摘 要:橋面鋪裝是車輛直接作用的部分,要求有一定的強度,防止開裂,并保證耐磨。該文分析探討了病害產生的設計和施工方面的原因,提出了病害的防治措施。
關鍵詞:橋面鋪裝病害對策
中圖分類號:U44文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(c)-0057-01
橋面鋪裝即行車道鋪裝,也就是橋面保護層,它是車輛直接作用的部分。它直接承受車輛荷載作用,還要經受各種氣候的考驗,其作用一是防止車輛輪胎或履帶直接磨耗梁板;二是保護主梁免受雨水腐蝕;三是分布車輪集中荷載。因此,客觀上要求橋面鋪裝具有相當高的強度,特別是板面抗負彎拉強度,并能與橋面系共同受力。這需要有強度、厚度、鋪裝層與板梁緊密粘結來保證。
1 病害原因
1.1 設計方面的原因
橋面鋪裝在設計中,雖然考慮橋面鋪裝參與橋梁受力,但80年前后至90年前后,橋面鋪裝采用素混凝土鋪裝,其厚度均在8~10cm左右,隨著交通量的增大,超重車的增多,車輪直接作用在橋面鋪裝上,車輪的沖擊、磨耗,造成橋面鋪裝破壞。因此筆者認為橋面鋪裝中沒有鋼筋網是影響橋面鋪裝破損的主要因素之一。隨著交通量的增大,公路等級的提高,在設計時鋪裝中均鋪設Φ8鋼筋網,間距20cm×20cm或15cm×15cm,但沒有考慮梁板的結構剛度,沒有對鋪裝進行受力分析,特別是連續梁等結構負彎矩區鋪裝層中鋼筋承受拉力,設計時對此處未設置受拉鋼筋和采取相應措施造成鋪裝在彎矩區開裂破壞,少數橋梁受力結構剛度較小,震動較大也是引起橋面鋪裝開裂的客觀原因。
1.2 施工方面的原因
(1)原材料質量控制不嚴。
橋面鋪裝混凝土一般為行車道板同標號或大一標號,且為防水混凝土,應有較好的耐磨性,選材必須嚴格把關。水泥安定性差會造成橋面開裂,砂不宜太細,否則會造成混凝土泌水大,易開裂,混凝土用碎石不干凈、含泥量大會造成局部坑洞,在車輛荷載作用下形成較嚴重的破損。
(2)與梁面的拈結。
施工單位在預制行車道板時未按設計要求將板頂拉槽或刷毛,板頂混凝土浮漿多,在施工橋面鋪裝時未徹底鑿毛,板頂沖洗的不徹底,造成鋪裝層與行車道板結合差,有“空鼓”現象,在車輛荷載的沖擊作用下,橋面鋪裝很容易破壞。
(3)鋼筋網下沉。
鋼筋網在施工時往往全橋綁扎,然后用墊塊將鋼筋墊起,墊塊布置不均,間距較大,混凝土澆注時,未安設計位置調整鋼筋網,使部分鋼筋網緊貼行車道板,沉到鋪裝底部,鋼筋網起不了它應有的作用,橋面鋪裝就很容易破壞。
(4)鋪裝層厚度。
在施工過程中,由于梁頂面標高控制不嚴或由于梁(板)張拉引起反拱等原因,安裝梁板后致使梁頂標高偏高,為保證設計標高,鋪裝層厚度變薄使得鋼筋網上下保護層不夠,強度嚴重不足而發生破損,嚴重時出現露筋現象。
(5)混凝土養生不及時,交通管制不嚴。
混凝土的質量對鋪裝層來說至關重要,橋面鋪裝混凝土一般為行車道板同標號或大一標號,且為防水混凝土,應有較好的耐磨性,選材必須嚴格把關。水泥的安定性差,骨料不干凈、含泥量大,細集料太細等均可影響混凝土質量,造成橋面開裂、露骨、露筋,在車輛荷載作用下會產生比較嚴重的破損。混凝土配合比選用的不好,水灰比偏大,干縮性大,混凝土及易產生收縮裂縫。未按規定要求進行養生及交通管制,橋面鋪裝澆注完后養生不及時,在混凝土尚未達到設計強度時及開放交通,造成橋面鋪裝大面積破壞。
