陳 穎 胡海巖/乳山益正公路工程有限公司
公路橋梁面鋪裝砼防裂施工技術(shù)解析
陳穎胡海巖/乳山益正公路工程有限公司
公路橋梁橋面鋪裝層,其對整座公路大橋具有不可替代的功能作用,首先是鋪裝層的受力功能,其次是鋪裝層的服務功能。公路橋梁橋面鋪裝層受力功能包括有承受和傳遞車輪荷載作用力,對于路面上所遭受到的集中荷載,可以使其分化;同時還可以最大限度地承受經(jīng)過車輛車輪的摩擦作用力;鋪裝層施工之后,可以保護路面,直接承受強烈陽光的照曬以及惡劣天氣風雨的侵蝕,最主要的一點就是參與主梁的受力。
橋面鋪裝;砼防裂;施工技術(shù)
(一)裂縫類型
1.干縮裂縫。
混凝土在澆筑完成一周左右多會出現(xiàn)干縮裂縫,且具有不可逆性?;炷粮煽s裂縫主要是混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而造成的變形產(chǎn)生的。由于受到外界因素的影響,混凝土表面的水分會出現(xiàn)較大的損失,進而出現(xiàn)變形,再加上內(nèi)部溫度變化小,變形也是比較小的,如此一來,混凝土內(nèi)部溫度變化情況就會對整個混凝土表面產(chǎn)生約束,由于拉應力的存在,就會在很大程度上引發(fā)裂縫問題。從某種程度上來說,水泥漿體干縮程度與相對濕度是反 比 例 的 關 系, 也 就 是 說, 相 對 濕 度 越 低, 水泥漿體干縮就越大,如此一來,就極易容易造成干縮裂縫的出現(xiàn),且干縮裂縫大多都是表面性的網(wǎng)狀淺細裂縫。
2. 塑性收縮裂縫。
混凝土在凝結(jié)之前,由于失水過多而出現(xiàn)的裂縫就是所謂的塑性收縮裂縫。通常情況下,這種裂縫兩端比較細長、中間寬而且長短也各不相同,一些裂縫甚至長達 1 ~ 5m,較短的裂縫通常為 20 ~ 30 cm。塑性收縮裂縫大多產(chǎn)生在大風或者是干熱的氣候條件下產(chǎn)生,其主要原因為: 混凝土最后凝結(jié)之前,其強度幾乎很小,在干熱或是大風的天氣下,混凝土表面的水分會在短時間內(nèi)蒸發(fā),由此引起混凝土體積的急劇收縮,加上混凝土強度低,根本無法對自身產(chǎn)生的收縮進行抵抗,因而促使裂縫的出現(xiàn)。
3.緩凝裂縫。
在氣溫偏低的季節(jié),澆筑完成之后的混凝土會出現(xiàn)緩凝的現(xiàn)象,進而出現(xiàn)緩凝裂紋,會有一層硬化膜出現(xiàn)在混凝土的表面,如果下部混凝土還沒有凝結(jié),或者用腳踩時會感覺像橡皮土一樣,這種裂紋通過抹壓的方式是很難使其愈合的。緩凝裂縫出現(xiàn)的主要原因與緩凝劑摻量的大小有著重要的關系,再加上混凝土表面會有較大部分接觸到陽光的照射,因而,與混凝土內(nèi)部相比,其表面會先發(fā)生硬化,上下硬化速度的不一致會在很大程度上誘發(fā)裂縫問題的出現(xiàn)。
4. 其他裂縫。
由外力造成的機械性破壞裂縫( 板角裂縫、橋面梁板之間的縱向裂縫) ,通常由于荷載影響且自身結(jié)構(gòu)薄弱造成。
(二)橋梁路面出現(xiàn)裂縫的原因
1. 橋梁結(jié)構(gòu)設計存在問題。
橋梁設計方面存在的問題主要是涉及到橋面鋪裝層厚度的設計、鋪裝層中配筋率以及橋梁薄弱部位的設計,同時,還包括橋梁板梁設計計算模式的選擇方面存在問題等,這些問題會在很大程度上導致裂縫問題出現(xiàn)。
2.施工過程中,對溫度控制與養(yǎng)護時間不夠重視。
對混凝土水化熱、混凝土澆筑的溫度以及表面保護等進行控制,能夠使得因溫度產(chǎn)生的裂縫得以有效地避免,同時,做好混凝土的養(yǎng)護工作能夠有效地避免溫控失調(diào)問題的出現(xiàn),對于保證混凝土質(zhì)量十分必要。但是,在實際施工的過程中,經(jīng)常會忽視混凝土的溫度控制與養(yǎng)護工作,因而極易引發(fā)裂縫問題。
3.材料屬性引起的橋梁表面裂縫。
