胡 明
中交路橋建設(shè)有限公司
河北省張承高速公路張家口至崇禮段K44+275等段路面病害處治工程施工第1合同段,計(jì)劃工期5個(gè)月對(duì)張承高速公路主線和互通匝道路面出現(xiàn)的橫縫、縱縫、龜裂、塊裂等病害進(jìn)行徹底處治,根據(jù)病害程度不同,分別銑刨至不同的路面結(jié)構(gòu)層,上面層銑刨后采用4厘米AC-16改性瀝青混合料進(jìn)行回填,中上面層銑刨后采用9厘米AC-20改性瀝青混凝土進(jìn)行回填,下面層銑刨后采用6厘米AC-20改性瀝青混凝土進(jìn)行回填。
橋梁工程建設(shè)中,常見的病害如下:
工程設(shè)計(jì)中常出現(xiàn)的問題,如計(jì)算模型不合理;結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實(shí)際受力不符;荷載少算或漏算;內(nèi)力與配筋計(jì)算錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不考慮施工的可能性;設(shè)計(jì)斷面不足,鋼筋設(shè)量偏少;結(jié)構(gòu)剛度不足;構(gòu)造處理不當(dāng);現(xiàn)行規(guī)范與實(shí)際情況有出入等。在設(shè)計(jì)外荷載作用下,由于結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)同常規(guī)計(jì)算有出入或計(jì)算不考慮,從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。例如兩鉸拱橋拱腳設(shè)計(jì)時(shí)常采用布置“X”形鋼筋,同時(shí)削減該處斷面尺寸的辦法設(shè)計(jì)鉸,理論計(jì)算該處不會(huì)存在彎矩,但實(shí)際該鉸仍然能夠抗彎,以至出現(xiàn)裂縫而導(dǎo)致鋼筋銹蝕。驟然升溫、降溫。橋面板,主梁受太陽曝曬后,溫度明顯高于其它部位,或突降大雨,冷空氣侵襲,日落等可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)外表面溫度突然下降,因內(nèi)部溫度變化相對(duì)較慢而產(chǎn)生溫度梯度,溫度梯度呈非線形分布,由于受到自身約束作用,導(dǎo)致局部拉應(yīng)力較大,出現(xiàn)裂縫。
道路橋梁采用樁基礎(chǔ),施加于地基上的總荷載(包括車輛荷載、橋梁自重、相鄰路堤的影響荷載等)小于與其銜接的路堤施加在軟基上的總荷載(包括車輛荷載、路堤填土自重、路面結(jié)構(gòu)荷載等)。因此,橋梁的沉降量必然小于與其銜接路堤的沉降量,從而發(fā)生不均勻沉降。這種沉降會(huì)造成道路縱坡發(fā)生變化,在縱面上形成駝峰。而在橋梁與路堤的銜接處則容易產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái),導(dǎo)致出現(xiàn)跳車和顛簸現(xiàn)象,影響車輛行駛安全和舒適性。
地基土壓縮性質(zhì)差異明顯,在土層水平方向軟硬土層突變處容易產(chǎn)生不均勻沉降;地基土軟弱土層厚度變化較大、土工試驗(yàn)報(bào)告不明確地質(zhì)勘探未能正確探明土層性質(zhì)都有可能造成設(shè)計(jì)人員分析判斷失誤,進(jìn)而造成不均勻沉降。
若因施工控制不到位,產(chǎn)生的道路橋梁病害問題尤為嚴(yán)重。例如路面坑槽、路面油包等。關(guān)于施工控制不到位的具體表現(xiàn)為:未按照配比標(biāo)準(zhǔn),對(duì)瀝青、礦粉等材料進(jìn)行合理調(diào)配。除此之外,養(yǎng)護(hù)不到位也是導(dǎo)致病害的關(guān)鍵點(diǎn)。如養(yǎng)護(hù)人員技能水平較差、養(yǎng)護(hù)不及時(shí)等現(xiàn)象,使其在噴油不足與油量控制不合理的條件下,誘發(fā)路面推擁、松散以及放油等問題。
造成道路橋梁上的混凝土裂縫的原因有鋼筋銹蝕、溫度變化、混凝土收縮。一旦產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫,就會(huì)加快混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕程度,必須采取有力的措施處理混凝土裂縫病害。一般當(dāng)混凝土裂縫小于0.2厘米時(shí),可以在表面涂刷環(huán)氧樹脂漿液。先清理干凈裂縫構(gòu)件的表面,再用酒精或二甲苯或丙酮,裂縫表面干燥后就進(jìn)行環(huán)氧樹脂漿液的涂刷,兩次涂刷之間間隔3至5分鐘,涂刷層的總厚度約為1米。如果裂縫的寬度達(dá)到或超過了0.2厘米,則要使用化學(xué)壓力灌漿技術(shù)。表面修補(bǔ)法和填充封堵法是當(dāng)前常用的混凝土裂縫處理技術(shù)。(1)表面修補(bǔ)法。表面修補(bǔ)法這一種混凝土裂縫處理技術(shù)是比較常用和簡(jiǎn)單的,對(duì)整體承載力不會(huì)產(chǎn)生影響的深層次裂縫和表面的淺層次裂縫進(jìn)行處理一般是用這個(gè)方法。按照以下順序進(jìn)行修補(bǔ):找到混凝土裂縫,使用水泥漿或者環(huán)氧膠泥涂抹裂縫表面,再在混凝土表面涂抹防腐性能較好的材料,最后將裂縫用玻璃纖維布覆蓋或粘貼起來,避免混凝土裂縫的擴(kuò)展。(2)填充封堵法。為了發(fā)揮加固效果,把膠結(jié)物壓進(jìn)到裂縫中,這就是填充封堵法?;蛘呖梢允紫仍诹芽p的方向開鑿槽位,然后把防水性能好的材料置入到槽位。
