要存在的問題是網(wǎng)片未能準(zhǔn)確的放置在鋪裝層的中間,鋼筋網(wǎng)保護(hù)層偏大或偏小,不均勻。原因是墊塊厚度不均勻,甚至沒有在鋼筋網(wǎng)片下放置墊塊,用澆注中混凝土當(dāng)墊塊,造成保護(hù)層偏大;還有箱梁或現(xiàn)澆梁局部標(biāo)高偏高未做處理,在保證橋面鋪裝層標(biāo)高、平整度準(zhǔn)確的要求下勢(shì)必造成保護(hù)層偏小。

2.3 橋面鋪裝層表面龜裂

在合安高速公路J合同段2005年3月2日澆注的半幅橋面鋪裝層150m。監(jiān)理在3月7日例行檢查中發(fā)現(xiàn),其中有100m長(zhǎng)范圍內(nèi)出現(xiàn)大面積的表面龜裂。出現(xiàn)問題后,監(jiān)理立即通知承包人暫停所有鋪裝層施工,一起研究分析產(chǎn)生大面積表面龜裂的原因,以避免在后期的施工中繼續(xù)產(chǎn)生類似問題。通過調(diào)查當(dāng)時(shí)的施工記錄和監(jiān)理日記,初步分析認(rèn)為,主要原因是:

(1)當(dāng)時(shí)首次采用汽車輸送泵澆注混凝土,為防止堵管,增加混凝土流動(dòng)性,施工人員有意調(diào)整配合比,使得混凝土坍落度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)140mm～180mm的要求,實(shí)測(cè)坍落度為220mm;

(2)澆注前為了使接觸面濕潤(rùn),用水管抽水沖洗,箱梁齒板處低洼有積水,澆注時(shí)未作處理,導(dǎo)致該處水灰比過大;

(3)由于首次采用汽車輸送泵澆注混凝土,澆注速度快,振搗、收光、拉毛的工人未增加,工作不連續(xù),導(dǎo)致有的混凝土已終凝硬化才收光拉毛,有的混凝土未收漿就收光拉毛,都會(huì)引起表面收縮裂紋;

(4)澆注當(dāng)天橋面風(fēng)速在6～7級(jí),覆蓋不及時(shí),混凝土失水過快,來不及硬化,必然產(chǎn)生干縮裂紋。

針對(duì)以上原因,承包人采取嚴(yán)格控制水灰比和坍落度、改為灑水濕潤(rùn)、增加收光拉毛工人、嚴(yán)格收光拉毛時(shí)間控制、及時(shí)覆蓋養(yǎng)生以及避開大風(fēng)作業(yè)等有效的整改措施后繼續(xù)施工,未發(fā)現(xiàn)鋪裝層出現(xiàn)表面裂紋和龜裂。

其實(shí),沿線好幾個(gè)合同段都出現(xiàn)類似問題,只是產(chǎn)生原因略有不同。在以往的高速公路施工過程中也有同樣的現(xiàn)象發(fā)生,可以說這是橋面鋪裝層的質(zhì)量通病之一。綜合各類橋面鋪裝層表面龜裂、不規(guī)則裂縫產(chǎn)生的原因,主要有以下幾點(diǎn):

(1)使用的水泥不穩(wěn)定、強(qiáng)度不足,混凝土早期失水過快、養(yǎng)護(hù)不及時(shí)產(chǎn)生收縮裂紋或裂縫;

(2)水灰比不準(zhǔn)確,坍落度過大,混凝土表面浮漿層過厚,骨料少,干縮后出現(xiàn)龜裂;

(3)水泥用量過多,當(dāng)時(shí)表面光潔,時(shí)間較長(zhǎng)后混凝土表面產(chǎn)生裂紋;

(4)混凝土施工工藝不當(dāng),保護(hù)層過厚,都會(huì)引起不同程度的收縮龜裂。

2.4 橋面鋪裝層表面脫皮、露石、起砂

有的橋面鋪裝層不是復(fù)合式鋪裝層,即全部為水泥混凝土鋪裝層,車輛直接在其上行駛。通車后一段時(shí)間后,橋面局部出現(xiàn)表面脫皮、露石、起砂現(xiàn)象,受雨水、荷載等因素影響最后出現(xiàn)大面積的損壞,直接影響橋梁的使用壽命。產(chǎn)生這類質(zhì)量缺陷的主要原因是:混凝土坍落度大,施工過程中提漿過厚;平整度找平時(shí)用砂漿找平,或在已振實(shí)的混凝土表面用灰漿找平;冬季施工未采取保溫措施,混凝土表面凍脹;水泥用量不夠,細(xì)集料偏細(xì)上浮砂多,收光時(shí)拍抹過量也會(huì)造成砂粒上浮;混凝土初凝即遭雨淋,使水泥漿流失,留下的砂粒多易起砂。

