王 軒 馮建通
(1.山西路橋第一工程有限責任公司,山西 太原 030006; 2.山西路橋東二環高速有限公司,山西 太原 030100)
橋梁工程是公路建設中的重要組成部分。其施工質量的好壞,直接影響其使用功能、安全性和耐久性。橋梁常見病害的發生往往源自施工過程的質量控制不嚴。施工期間應從實際情況出發,有針對性地采取對策,對可能出現病害的施工環節加強管控,及時消除隱患,才能保證工程施工的整體質量。
橋梁工程施工因受地質條件、施工環境、工程材料、施工技術、施工工藝及作業水平等方面的影響,造成橋梁病害的原因也是多方面的。按照橋梁病害出現的部位通常可分為上部病害、下部病害和附屬結構病害,常見病害如橋面鋪裝損壞、橋面滲水、梁板裂縫、支座損壞、橋頭跳車等等。現就橋面鋪裝、支座及伸縮縫常見病害進行分析,并提出了相關施工過程中的預防措施。
裂縫是橋梁橋面鋪裝層最常見、最普遍的病害之一。橋面裂縫從形態分主要可分成橫向縫和縱向縫,按裂縫深度可分為表層縫、貫穿縫。產生裂縫的原因較多,以水泥混凝土橋面鋪裝為例,產生裂縫的原因主要有以下幾個方面:
1)由于梁板頂面不平整或相鄰梁板高差過大,造成橋面鋪裝各部位現澆混凝土厚度不均勻,薄弱部位在行車荷載的重復作用下出現裂縫;2)橋面鋪裝鋼筋網片鋪設位置不準確,垂直方向不居中,鋪設的高層差別大,部分位置鋼筋網片貼近梁體頂面,橋面混凝土受力不均勻,鋪裝層容易破壞;3)橋面鋪裝混凝土配合比控制不嚴、拌合質量差、養護不到位等導致混凝土強度低于設計要求,不足以抵抗行車荷載和應力作用;4)橋頭跳車和伸縮縫破壞引起連鎖破壞;5)連續梁橋、拱橋及懸臂梁橋等結構的橋梁,由于荷載的作用而產生負彎矩或拉力,橋面鋪裝層在拉力的作用下產生負彎矩區裂縫,從而造成橋面鋪裝的損壞;6)鋪裝防水層破損導致橋面鋪裝的破壞。
橋梁支座位于橋梁上部與下部的連接點處,向蓋梁、臺帽和墩柱傳遞由橋梁上部施加的壓力,是橋梁受力的關鍵部位。以橡膠支座為例,其病害主要表現在:
1)支座變形。主要是支座質量差、安裝不水平或脫空、梁板吊裝時斜向擠壓、在外力作用下移位等原因造成支座偏壓,導致支座變形甚至開裂。2)支座老化。支座長期使用后,橡膠材料老化,出現開裂。3)鋼板銹蝕。由于支座鋼板未經除銹、防銹處理,出現銹蝕,影響支座結構的使用壽命。
由于橋梁伸縮縫大都是在橋梁工程施工后期進行。在此階段路面及其他后續工程陸續開始施工,施工管理的重點開始向橋梁工程以外的施工項目轉移,放松對伸縮縫的施工管理,容易造成伸縮縫質量隱患。伸縮縫部位常見的病害有以下幾種:
1)橋梁墩、臺帽處及梁板伸縮端預埋鋼筋位置不準確,預埋鋼筋與伸縮裝置不能正常連接或連接不足、焊接質量差,力的傳遞不均勻,影響伸縮裝置與橋梁連接的整體性和穩定性,容易導致伸縮裝置變形及與后澆筑混凝土連接部位出現裂縫。2)伸縮裝置安裝不平整或后澆混凝土與橋臺、梁端銜接不平整,出現起伏或錯臺,容易在行車沖擊反復作用下,形成后澆混凝土和伸縮裝置的破壞。3)伸縮裝置沿路線方向兩側的混凝土質量差、振搗不密實,或澆混凝土的界面未清理干凈,都可能造成混凝土部位易出現裂縫、破損。4)安裝伸縮裝置時,預留伸縮量設置不準確,過大或過小,在外界氣溫變化的情況下,容易造成伸縮縫過于拉伸失效,或推移擠壓損壞伸縮裝置和混凝土。
針對容易出現病害的部位,在施工過程中必須重點加以控制,對每一道工序檢查到位、處理到位、過程管控到位,才能有效預防病害的發生。
1)加強梁板預制質量控制,確保梁板幾何尺寸符合要求,頂面平整無起伏;嚴格控制吊裝后梁頂高程,確保梁板間明顯錯臺,從而保證橋面鋪裝厚度的均勻性。2)鋼筋網片定位準確,使網片上下保護層厚度符合要求。3)嚴格控制橋面鋪裝混凝土配比,振搗到位;避開高溫時段施工,覆蓋到位、養護到位,保證鋪裝層的施工質量。4)加強墩頂負彎矩施工控制,準確施張負彎矩鋼筋。5)重點控制橋面鋪裝與防撞墻、防撞護欄連接的邊角部位、防水層的接縫部位的施工質量,使防水層真正起到防水效果,防止水對橋面造成的侵蝕。
1)選擇質量符合要求的支座,從源頭保證支座安裝質量。2)支座安裝前全面檢查墊石位置、高程、平整度,準確定位支座位置,保證支座安放密貼、水平。3)梁板吊裝時垂直落穩在支座上,防止偏壓;有脫空現象時用鋼板進行調整,保證支座均勻受力。4)安裝支座防塵罩,延緩支座老化;及時檢查更換不合格支座。
1)嚴格控制伸縮裝置部位的預埋鋼筋質量,做到預埋數量、位置、高度準確,使預埋鋼筋與伸縮裝置準確連接,并保證焊接質量。2)伸縮裝置焊接安裝時應重點檢查其頂面與前后橋面平整度,及時調整偏差部位;混凝土澆筑時要隨時用靠尺或直尺檢查,確保施作后的混凝土與連接面、伸縮裝置無錯臺。3)加強伸縮縫混凝土施工的過程控制,做到配合比準確、澆筑界面潔凈、振搗密實、覆蓋養護到位。4)根據外界氣溫條件,準確計算和設置預留伸縮量,使預留伸縮量符合溫度變化引起的梁體伸縮范圍。
預防橋梁病害,施工過程質量管控是關鍵。施工前應針對造成橋梁病害的因素進行分析,提前制定防治方案,有針對性地采取預防措施,并嚴格落實。只有加強施工過程的質量控制,嚴格按照施工規范施工,把好材料關、工序關、檢驗關,才能有效防止橋梁病害的發生。