江文誠
廈門興海灣監(jiān)理咨詢有限公司(361000)
橋面鋪裝病害產(chǎn)生原因及防治措施
江文誠
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這里主要分析了橋面鋪裝常見病害及其產(chǎn)生原因,并提出了病害的一些防治措施。
橋面;鋪裝層;病害;防治
1)橋梁在修建時(shí)期梁板的設(shè)計(jì)及施工等留下隱患
橋梁在修建時(shí)期梁板由于設(shè)計(jì)及施工等方面缺陷留下隱患,導(dǎo)致鋼筋混凝土橋面鋪裝層破壞?;蛞驑蛎驿摻罨炷龄佈b層施工工藝不妥,造成橋面瀝青混凝土層出現(xiàn)松散破壞。其主要形成原因:①由于橋面鋼筋混凝土鋪裝層在施工時(shí)對梁板表面塵渣清理不徹底,鋪裝層干縮受到已經(jīng)硬化的梁板的限制。兩者由于施工時(shí)間差異,混凝土的徐變應(yīng)變與混凝土硬化干燥過程的自由收縮不相適應(yīng)時(shí),鋼筋混凝土鋪裝層就會(huì)出現(xiàn)干縮裂縫,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生空鼓現(xiàn)象。加之車輛荷載反復(fù)作用,裂縫加劇發(fā)展,下雨滲水時(shí)便出現(xiàn)嚴(yán)重唧漿現(xiàn)象。②橋面鋪裝施工時(shí),為了控制頂面標(biāo)高及平整度精度,有的施工單位在澆筑混凝土前,在橋幅寬1/3~1/2處縱橋向先澆筑寬約10 cm的標(biāo)高控制帶,后進(jìn)行橋面鋼筋混凝土鋪裝層澆筑。由于標(biāo)高帶斷面體積太小,不能保證其強(qiáng)度質(zhì)量,如果在橋面混凝土澆筑時(shí)未將其徹底清理,其接縫處就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的縱向干縮裂縫。加之強(qiáng)度不足,該部位便成為荷載應(yīng)力集中區(qū)和產(chǎn)生嚴(yán)重唧漿松散破壞的根源。
2)由于運(yùn)輸重型車輛較多,超載現(xiàn)象嚴(yán)重汽車荷載通過橋面時(shí),橋梁上部結(jié)構(gòu)下繞較大,對橋面鋪筑受力情況與復(fù)合材料組合梁相類似,在不同材料的結(jié)合面上承受較大剪力。橋面瀝青混凝土層與橋面鋼筋混凝土鋪裝層結(jié)合不牢,瀝青混凝土層出現(xiàn)大面積環(huán)形推移。其主要形成原因:①施工中片面要求鋼筋混凝土鋪裝層表面平整度,忽略表面拉毛。②由于橋面鋼筋鋪裝層頂面防水層涂刷太厚,與鋼筋混凝土鋪裝層粘貼不牢。到高溫季節(jié),在行車荷載反復(fù)作用下,主行車道出現(xiàn)大面積環(huán)形推移。③當(dāng)前橋面鋼筋混凝土傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)厚度一般為8~10 cm,瀝青混凝土面層厚度一般為7~9 cm,由于超重載車輛的迅速增加,干縮裂縫與疲勞裂縫導(dǎo)致橋面病害發(fā)展速度越來越快,橋面結(jié)構(gòu)層薄也是導(dǎo)致橋面病害發(fā)生的主要原因之一。④橋梁在修建時(shí)期,由于施工工藝缺陷,留下隱患,導(dǎo)致橋面瀝青混凝土層出現(xiàn)推移松散,并伴有冒灰漿現(xiàn)象。
其主要原因是:鋼筋混凝土橋面鋪裝層有浮漿層,成為鋼筋混凝土鋪裝層與瀝青混凝土層之間的夾層(強(qiáng)度較低)。一旦瀝青面層有雨水滲下去,經(jīng)車輛荷載反復(fù)作用,該夾層很快破壞。鋼筋混凝土鋪裝層在澆筑時(shí)過振,使混凝土中的粗集料沉落到底層,上層1~2 cm成為假浮漿層,雖然其強(qiáng)度不是太低,但是經(jīng)車輛荷載反復(fù)作用,該層也會(huì)遭到破壞。
2.1 橋面鋪裝層設(shè)計(jì)中的預(yù)防性措施
