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[摘 要] 本文论述了桥面铺装常见的病害对桥梁的危害,为有效的控制桥梁病害的发生,本文从容易疏忽的问题入手,重点对桥面铺装与梁的连接、裂缝及防水漏水进行分析,并提出了相应的预防措施。
[关键词] 桥面铺装 常见病害 预防措施
引言
桥面铺装层直接承受行车荷载、梁体变形、和环境因素的作用,其变形与应力特征与主梁及桥面板的结构形式密切相关,既能分散荷载并参与桥面板的受力,又起连接各主梁共同受力作用。尤其是近年来我国高速公路快速发展,桥梁结构不断创新,大跨桥梁已很普遍,但桥梁铺装的设计和施工仍沿用传统习惯做法,对桥面铺装层一般不做专门的计算分析,再加上随着交通量和重载车辆不断增加,桥面铺装层极易发生病害。故对桥面铺装的破坏可以从以下几方面进行分析。
1 铺装层与梁表面连接弱
在桥面进行铺装前没有将结合表面清洗干净,凿毛的深度和密度不够,再加上混凝土的原材料质量低、砂率过大、水灰比控制不当、砂石级配差、混凝土拌合和易性差以及施工时漏振、过振及模板漏浆等造成混凝土中出现蜂窝、麻面、强度降低等缺陷,导致铺装层与梁面之间的粘结能力不足,在荷载作用下铺装层与主要承重构件不能以一个整体结构来承受外来荷载。在行车的剧烈冲击和荷载作用下容易使桥面出现脱皮、裂缝、剥落等现象。
预防措施:梁板顶面必须认真凿毛,做到粗糙、平整并保持清洁。混凝土浇筑前必须冲洗干净,浇筑后的混凝土要覆盖洒水养身,要保持湿润,覆盖用的材料和水不能对混凝土产生外观上的影响。混凝土药采用拌和站进行拌合,严格控制混凝土的坍落度和水灰比。施工过程中防止过振,表面低洼处不得用砂浆、灰浆找平,要用混凝土找平。如果冬季施工,按照冬季施工的有关规定执行。
2 铺装层出现横、纵裂缝现象
在桥面铺装层浇筑完成后一段时间出现横、纵裂缝现象。主要有连续桥面伸缩缝处的无粘结筋失效,或与桥面隔离效果不成功,伸缩缝混凝土产生无规则裂缝;墩台不均匀下沉,拉裂桥面铺层;预应力混凝土连续梁负弯矩区上缘受拉致使桥面铺装产生水平裂缝,普通混凝土与预应力混凝土交接处及预应力锚固区易产生裂缝;桥头跳车及桥面伸缩缝不够平整,高速重载车的冲击和破坏力,超过混凝土的强度出现裂缝;水泥的水化热高,收缩性大。另外桥面分幅施工,由混凝土收缩引起的裂缝;预制板间未有铰接钢筋,梁板侧面凿毛不好,铰缝混凝土剥落及渠化交通单板受力出现的裂缝;小桥涵桥面铺装薄,横向连接钢筋少,形成不了整体等易产生裂缝。
预防措施:桥面连续结构要符合设计,无粘结筋和隔离措施要确保。连续梁的负弯矩区引起的铺装破坏,应在铺装层以下设置沥青隔离层,使连续梁与桥面铺装分离,将加强负弯矩区的钢筋网和受力钢筋。装配式梁板,横向连接钢筋必须达到规范要求,且焊接要牢固。梁板侧面马蹄部分必须凿毛,铰缝浇筑混凝土钱要清扫干净,铰缝混凝土强度要高于梁板混凝土。控制层厚,桥面铺装层厚度应补小于10cm,钢筋宜采用直径10cm以上。有条件的中、小跨径板梁以整体现浇为宜。
3 桥梁防水缺陷
从对公路桥梁病害调查结果来看,桥面损坏的比例最大,其次是边梁外侧、梁端和帽梁。由于设计上的不成熟及水对混凝土的危害性认识不深。边梁处栏杆及人行道设计没有考虑到雨水的影响,致使桥面污物的雨水乱流,进而腐蚀混凝土。泄水孔的设计往往考虑欠佳,由于没有重视泄水孔的安装形式和质量,致使泄水孔周围和孔下梁板混凝土受到严重的腐蚀。