(6)工作縫的位置。
橋面鋪裝的縱向施工縫主要是由施工單位根據現場的機械設備等條件來設置的。由于縱向施工縫沒作特別的處理,所以要盡量避開車輛重輪作用帶位置。而部分橋梁車輛輪軸線剛好落在縱向施工縫附近,導致鋪裝層首先在施工縫兩側破壞。
(7)特殊位置的處理。
伸縮縫處混凝土直接承受車輛荷載較大的沖擊,而且要求伸縮縫附近混凝土較平整且伸縮縫能隨梁體的變形自由伸縮,因此伸縮縫的安裝質量直接影響橋面的使用壽命。在斜彎橋中,鋪裝層必定存在角部。因角部受力情況較為復雜而且是鋪裝層的薄弱位置,設計中也往往作一些特殊處理。混凝土橋面應設橫縫,一般隔4一6m一條,橫縫位置應與防撞欄斷縫垂直。現在一些橋往往不重視橫縫,一是鋸縫不及時,二是錯縫,引起橋面產生一些橫向裂縫。
2提高橋面鋪裝質量的對策
雖然說橋面鋪裝受力情況較為復雜,施工控制難度大但只要嚴格認真,精心設計與施工,加大投人,也不乏有質量優良的橋面鋪裝投人使用。為防止上述情況發生,下面總結幾點防治措施:
(1)在設計上應適當考慮橋面鋪裝的實際受力狀況,不僅要在全面積上設置一定數量的鋼筋網,還應重點考慮受拉區鋼筋的布置,在受拉區部分的橋面鋪裝應將鋼筋加密。
(2)對于強度不足造成破碎起坑的,為了不危及行車安全,必須立即進行挖補。挖補面積不宜太小或長條形狀。應特別注意養生達到強度后開放交通,卜時應特別注意做好安全措施。
(3)在特殊位置應作特殊處理,如伸縮縫、斜彎橋的角部、預切縮縫兩側都應采取相應的措施予以加強,保證鋪裝層在這些地方不會首先破壞。
(4)橋面鋪裝層的強度應不低于主梁(板)的混凝土強度,施工時要減小水灰比,嚴格按配合比施工,根據實際情況調整施工配合比。必須嚴格控制原材料的質量,各類原材料必須分批檢驗,各項指標合格后方可使用。
(5)在進行橋梁上下部結構施工時要嚴格控制標高,保證鋪裝層的厚度,如果標高有問題,按原設計不能保證鋪裝層厚度時,也可以做調坡處理或適當提高路線標高以確保鋪裝厚度。
(6)鋼筋網必須在設計位置上,頂面保護層以2.5~3cm為宜,特別在工作縫的位置要連續通過。
(7)縱向施工縫的位置應避開重型車輪跡帶范圍,應設在分車帶標線一側。
(8)在進行梁板預制時其頂部必須刷毛,澆鋪裝層混凝土前應徹底清理梁(板)頂面混凝土,鑿除松動砂石、浮漿及各種油漬,保證新老混凝土粘結牢固。必要時可預埋Φ12~Φ16的剪力筋與鋪裝層鋼筋網焊接。
(9)橋面鋪裝層表面仍應預切縮縫并保證填充料的質量。橫縫間距一般為4~6m,受拉區要加密。縱縫宜由橋面板結構、橋面寬度等因素決定,應避開重車輪跡帶。鋸縫深度以不損傷鋼筋網為度。
3 結語
橋面鋪裝是橋梁上部結構的組成部分,它直接承受車輪的壓力、沖擊和剪切作用,并在汽車和氣候變化的反復作用下被磨耗和風化。同時,由于它粘結在梁體頂面,成為受力結構的上緣部分,不管在設計上是否考慮其承受內力,實際上都承受了一定的內力。其質量的好壞、是否平整、是否具有較好的構造深度將直接影響服務水平和行車安全。橋面鋪裝層的受力既復雜又難以定量,作用非常重要。為了減少工后返工,延長橋面鋪裝的使用壽命,應對橋面鋪裝的設計和施工予以足夠的重視。
參考文獻
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