1)橋面鋪裝層應(yīng)采用40號防水混凝土,鋼筋混凝土層頂面不設(shè)卷材防水層或過厚的防水材料,防止形成瀝青混凝土層下的夾層或隔離層,橋面瀝青混凝土頂層設(shè)計(jì)稀漿封層以有效防止?jié)B水。2)橋面混凝土中適量摻入粉煤灰,粉煤灰不僅可以改善混凝土的工作性,還可提高混凝土的耐久性。摻入粉煤灰可降低混凝土的水化熱,降低混凝土的早期溫度,減少混凝土與環(huán)境溫差,減小混凝土層與板頂面拉應(yīng)力,防止溫差的干縮裂縫產(chǎn)生。3)橋面鋪裝層采用鋼纖維混凝土,鋼纖維在混凝土中結(jié)構(gòu)為不定向的三維狀,鋼纖維不僅可提高混凝土的抗折疲勞性能,還能抑制混凝土的干縮拉應(yīng)力,所以鋼纖維可有效控制干縮裂縫與車輪荷載作用下疲勞裂縫的產(chǎn)生。4)橋面鋼筋混凝土鋪裝層與瀝青混凝土層厚度適當(dāng)加厚,鋼筋混凝土層應(yīng)加到10~12 cm,瀝青混凝土層應(yīng)加到9~11 cm。采用纖維瀝青混凝土或采用加纖維瀝青微表處。5)在主行車道的梁板頂面適量設(shè)計(jì)錨固筋,并把橋面鋪裝層鋼筋網(wǎng)由通常設(shè)一層增加為兩層,與錨固筋焊接固定,盡可能地消除汽車荷載下層間剪力,使鋼筋混凝土與梁板整體承受車輪荷載,以防止疲勞裂縫的產(chǎn)生。
2.2 已經(jīng)使用橋梁的預(yù)防措施
1)加強(qiáng)橋面排水,經(jīng)常疏通排水管,必要時(shí)在原瀝青混凝土表面進(jìn)行稀漿封層處理。2)已經(jīng)行車的超重車輛較多的橋梁,在每年的高溫季節(jié)7~8月,應(yīng)有意采用交通管制方法,使超重車輛在橋面全幅分散行駛,以防止主行車道產(chǎn)生推移。3)若橋面龜裂破損嚴(yán)重,應(yīng)對橋梁進(jìn)行動(dòng)載檢測,如果上部結(jié)構(gòu)撓度超過設(shè)計(jì)值,應(yīng)對梁體進(jìn)行加固,其方法可用增設(shè)橫隔板、貼碳纖維或芳綸纖維,頂板噴涂高標(biāo)號混凝土增加剛度,必要時(shí)可在梁板體外增加預(yù)應(yīng)力加筋加固,防止疲勞裂縫發(fā)展。
2.3 橋面鋪裝施工中的預(yù)防措施
1)橋面鋪裝混凝土澆筑前必須徹底清洗梁板頂面施工雜物,應(yīng)用高壓水槍沖洗干凈,嚴(yán)格控制鋼筋網(wǎng)的高度位置,不允許施工機(jī)械人員踩到鋼筋網(wǎng)(必須搭設(shè)施工腳手架)。2)橋面鋪裝施工力求減少施工縫,盡量采取全幅一次澆筑為好。每天的作業(yè)長度應(yīng)安排全橋或每聯(lián)長度。如果必要留施工縫時(shí),應(yīng)認(rèn)真鑿毛,以確保鋪裝層的連續(xù)性和整體性。3)橋面鋪裝混凝土層為薄層結(jié)構(gòu),應(yīng)對其表面浮漿層銑刨,清除后進(jìn)行瀝青混凝土層施工。4)在處治橋面病害的同時(shí),應(yīng)對橋梁進(jìn)行全面檢查,如發(fā)現(xiàn)有支座空脫及其他病害,應(yīng)在橋面病害處治前進(jìn)行修復(fù),若有支座脫空未墊實(shí),橋面鋪裝層修補(bǔ)不久將會(huì)出現(xiàn)再次損壞。
橋面鋪裝是橋梁結(jié)構(gòu)中直接承受和傳遞行車荷載的部分,其面積大,還承受雨雪水的侵蝕作用。為了使其不發(fā)生病害,必須依靠設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)、管理各方面對其認(rèn)真研究討論,橋梁早期病害應(yīng)受到有關(guān)部門的高度重視,真正做到預(yù)防為主,防治結(jié)合,措施得力,有效控制。
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