预防措施:桥梁必须设置完善的防水系统,首先是混凝土本身的自防水,保证本身的密实性和防腐蚀性能,在其中加太钢纤维或聚丙烯纤维,而且对混凝土的配合比设计和浇筑质量严加控制。桥面铺装层混凝土质量是至关重要的,平均厚度须大于10cm,最薄处不能小于8cm。其次在保证桥面混凝土质量的基础上,必须设计防水层。梁端和帽梁顶部建议用普通的防水材料进行处理,防止伸缩缝失效时漏水腐蚀混凝土。边梁的栏杆、地伏混凝土的外侧应包住翼板并设计滴水槽,防止雨水沿边梁浸流。雨水收口处必须低于水泥混凝土铺装的高程。
4 桥面混凝土漏水
桥面浇筑的混凝土配合比不合理,粗骨料多、水泥用量少,混凝土不密实;混凝土使用的外掺剂配比不好或效果不理想,混凝土的抗渗、抗裂性差;施工过程中控制不严密,施工工艺粗糙,混合料有离析现象;铰缝施工没有按设计要求施工,铰缝混凝土早期破坏等。易使桥梁梁板底面在下雨或者养身出现滴水现象,严重影响了桥梁的使用寿命并存在隐患。
预防措施:桥面混凝土应是细集料级配、高标号混凝土,配合比设计时小粒径料偏多石料级配合理,水泥用量取上限值。施工中严格控制混凝土的坍落度及拌和时间,使混凝土和易性好、均匀并加强振捣,适当加入防水剂,满足抗渗要求。如为沥青铺装,中桥以上桥梁应增设桥面防水层。
5 结语
本文对混凝土桥面铺装的常见病害进行了分析,并提出了相应的预防措施。目前最关键的是重视对混凝土桥面铺装的研究,以明确桥面铺装各结构层的受力特点,寻求合理的计算模型和相关参数,为桥面铺装提供指导。积极开发满足桥面铺装受力特征的新材料,不断改进铺装技术、施工工艺及提高施工质量,从根本上解决桥面铺装损坏问题。
参 考 文 献
[1]张燮林,张树根,桥面病害产生的原因分析及预防措施[J],中外公路,2007(10)
[2]江帆,桥梁防水技术与质量控制要点[J],引进与咨询,2005(9)
[3]方太云,聂永江,桥面铺装层非常规破坏和防治措施[J],森林工程,2004(3)
[4]舒国明,马敬坤,林桂銮,桥面铺装破坏综合分析[J]中外公路,2006(2)
[5]王国清,公路工程质量问题及防治措施百问[M],人民交通出版社,2002(12)■
[关键词] 桥面铺装 常见病害 预防措施
引言
桥面铺装层直接承受行车荷载、梁体变形、和环境因素的作用,其变形与应力特征与主梁及桥面板的结构形式密切相关,既能分散荷载并参与桥面板的受力,又起连接各主梁共同受力作用。尤其是近年来我国高速公路快速发展,桥梁结构不断创新,大跨桥梁已很普遍,但桥梁铺装的设计和施工仍沿用传统习惯做法,对桥面铺装层一般不做专门的计算分析,再加上随着交通量和重载车辆不断增加,桥面铺装层极易发生病害。故对桥面铺装的破坏可以从以下几方面进行分析。
1 铺装层与梁表面连接弱
在桥面进行铺装前没有将结合表面清洗干净,凿毛的深度和密度不够,再加上混凝土的原材料质量低、砂率过大、水灰比控制不当、砂石级配差、混凝土拌合和易性差以及施工时漏振、过振及模板漏浆等造成混凝土中出现蜂窝、麻面、强度降低等缺陷,导致铺装层与梁面之间的粘结能力不足,在荷载作用下铺装层与主要承重构件不能以一个整体结构来承受外来荷载。在行车的剧烈冲击和荷载作用下容易使桥面出现脱皮、裂缝、剥落等现象。
预防措施:梁板顶面必须认真凿毛,做到粗糙、平整并保持清洁。混凝土浇筑前必须冲洗干净,浇筑后的混凝土要覆盖洒水养身,要保持湿润,覆盖用的材料和水不能对混凝土产生外观上的影响。混凝土药采用拌和站进行拌合,严格控制混凝土的坍落度和水灰比。施工过程中防止过振,表面低洼处不得用砂浆、灰浆找平,要用混凝土找平。如果冬季施工,按照冬季施工的有关规定执行。
2 铺装层出现横、纵裂缝现象
