瑪依努爾
摘 要 橋面鋪裝是車輛直接作用的部分,要求具有一定的強度,防止開裂,并保證耐磨。本文結(jié)合施工過程探討了病害產(chǎn)生在設(shè)計和施工方面的原因,并提出了對病害的防治措施。
關(guān)鍵詞 橋面鋪裝 病害問題
橋面鋪裝也就是橋面保護層,它是車輛直接作用的部分。橋面鋪裝的作用在于防止車輛輪胎或履帶直接磨耗行車道板,保護主梁免受雨水侵蝕,并對車輛輪重的集中荷載起分布作用,因此,行車道鋪裝要求有一定的強度,防止開裂,并保證耐磨。
目前,有相當多的公路橋梁工程中,橋面鋪裝會出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫,較規(guī)則的縱向、橫向裂縫及較嚴重的碎裂等病害。產(chǎn)生病害的原因是多方面的,以下是對部分原因及病害防治措施的一些看法。
一、病害產(chǎn)生的原因分析
1.設(shè)計方面的原因。(1)橋面鋪裝的受力分析。鋪裝層的受力情況應(yīng)隨承重結(jié)構(gòu)的類型不同而不同,橋面鋪裝層必須作為受力截面計算內(nèi)力并配置受力鋼筋。根據(jù)目前的設(shè)計原則,對鋪裝層的配筋沒有特別的計算,只是要求配置少量的構(gòu)造鋼筋而已,筆者認為這是影響橋面鋪裝質(zhì)量的因素之一。
(2)配筋材料的選用。目前,公路橋梁橋面鋪裝層中常用直徑為8 mm或10 mm的冷軋帶肋鋼筋網(wǎng),間距一般為10 cm×10 cm、15 cm×15 cm或20 cm×20 cm?,F(xiàn)場綁扎,這是設(shè)計單位在橋面鋪裝層通常采用的配筋設(shè)計,具有經(jīng)濟、便于施工、使用效果相對較好等特點。而近幾年在部分橋梁的橋面鋪裝層中,將鋼筋網(wǎng)改用擴張網(wǎng),工地常用的規(guī)格為DM3030,其每平方鋪裝層鋼筋重量為1.58 kg,與鋪裝層使用8 mm的冷軋帶肋鋼筋網(wǎng)(15 cm×15 cm)的鋼筋重量相比僅為1/3。
(3)擴張網(wǎng)含筋率太低。另外,擴張網(wǎng)本身剛度不足,極易變形,其菱形幾何形狀不利于橋面結(jié)構(gòu)受力,特別是橫軸方向(橫橋向)鋼絲面積約為長軸方向的50%,且與橫軸夾角大,承受橫軸拉力作用大大減弱,導(dǎo)致部分橋面鋪裝層損壞嚴重。因此,配筋材料的選擇也是影響橋面鋪裝質(zhì)量的因素之一。
2.施工方面的原因。(1)混凝土原材料的選用。橋面鋪裝混凝土要有足夠的強度和耐磨性,選用的材料必須嚴格把關(guān),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碎。
(2)與梁面的黏結(jié)。某些施工單位在澆筑梁(板)時頂面比較光滑,表面浮漿未全面鑿毛;另外,橋面上雜物沒清理干凈,造成橋面鋪裝與梁結(jié)合差,鋪裝層形成一薄層單獨作用,而鋪裝層根本就承受不了車輛荷載作用下所產(chǎn)生的內(nèi)力。溫度的變化及荷載共同作用時,鋪裝層不能與主梁一起協(xié)調(diào)變形,在車輛的沖擊作用下,鋪裝層很容易破壞。
(3)鋼筋網(wǎng)的放置。在部分損壞較為嚴重的橋面鋪裝中發(fā)現(xiàn)所配鋼筋很多未能按設(shè)計位置安裝,部分鋼筋網(wǎng)靠近梁面放置,特別是在工作縫位置,鋼筋網(wǎng)沒能穿過工作縫,部分鋼筋網(wǎng)雖穿過工作縫但沉到鋪裝層底部,鋼筋網(wǎng)起不了它應(yīng)有的作用,橋面鋪裝就很容易破壞。
(4)鋪裝層厚度。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,造成橋面鋪裝厚度不均勻,個別地方僅4 cm~5 cm,鋪裝層在這些地方也容易破壞。
(5)混凝土質(zhì)量?;炷恋馁|(zhì)量對鋪裝層來說至關(guān)重要,混凝土配合比選用不好,水灰比偏大,干縮性較大,會產(chǎn)生收縮裂紋。另外,混凝土的養(yǎng)生直接關(guān)系到混凝土的質(zhì)量,特別是在夏季施工時,如果養(yǎng)生不及時就很容易產(chǎn)生收縮裂紋,在通車后就會擴展導(dǎo)致鋪裝層大面積破損?;炷翉姸炔蛔悖^早開放交通也是造成橋面鋪裝破壞的原因之一。