一旦道路橋梁因受力出現(xiàn)表面凹凸現(xiàn)象或者出現(xiàn)地基不均勻沉降,橋梁加固增強(qiáng)法就可以有效解決這種情況,橋梁加固增強(qiáng)的技術(shù)有很多種,但是最為常見的有以下三種:(1)通過增大截面面積或者增加鋼筋配比來增大橫截面積,增大橋梁的橫截面積即在橋梁的結(jié)構(gòu)上方,為了使得橋梁更加穩(wěn)固,從而增加橋面的橫截面積;(2)改變結(jié)構(gòu):這種方法一般需要集中大量的人力物力,操作起來比較復(fù)雜,所以不常用。
在處理橋頭破損問題時(shí),常常會(huì)使用錨噴施工工藝。這一工藝的優(yōu)勢(shì)主要有凝結(jié)速度快、穩(wěn)定性好,因此在工作中有著極為廣泛的應(yīng)用。實(shí)際開展工作時(shí),錨噴設(shè)備會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的噴射力,裂縫內(nèi)部便會(huì)有一定量的硅膠材料,再借助模板的加固作用,硅膠材料和橋體便可以緊密的連接在一起。一般情況下,硅膠材料的硬度和柔韌度都是非常好的,而且橋梁模板的作用也可以使兩者很好的銜接。
在太原至祁縣高速公路晉祠高架橋加固工程JG1標(biāo)段,1-11聯(lián)(全幅)范圍內(nèi)的橋梁加固工程施工建設(shè)過程中,計(jì)劃工期:6個(gè)月,在該橋每跨跨中增設(shè)由兩道鋼桁架組成的橫梁,對(duì)橋面重新進(jìn)行鋼筋混凝土鋪裝,對(duì)裂縫嚴(yán)重的箱梁進(jìn)行體外預(yù)應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng),對(duì)全橋裂縫進(jìn)行封閉,對(duì)橋梁的其他病害進(jìn)行處治。加固采用原橋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)荷載:汽車-超20級(jí),掛車-120。
結(jié)合當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀,路橋工程后期養(yǎng)護(hù)屬于薄弱環(huán)節(jié),若因養(yǎng)護(hù)不到位和不及時(shí),則可引起路橋工程各類病害的發(fā)生。針對(duì)此,于路橋工程施工結(jié)束后,需及時(shí)開展交通管制工作,不僅可規(guī)避路面損壞問題,還可預(yù)防路橋病害。與此同時(shí),先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)工藝的選擇,可對(duì)松散與坑槽、滑溜與裂痕等病害予以嚴(yán)格管控。而針對(duì)路橋異常狀況時(shí),施工單位可通過針對(duì)性處理措施的施行,對(duì)其養(yǎng)護(hù)流程、工藝進(jìn)行調(diào)整,并通過對(duì)車輛輪胎、大型貨車等通行條件的限制,避免路橋路面磨損問題的發(fā)生,既是對(duì)路橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、安全性等指標(biāo)的控制,又可延長其使用壽命。
及時(shí)檢修路面橋面,對(duì)于路橋本身的混凝土掉落或者松動(dòng),要及時(shí)進(jìn)行清理,這表明混凝土已經(jīng)發(fā)生碳化反應(yīng),要及時(shí)清理掉碳化反應(yīng)的混凝土,并且應(yīng)該及時(shí)補(bǔ)充新的混凝土,或者選用環(huán)氧砂漿或環(huán)氧混凝土作為主要的修補(bǔ)材料,必要時(shí)可以進(jìn)行二次修補(bǔ),將修補(bǔ)層表面粘貼碳纖維布,這樣才能保證修補(bǔ)的質(zhì)量,保證道路橋梁的穩(wěn)固性;
道路橋梁工程在長期的運(yùn)行過程中可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的病害,而要降低這些問題的發(fā)生率,則不僅要在施工過程中對(duì)施工工藝進(jìn)行嚴(yán)格的控制,還必須要做好后期的維護(hù)工作。應(yīng)把握好以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):第一,道路橋梁工程主體部分完工后,應(yīng)該和交通部門一起開展交通管制工作,以避免過往車輛對(duì)剛剛凝結(jié)的道路產(chǎn)生損害。第二,在施工完成后,必須先開展抗震、裂紋等各種實(shí)驗(yàn)來檢測(cè)工程的性能,尤其是路面的承載能力,如果發(fā)現(xiàn)某一項(xiàng)指標(biāo)不符合要求,則必須采取有效的措施開展改進(jìn)和提高工作。第三,要結(jié)合路面的實(shí)際承載能力,確定可行駛的車輛,嚴(yán)謹(jǐn)超重車輛在路面行駛。
對(duì)于道路橋梁工程來說,預(yù)防常見的病害是十分關(guān)鍵的,只有這樣才能延長道路橋梁的使用時(shí)間,為了處理常見病害需要應(yīng)用先進(jìn)的施工處理技術(shù)和合格的建筑材料。預(yù)防病害的發(fā)生是每一個(gè)施工人員和建筑師關(guān)注的問題,只有這樣道路橋梁的工作才能發(fā)展的更加的順利。
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