高速公路桥面铺装病害及对策?
一、混凝土桥面铺装病害及成因
1.1设计的很差。为了减少恒载,设计人员试图通过增加钢筋用量或采用高强度钢筋(如一些薄屋面的箱梁结构)来降低桥面厚度。这种桥面刚性不够,在重载下变形大。随着车辆的持续冲击和振动,桥面和铺装层容易出现疲劳裂缝并迅速发展。连续梁桥、拱桥、悬臂梁桥由于荷载作用产生负弯矩,上部受拉,使桥面铺装受到拉应力而产生裂缝,从而引起桥面铺装病害。
1.2的厚度不够。由于梁场预制、现浇支架、桥梁空心板挂蓝悬浇、箱梁上部结构等原因,无法准确预测梁板预拱度、支架沉降和预应力反拱。如果施工控制不到位,施工中主梁顶面标高很难达到设计值。而且在设计预应力梁的起拱高度时,没有考虑对桥面厚度的影响,特别是当大跨度梁的起拱高度增加时,桥面铺装的厚度会相应减少。而且由于设计的桥面铺装厚度一般较小,一般为8 ~ 12 cm,下部结构标高的累积正误差和梁板施工的正误差必然会减少桥面铺装的厚度。在梁板施工过程中,如果各环节验收不严格,形成的梁板尺寸会过高;支座标高控制不严,高于设计标高;梁板倾斜度过大,或桥面纵、横坡度调整等因素,都可能导致梁板顶面标高高于设计值,使桥面铺装层厚度局部过薄,削弱桥面铺装层的刚度和承载能力。
1.3不够强。配合比设计不当或施工控制不严,钢筋网垫高度位置不正确,不能发挥钢筋网的抗裂作用,导致强度不足;新浇混凝土时,桥面有积水,被雨水淋湿,表面浮浆未处理,影响混凝土性能或因厚度不足造成强度不足;混凝土桥面铺装薄,养护不良造成振捣不密实或强度不够;冬季施工,防冻剂使用不当,混凝土受冻,导致强度不足。在车辆荷载的作用下,桥面铺装层很快出现泛砂、开裂、松散、断裂等病害。
1.4粘合不牢。桥面铺装施工前,未清理梁顶面的松散砂、泥、污物,主梁表面未凿毛或凿毛密度和深度不够。主梁的一些顶面由于用作堆场或临时通车而被污染,施工中的清洁工作无效。它们只是用高压水冲洗,而不是用钢丝刷刷,不能保证彻底清洁。另外,粗切效果差,浇筑前梁顶未浇水湿润,浇筑后出现空鼓,大大降低了桥面铺装与梁面的粘结力,破坏了水泥混凝土层的整体性。通车后,车轮和荷载的剧烈冲击使桥面剥离。
二、桥面铺装破损病害分析
由于过分追求平整度,忽视密实度,导致路面强度低,渗水造成早期破坏。同时,路基上三层沥青路面预拱度的差异和摊铺厚度调整不当,都可能使该层铺装厚度不足,造成桥面铺装早期损坏。层间粘结不良使桥面铺装无法发挥整体作用。粘合性差会因为下层的污染,所用的粘合层材料质量不好,分布不均匀,分布后的带动作用。桥面上的雨水因为有护栏不能横向排出,只能沿着护栏墙的纵向排到排水孔。渗入路面的部分雨水,在高温高压的作用下,容易剥离沥青膜,造成路面的早期损坏。
三、应对疾病应采取的对策
3.1完善桥面系结构设计。梁的顶层应设计有与桥面牢固结合的预留钢筋;设计预应力梁跨中起拱高度时应充分考虑对桥面厚度的影响,施工时一般根据桥墩和支座的设计高度进行控制。适当增加桥面混凝土厚度和钢筋网密度,提高钢筋直径和等级标准;沥青路面在伸缩缝处损坏,可能会出现坑槽。因此,在伸缩缝设计中,除了梁端有足够的锚固钢筋外,还应设计不小于C40等级的钢纤维混凝土。为保证其平整度,伸缩缝施工应在沥青混凝土路面完成后进行;排水孔出水口底部标高设计为低于水泥混凝土桥面顶部至少1cm,并在出水口周围做成斜坡,以保证渗入沥青混凝土路面的水能够通过排水孔排出;桥面宜设计两层沥青混凝土,既提高了平整度,又保证了其耐久性。