(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(jù)現(xiàn)場的機械設(shè)備等條件來設(shè)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(dǎo)致鋪裝層首先在施工縫兩側(cè)破壞。
當然,橋面鋪裝病害產(chǎn)生的原因是多方面的,必須具體分析,這里只是分析了一些比較常見的原因。
二、對病害的防治措施
雖然說橋面鋪裝受力情況較為復(fù)雜,施工控制難度大,但只要從設(shè)計到施工各階段都全面考慮、重點處理,做到精心設(shè)計和精心施工,就能做出質(zhì)量上乘的橋面鋪裝的,這有不少成功之例。下面幾點對提高橋面鋪裝質(zhì)量來說是切實可行和行之有效的。
(1)橋面鋪裝類型的選擇,應(yīng)綜合考慮各種因素來確定是采用水泥混凝土還是采用瀝青混凝土。對于那些受力結(jié)構(gòu)剛度較小、震動較大、面層拉應(yīng)力較大的橋梁,建議采用瀝青混凝土鋪裝層。
(2)在設(shè)計上,應(yīng)適當考慮橋面鋪裝的實際受力狀況,不僅要在全面積上設(shè)置一定數(shù)量的鋼筋網(wǎng),還應(yīng)重點考慮受拉區(qū)鋼筋的布置,應(yīng)將鋼筋加密。
(3)在特殊位置應(yīng)作特殊處理,如伸縮縫、斜彎橋的角部、預(yù)切伸縮縫兩側(cè)都應(yīng)采取相應(yīng)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(yīng)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,施工過程中應(yīng)根據(jù)實際情況調(diào)整施工配合比。另外,要嚴格控制原材料的質(zhì)量,保證砂石料的質(zhì)量符合規(guī)范要求。
(5)嚴格控制鋪裝層的厚度,最終澆筑的厚度以8 cm~10 cm為宜。由于梁(板)頂面高程控制不好造成鋪裝層局部厚度偏小時,要采取措施,可以采用局部加強,也可以用調(diào)坡處理。
(6)鋼筋網(wǎng)必須在設(shè)計位置上,頂面保護層以2.5 cm~3 cm為宜,特別在工作縫的位置要連續(xù)通過。
(7)縱向施工縫的位置應(yīng)避開重型車輪跡帶范圍,應(yīng)設(shè)在分車帶標線一側(cè)。
(8)在澆鋪裝層混凝土前應(yīng)徹底清理梁(板)頂面混凝土,鑿除松動砂石、浮漿及各種油漬,并人工鑿毛,保證新老混凝土黏結(jié)牢固,預(yù)埋直徑為12 mm~16 mm的剪力筋與鋪裝層鋼筋網(wǎng)焊接。
(9)橋面鋪裝層表面仍應(yīng)預(yù)切伸縮縫并保證填充料的質(zhì)量。橫縫間距一般為4 m~6 m,受拉區(qū)要加密??v縫宜由橋面板結(jié)構(gòu)、橋面寬度等因素決定,應(yīng)避開重車輪跡帶,鋸縫深度以不損傷鋼筋網(wǎng)為度。
(10)要加強混凝土的養(yǎng)生,特別在夏季施工,水分蒸發(fā)快,混凝土養(yǎng)生要提早,已施工完的鋪裝層混凝土及時覆蓋保濕,還要對混凝土使用的砂石進行淋水降溫。對梁(板)頂面也應(yīng)在澆筑混凝土前預(yù)先進行淋水降溫和起到浸濕的作用。
三、結(jié)束語
橋面鋪裝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(fù)作用下被磨耗和風化。同時,由于它黏結(jié)在梁體頂面,成為受力結(jié)構(gòu)的上緣部分,不管在設(shè)計上是否考慮其承受內(nèi)力,實際上都承受了一定的內(nèi)力。其質(zhì)量的好壞、是否平整、是否具有較好的構(gòu)造深度將直接影響服務(wù)水平和行車安全。橋面鋪裝層的受力既復(fù)雜又難以定量,其作用非常重要。特別在高速公路上,由于交通量大、重型車多、速度快、沖擊力強,橋面鋪裝顯得尤為重要。為了減少施工后返工,延長橋面鋪裝的使用壽命,應(yīng)對橋面鋪裝的設(shè)計和施工予以足夠的重視。
參考文獻
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