2.5 橋面混凝土出現(xiàn)空鼓

混凝土橋面鋪裝完成一段時(shí)間后受車輛荷載作用出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象也是橋面鋪裝容易產(chǎn)生的質(zhì)量問題,而且除了鑿除返工外往往無法修補(bǔ)。所以此類質(zhì)量問題的預(yù)防非常重要。綜合分析,產(chǎn)生這類問題的主要原因是:混凝土澆注時(shí)梁板頂面不清潔、不粗糙、未鑿毛、養(yǎng)生不及時(shí),與梁板結(jié)合不牢;預(yù)制梁板的尺寸拱度不符合設(shè)計(jì)要求,混凝土厚度不均勻,混凝土離析,水灰比偏大。

從這些原因可以看出,人為操作主觀因素是主要原因,只要在設(shè)計(jì)施工過程中稍加注意控制就可避免出現(xiàn)空鼓問題。

2.6 橋面鋪裝層表面不平整、出現(xiàn)個(gè)別小坑眼或印跡

復(fù)合式橋面鋪裝層的下層即水泥混凝土鋪裝層的平整度差,將會(huì)直接影響上層瀝青混凝土的攤鋪厚度、平整度,進(jìn)而影響整個(gè)橋面鋪裝層的使用。有些鋪裝層還出現(xiàn)個(gè)別小坑眼或印跡。這種缺陷主要是在施工過程中施工工藝不成熟,操作方式不當(dāng),混凝土表面尚未形成足夠的強(qiáng)度,行人行走或放重物留下印跡。個(gè)別小坑眼是由于砂石原材料泥塊含量過大,與水泥砂漿粘接不牢,經(jīng)行車、沖刷等外力作用形成。

3 鋪裝層常見質(zhì)量缺陷的預(yù)防控制

針對(duì)以上提出的水泥混凝土橋面鋪裝層的主要質(zhì)量缺陷表現(xiàn)形式和產(chǎn)生的原因,不難看出,預(yù)防控制并不存在多少技術(shù)難題,只要在施工過程中承包人、監(jiān)理工程師高度重視,就可避免這些質(zhì)量缺陷。以下將水泥混凝土橋面鋪裝層的主要質(zhì)量缺陷預(yù)防控制措施匯總列成表3。

表3 水泥混凝土橋面鋪裝層質(zhì)量缺陷預(yù)防控制措施表

由表3可見,不同質(zhì)量缺陷的預(yù)防控制措施相互關(guān)聯(lián),互相制約,有很多共同點(diǎn),但也有不同的也方,所以任具作操作時(shí)既不能顧此失彼,也不能一概而論。要抓住重點(diǎn)控制項(xiàng)目,通盤考慮,相互兼顧。

4 結(jié)束語

在橋梁施工過程中,人們往往把工作的重點(diǎn)放在樁基、立柱、墩臺(tái)蓋梁、預(yù)制梁和臺(tái)背回填上,而對(duì)橋面鋪裝層的施工重視不夠,導(dǎo)致橋面鋪裝層出現(xiàn)本不應(yīng)該出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷和質(zhì)量問題。所以,只要在設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時(shí)多方面考慮,監(jiān)理預(yù)先對(duì)承包人的人、機(jī)、料和施工工藝嚴(yán)格把關(guān),針對(duì)文中所提可能引起橋面鋪裝層質(zhì)量缺陷的因素提前預(yù)防控制,施工單位思想上高度重視,做好詳細(xì)的技術(shù)交底,施工時(shí)嚴(yán)格按監(jiān)理審批的工藝流程操作,可以減少橋面鋪裝層質(zhì)量缺陷的發(fā)生,甚至不發(fā)生。

[1] JTJ041-2000.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2000.

[2] 王國(guó)清.公路工程質(zhì)量問題及防治措施百問[M].北京:人民交通出版社,2003.

U443.33

A

1671-8275(2010)01-0020-03

2009-11-16

桂向東(19662),男,安徽桐城人,桐城市地方公路局工程師。

責(zé)任編輯:錢讓清