在桥面铺装层浇筑完成后一段时间出现横、纵裂缝现象。主要有连续桥面伸缩缝处的无粘结筋失效,或与桥面隔离效果不成功,伸缩缝混凝土产生无规则裂缝;墩台不均匀下沉,拉裂桥面铺层;预应力混凝土连续梁负弯矩区上缘受拉致使桥面铺装产生水平裂缝,普通混凝土与预应力混凝土交接处及预应力锚固区易产生裂缝;桥头跳车及桥面伸缩缝不够平整,高速重载车的冲击和破坏力,超过混凝土的强度出现裂缝;水泥的水化热高,收缩性大。另外桥面分幅施工,由混凝土收缩引起的裂缝;预制板间未有铰接钢筋,梁板侧面凿毛不好,铰缝混凝土剥落及渠化交通单板受力出现的裂缝;小桥涵桥面铺装薄,横向连接钢筋少,形成不了整体等易产生裂缝。
预防措施:桥面连续结构要符合设计,无粘结筋和隔离措施要确保。连续梁的负弯矩区引起的铺装破坏,应在铺装层以下设置沥青隔离层,使连续梁与桥面铺装分离,将加强负弯矩区的钢筋网和受力钢筋。装配式梁板,横向连接钢筋必须达到规范要求,且焊接要牢固。梁板侧面马蹄部分必须凿毛,铰缝浇筑混凝土钱要清扫干净,铰缝混凝土强度要高于梁板混凝土。控制层厚,桥面铺装层厚度应补小于10cm,钢筋宜采用直径10cm以上。有条件的中、小跨径板梁以整体现浇为宜。
3 桥梁防水缺陷
从对公路桥梁病害调查结果来看,桥面损坏的比例最大,其次是边梁外侧、梁端和帽梁。由于设计上的不成熟及水对混凝土的危害性认识不深。边梁处栏杆及人行道设计没有考虑到雨水的影响,致使桥面污物的雨水乱流,进而腐蚀混凝土。泄水孔的设计往往考虑欠佳,由于没有重视泄水孔的安装形式和质量,致使泄水孔周围和孔下梁板混凝土受到严重的腐蚀。
预防措施:桥梁必须设置完善的防水系统,首先是混凝土本身的自防水,保证本身的密实性和防腐蚀性能,在其中加太钢纤维或聚丙烯纤维,而且对混凝土的配合比设计和浇筑质量严加控制。桥面铺装层混凝土质量是至关重要的,平均厚度须大于10cm,最薄处不能小于8cm。其次在保证桥面混凝土质量的基础上,必须设计防水层。梁端和帽梁顶部建议用普通的防水材料进行处理,防止伸缩缝失效时漏水腐蚀混凝土。边梁的栏杆、地伏混凝土的外侧应包住翼板并设计滴水槽,防止雨水沿边梁浸流。雨水收口处必须低于水泥混凝土铺装的高程。
4 桥面混凝土漏水
桥面浇筑的混凝土配合比不合理,粗骨料多、水泥用量少,混凝土不密实;混凝土使用的外掺剂配比不好或效果不理想,混凝土的抗渗、抗裂性差;施工过程中控制不严密,施工工艺粗糙,混合料有离析现象;铰缝施工没有按设计要求施工,铰缝混凝土早期破坏等。易使桥梁梁板底面在下雨或者养身出现滴水现象,严重影响了桥梁的使用寿命并存在隐患。
预防措施:桥面混凝土应是细集料级配、高标号混凝土,配合比设计时小粒径料偏多石料级配合理,水泥用量取上限值。施工中严格控制混凝土的坍落度及拌和时间,使混凝土和易性好、均匀并加强振捣,适当加入防水剂,满足抗渗要求。如为沥青铺装,中桥以上桥梁应增设桥面防水层。
5 结语
本文对混凝土桥面铺装的常见病害进行了分析,并提出了相应的预防措施。目前最关键的是重视对混凝土桥面铺装的研究,以明确桥面铺装各结构层的受力特点,寻求合理的计算模型和相关参数,为桥面铺装提供指导。积极开发满足桥面铺装受力特征的新材料,不断改进铺装技术、施工工艺及提高施工质量,从根本上解决桥面铺装损坏问题。
参 考 文 献
[1]张燮林,张树根,桥面病害产生的原因分析及预防措施[J],中外公路,2007(10)
[2]江帆,桥梁防水技术与质量控制要点[J],引进与咨询,2005(9)
[3]方太云,聂永江,桥面铺装层非常规破坏和防治措施[J],森林工程,2004(3)
[4]舒国明,马敬坤,林桂銮,桥面铺装破坏综合分析[J]中外公路,2006(2)
[5]王国清,公路工程质量问题及防治措施百问[M],人民交通出版社,2002(12)■