3.2保证桥面混凝土的厚度。1)桥面铺装施工前,应仔细检查梁板顶面标高,避免桥面铺装厚度不一致,造成薄或厚的结合处成为薄弱区段,混凝土收缩时难以承受拉应力而开裂;特别要注意齿块混凝土的高度,不能影响桥面混凝土的厚度。梁板顶面标高必须满足桥面铺装厚度要求,超高部分多余混凝土和松散混凝土及负弯矩张拉齿块必须提前凿除。必须严格控制梁顶面的平整度。抹灰时,脚手板应放在两侧滑道上。板的数量和刚度应该足够。工人站在木板上抹灰,用3m直尺纵横检查平整度,以保证桥面铺装良好的垫层平整度。严禁有坑洞和积水。防止梁顶面不平增加梁与混凝土界面的摩擦阻力,导致薄弱桥面开裂。2)严格控制混凝土的施工质量和梁板的几何尺寸,特别是梁高。要保证同一跨梁板的拱度基本一致,这样才能保证桥面铺装的厚度基本一致。
3.3保证桥面混凝土的强度。1)严格控制混凝土配合比,使用级配良好、质量指标合格的砂石材料,严格通过水泥检验,确保混凝土强度合格。冬、夏季桥面混凝土施工应有相应的质量保证措施。桥面如有积水,应在浇筑混凝土前清除。混凝土应具有良好的和易性,坍落度应控制在3-5 cm。采用泵送混凝土时,应加入减水剂,在满足施工机械和规范要求的同时,尽量将坍落度降低到下限。混凝土应振捣密实,桥梁采用三辊提浆机组、振捣棒、平板振动器,并尽量配合真空吸水抹面机抹平;中小桥梁可以用振动梁振动,用滚杠找平。振捣时发现低洼处,应及时用混凝土找平。禁止事后用水泥砂浆补。2)钢筋网的正确定位可以增强桥面的抗裂性,提高混凝土的整体强度。以往桥面铺装钢筋网往往用混凝土垫块定位,由于垫块强度低,造成质量隐患。采用短钢筋支撑定位法可以克服这一缺点。加筋长度约为路面厚度的80%,双向间距约50cm。定位杆一端与钢筋网焊接,另一端直立支撑在梁面上,多点支撑钢筋网。钢筋绑扎完毕并经检验合格后,应尽快浇筑桥面混凝土。浇筑混凝土前,禁止一切车辆和其他人员在已绑扎好的钢筋上通过,以免钢筋变形和移位。
3.4提高桥面混凝土与梁顶混凝土的粘结能力。对预制梁体顶面进行刷毛,露出石块;若梁间设计有扭缝混凝土,浇筑时应加强桥面混凝土与梁的结合;桥面钢筋绑扎前,必须彻底清理梁顶,凿除浮渣,必要时用气泵或高压水冲洗。浇筑混凝土前洒水湿润梁顶,但不能有水;桥面全宽施工应一次完成。桥面过宽,分成两部分时,先浇筑下横坡,避免养护水二次污染。在第二张图中,在浇注混凝土之前必须清除灰尘和杂物,尤其是接缝处。
四。结论:
公路桥面的施工质量是保证桥梁安全稳定的前提。桥面铺装虽然在整个桥梁工程中体积不大,但对交通影响很大。桥面铺装质量是保证高速公路运营质量的关键之一,必须严格按照设计要求进行施工,从设计、施工、养护等方面采取综合措施,提高桥面工程的施工质量。
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