不同的材料具有不同的物理、化學性質(zhì),而實際施工的過程中,鋼材與混凝土等材料的不同屬性能夠在某種程度上引發(fā)橋梁路面裂縫的產(chǎn)生,因此,需要對材料的問題進行重視,避免裂縫的產(chǎn)生。
4.鋪裝層施工不當產(chǎn)生裂縫。
在對橋梁路面鋪裝層進行施工的過程中,由于施工人員操作不合理等現(xiàn)象的存在,會使得鋪裝層的厚度出現(xiàn)局部過薄的現(xiàn)象,從而對其承載能力以及剛度產(chǎn)生極為不利的影響,進而引起橋梁路面裂縫的出現(xiàn)。
(一)橋面鋼筋網(wǎng)對裂縫的影響
現(xiàn)階段,某些大橋的鋪裝層在施工建設的過程中會對金屬網(wǎng)進行利用,然而從相關資料以及媒體的報道中仍然可以發(fā)現(xiàn)大部分的橋面也會存在裂縫的問題。究其原因,其主要是因為金屬擴張網(wǎng)中含筋量比較低,剛度不足,再加上車載的作用,使橋梁路面無法對荷載進行有效擴散進而造成橋面裂縫。通常來說,在現(xiàn)代社會中對橋梁路面進行施工建設會采用相對來說比較理想的 8#鋼筋網(wǎng),10 cm ×10 cm 間距以及含筋率 7. 9 kg/m2,鋪裝厚度控制在 10 cm左右。同時,為了能夠讓其更好地參與橋梁橫向與縱向的拉伸受力,可以采取順橋面縱向、橫向的垂直布筋的方式來實現(xiàn)。
(二)施工過程中的預防措施
1.提高橋面混凝土與大梁頂面混凝土的粘結(jié)能力。
在對橋梁路面進行施工建設的過程中,對于預制梁體頂面要進行刷毛,將石子裸露出來。在對乳化瀝青油進行噴灑之前需要徹底地清掃梁頂,對浮渣進行清理,在某些必要的情況下,需要利用氣泵進行沖洗。為了使橋梁路面能夠具有更好的結(jié)合面,在對混凝土進行鋪筑之前需要通過灑水來使梁頂保持濕潤,但不能出現(xiàn)積水。
2.橋面瀝青混凝土的鋪裝。
在對橋梁路面的瀝青混凝土進行鋪裝的過程中,需要檢查水泥混凝土的平整度及其粗糙度。對于伸縮縫處的混凝土預留槽來說,需要對其進行臨時覆蓋,并使其能夠與兩側(cè)橋面混凝土平整,同時,還要使水泥混凝土的面層能夠保持清潔干燥。黏層油最好是采用乳化瀝青,其在破乳水分蒸發(fā)之后才能夠?qū)r青混凝土進行鋪筑,并且在實際鋪筑的過程中要盡可能地使其能夠在較短的時間內(nèi)一次性完成,前后兩臺攤鋪機之間的距離需要盡量地縮短,減少縱向接縫。另外,應該盡可能在晴天來對橋面瀝青混凝土鋪設,并對保溫防塵進行重視。在攤鋪之后應盡快進行碾壓,不能將施工車輛與機械??吭谛落佒臉蛄郝访嫔?,從而切實地保證橋梁路面的質(zhì)量。
(三)施工外界條件的控制措施
(1) 為了能夠避免混凝土表面受到雨水沖刷,進而使得跨邊以及其平整度受到損壞,在降雨的天氣中應該嚴令禁止施工。(2)當施工現(xiàn)場的氣溫高于 40 ℃ 的情況下,為了避免出現(xiàn)溫縮開裂或者是接縫過大等問題,應該停止施工。(3) 在風力高于 6 級,風速在 10. 8 m/s 以上的強風天內(nèi),為了避免混凝土表面出現(xiàn)收縮開裂,也要禁止施工。(4) 在混凝土攤鋪完成之后,尚未達到能夠開放交通的條件時,應該禁止開放交通。在實際運行的過程中,也需要對日常管理進行加強,使道路安全得以保證,延長橋梁使用壽命。
總而言之,橋梁路面裂縫問題不僅能夠?qū)蛄旱氖芰π阅墚a(chǎn)生較大的影響,而且還會使鋼筋發(fā)生銹蝕,進而對整個橋梁的工作性能造成極為不利的影響。所以,為了能夠有效地防止裂縫問題,應該對裂縫出現(xiàn)的原因進行分析,并在橋梁設計的過程中采取科學的方法,同時在施工過程中選擇高質(zhì)量的材料以及嚴格規(guī)范的現(xiàn)場管理,從而有效地防止裂縫的出現(xiàn),延長橋梁工程的使用壽命。
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