侯輝 蔣輝明
摘要:公路橋梁在長期使用過程中,由于受環境侵蝕、車輛疲勞破壞、結構本身缺陷、維護不當或不及時等因素的影響,各構件會產生一定的損傷或病害。目前橋梁結構主要受力構件出現的病害已經引起各方面的重視。研究發現,在日常的養護中,更常見橋梁附屬設施的病害影響橋梁使用的安全。
關鍵詞:附屬設施;防排水措施;安全設施;施工控制
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.074
橋梁附屬設施是橋梁建設的重要組成部分,主要包括橋面鋪裝、防排水設施、伸縮縫、護欄以及支座等。盡管橋梁附屬設施不屬于主體受力結構,但其建設關系到橋梁的使用的耐久性及安全性等影響。因此有必要系統梳理橋梁附屬設施的質量控制,提高對橋梁附屬設施施工的重視。
1橋面鋪裝
橋面鋪裝起到保護行車道板不受車輛輪胎直接磨耗,將車輛輪重集中荷載分散到主梁,保護主梁免受雨水侵蝕,并能提高行車舒適度和增加橋梁美觀等作用。有水泥混凝土和瀝青混凝土兩種主要橋面鋪裝形式,其施工控制要素有以下幾個方面。
1.1鋼筋網保護層厚度
鋼筋網在橋面鋪裝層中能夠聯系各主梁共同受力,提高鋪裝層強度和防止鋪裝層開裂等作用。目前存在鋼筋網保護層在澆筑前檢查符合要求,但澆筑后厚度過大的現狀。主要措施有:增強鋼筋網整體強度;擺放鋼筋網墊塊并增加墊塊防止密度;采用輸送泵或吊車配吊斗法澆筑混凝土。
1.2混凝土拉毛及養生
混凝土拉毛及覆蓋養生重點在于時間上的把握,混凝土澆筑后應及時提漿、整平及收漿,在混凝土初凝時拉毛,并及時覆蓋養生,整個過程要快而有序。在澆筑前要掌握天氣的變化情況,氣溫低時要及時保溫;氣溫太高時要加入緩凝劑;下雨時應停止澆筑;刮大風時不宜澆筑或澆筑后及時覆蓋。
1.3鋪裝層與梁體連接
混凝土橋面鋪裝層與梁體頂面失去連結將承受更大的應力,從而造成橋面破壞。目前施工主要措施是保持預制層頂面粗糙;在澆筑鉸縫前清除表面浮漿、油污等;并撤離橋面重型荷載,待鉸縫混凝土強度達到設計強度90%后,方可進行橋面現澆層施工。
2橋面防排水
橋面排水應采取防水和排水有機結合的方式,可采用密級配材料鋪筑防水層,如選用密級配瀝青混凝土作為防水層材料,通過不透水層匯集縱向和橫向的水流,再使用排水管集中排出鋪裝層。如果雨水留在橋面或鋪裝層間得不到及時排出,易造成結構層破壞,減少橋梁的使用壽命。
通常有兩種方式用于橋面防水處理,一是在水泥鋪裝結構層加入外加劑增強水泥混凝土防水層的防水能力;二是采用柔性防水材料鋪裝,阻遏水的滲透。外用防水劑也有兩種形式,一類是呈液體的防水材料;另外一種防水劑是固態粉末狀,其原理類均是改進混凝土的密實性。柔性防水層主要選用瀝青防水卷材、高分子涂料等柔性材質的材料作為封層阻止雨水下滲。
迅速排除橋面積水,是阻止積水滲入橋面結構層的有利保障和必要措施。通常采用泄水管完成聚集水、引導水、攔截水及排除水的幾步過程。泄水管的位置應保持與梁和橋墩臺之間有一段距離,并保證一定的長度,防止雨水沿梁體與墩臺身涎流。應注意泄水孔管口標高必須在防水層及防水混凝土層以下,以排除滲透到面層以下的層間水。橋面鋪裝層間滯留水的危害遠大于表面積水,因此層間滲水的排除是至關重要的,只有考慮了排除層間水的設計才是完善的排水設計。
3橋面伸縮縫
溫度變化、混凝土收縮徐變及車輛荷載作用等均會引起橋面層間的位移和轉角,為此橋梁需要設置伸縮縫。伸縮縫裝置前后應設置平坦,盡可能減少橋梁承受的沖擊荷載并保證行車平順。目前,為保證平整度,伸縮縫均在瀝青面層攤鋪完畢以后,用切縫機反開槽施工。此外,伸縮縫應具有防水功能的構造和承擔各種車輛荷載的作用的強度。
4護欄
護欄具有縱向吸能結構,通過自身變形或車輛爬高來吸收碰撞能量,并阻止車輛越出路外或進入對向車道,減少事故的二次傷害。高速公路橋梁的外側和中央分隔帶必須設置橋梁護欄;一級、二級公路的橋梁必須設置路側護欄,其中一級公路的橋梁必須設置中央分隔帶護欄;集散公路的一級、二級公路橋梁應設置路側護欄;跨越深谷、深溝、江河湖泊的三、四級公路橋梁應設置路側護欄,位于其他路段經綜合論證可不設護欄的橋梁應設置視線誘導設施或人行道欄桿;根據車輛駛出橋外或進入對向車行道有可能造成的交通事故等級、道路設計速度,按照有關規定選取橋梁護欄的防撞等級。常用路側橋梁護欄按防撞等級可分為五級,常用中央分隔帶橋梁護欄按防撞等級可分為三級。護欄施工鋼筋應按設計文件要求準確預埋于梁體中,護欄內主筋與預埋件必須按規范要求焊接。護欄模板采用專業廠家生產的大塊定型鋼模板,在正式使用前要進行試拼裝,檢查模板安裝后的整體效果,檢測模板接縫處是否平順,有無縫隙和錯臺現象,并將模板縫用雙面膠條填塞嚴密,將接縫處用磨光機打磨平整、光滑。
5支座
橋梁支座作用主要是將橋跨結構上的恒載與活載反力傳遞到橋梁的墩臺上去,同時保證橋跨結構所要求的位移與轉動,以便使結構的實際受力情況與計算的理論圖式相符合。在進行橋梁支座受力分析時,首先必須求得每個支座上所承受的豎向力和水平力,再根據這些外力來選定支座的尺寸并進行強度和穩定性驗算。橋梁支座類型很多,目前常用的有圓板式橡膠支座和盆式橡膠支座。標準跨徑小于20米的梁、板橋和大部分組合箱梁支座常采用圓板式橡膠支座,現澆等截面連續梁、現澆變截面連續梁和小部分組合箱梁支座常采用盆式橡膠支座。
6結論
橋梁附屬設施的施工及養護長期處于橋梁工程的薄弱環節,由于其附屬性的地位,重要作用往往被忽視,從而經常導致橋梁在運營過程中產生早起破壞,影響橋梁的正常使用及安全性。本文系統梳理橋梁附屬設施施工中控制要的,給在建及擬建工程提供參考,具有重要意義。