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所屬欄目:交通運(yùn)輸論文 發(fā)布日期:2010-08-28 10:34 熱度:
摘要:本文從梁體本身、梁體與橋面鋪裝的結(jié)合、橋面鋪裝三方面分析橋面破壞原因,對(duì)以后橋面施工提供一定的參考。
關(guān)鍵詞:橋面,病害,防治,對(duì)策
目前,在已經(jīng)通車的高速公路上,橋面破壞非常突出,在公路橋梁使用過程中,橋面作為至關(guān)重要一環(huán),其質(zhì)量的好壞直接影響到整座橋梁的質(zhì)量及使用效果。因此,控制好橋面的質(zhì)量,找出橋面破壞的主要原因并制定相應(yīng)的對(duì)策,減少通車后橋面的返修率,是一個(gè)值得研究的課題。
1橋面破壞的主要原因及對(duì)策
1.1梁板頂板厚度對(duì)橋面的影響
1.1.1梁板頂板厚度不夠,降低了梁板頂面的承載力
預(yù)制板梁混凝土施工目前多采用一次性澆注成型的施工工藝。內(nèi)模固定不牢、控制內(nèi)膜上浮的壓杠布置不當(dāng)和混凝土振搗時(shí)因擠壓力的作用使內(nèi)模上浮,造成板梁底面超厚和頂板厚度不足。梁板頂板局部厚度除兩端部分以外在實(shí)際檢查中又是很難發(fā)現(xiàn)和量測(cè)的,尤其是梁板的跨中部分,往往是頂板最薄的部分,當(dāng)荷載集中時(shí),梁板頂板無法承受集中荷載而破壞,進(jìn)而造成橋面破壞。
1.1.2對(duì)策
針對(duì)梁板頂板厚度不夠的問題,在進(jìn)行梁板預(yù)制或現(xiàn)澆時(shí),要嚴(yán)格控制混凝土的坍落度與振搗方式、時(shí)間,同時(shí)設(shè)置足夠剛度的壓杠,必要時(shí)增加芯模定位鋼筋,確保芯模不出現(xiàn)上浮現(xiàn)象。當(dāng)梁板混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí),要對(duì)其頂板進(jìn)行檢查,用小錘輕敲看是否存在“空鼓”現(xiàn)象,確定其范圍,然后人工鑿除并清除干凈后重新澆筑頂板混凝土。
1.2梁板拱度對(duì)橋面的影響
1.2.1梁體內(nèi)所建立的預(yù)應(yīng)力使梁體拱度偏大
梁板澆注后達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉,張拉后梁板產(chǎn)生的預(yù)拱度在設(shè)計(jì)文件中有明確的說明,但實(shí)際產(chǎn)生的拱度一般比設(shè)計(jì)拱度值大,個(gè)別梁板實(shí)際拱度會(huì)達(dá)到設(shè)計(jì)拱度的1.5以上,這就造成相應(yīng)部位橋面變薄,降低了橋面的承載力。另一方面,由于梁板拱度最大值在梁板跨中部位,導(dǎo)致橋面在縱向呈現(xiàn)波浪型,增大了車輛荷載的局部沖擊力,對(duì)橋面受力產(chǎn)生了不利影響,降低了橋面的使用壽命。
1.2.2混凝土的收縮變形
混凝土在空氣中凝結(jié)硬化過程中,體積減小的現(xiàn)象,稱作收縮,由于混凝土的收縮雖然有預(yù)應(yīng)力損失,但更多的作用是使梁產(chǎn)生向上的預(yù)拱度。混凝土的收縮一般在兩周內(nèi)完成全部收縮的1/4,一個(gè)月完成1/2,三個(gè)月達(dá)3/4左右,兩年后趨于穩(wěn)定。影響混凝土收縮的因素有:a.水泥用量b.水泥品種c.骨料性質(zhì)d.養(yǎng)護(hù)條件e.混凝土的制作條件f.構(gòu)件體積/表面積大時(shí)收縮小。
1.2.3混凝土的徐變
在荷載長期作用下(維持壓應(yīng)力不變),混凝土的應(yīng)變隨時(shí)間繼續(xù)增長的現(xiàn)象,稱為混凝土的徐變,由于混凝土的徐變可使預(yù)應(yīng)力梁的預(yù)拱度值增加0.5~1倍.影響混凝土徐變因素很多,一般分為以下三類:
(1)內(nèi)在因素
混凝土的組成成份和配比是影響徐變的內(nèi)在因素,水灰比越大,水泥用量越多,徐變?cè)酱螅橇显綀?jiān)硬,含量越多,徐變?cè)叫 ?br />
(2)環(huán)境條件
養(yǎng)護(hù)條件下的溫度和濕度是影響徐變的環(huán)境條件,在預(yù)加應(yīng)力階段,濕度越大,溫度越高,水泥水化作用充分,徐變就越小,采用蒸汽養(yǎng)護(hù)可使徐變減少20%~35%。
(3)應(yīng)力條件
徐變是混凝土受載后隨時(shí)間增長的變形,因此,施加初應(yīng)力的水平和加載時(shí)混凝土的齡期是影響徐變的重要因素,加載時(shí)混凝土的齡期越長,混凝土硬化越充分,徐變就越小。
1.2.4對(duì)策
嚴(yán)格控制張拉時(shí)間和張拉時(shí)的混凝土強(qiáng)度,同時(shí)控制張拉應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)控制應(yīng)力,避免張拉應(yīng)力過大。對(duì)于先張法預(yù)應(yīng)力梁板,可以根據(jù)工期要求采取放張時(shí)間推遲的辦法,即在梁板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的前提下,可適當(dāng)?shù)难娱L放張時(shí)間。對(duì)于后張法預(yù)應(yīng)力梁板可采取延長養(yǎng)生期的辦法進(jìn)行,如果梁板在張拉后兩個(gè)月之內(nèi)不能安裝的情況下可采取對(duì)梁體頂部進(jìn)行增加荷載預(yù)壓,以減小梁體的上拱度。
1.3預(yù)制梁板頂板裂縫對(duì)橋面的影響
1.3.1預(yù)制梁板頂板裂縫影響橋面混凝土質(zhì)量
預(yù)制梁板混凝土頂板經(jīng)常出現(xiàn)橫向裂縫及不規(guī)則裂縫,出現(xiàn)裂縫的主要原因,一是水泥用量過大或溫差過大以及養(yǎng)生不及時(shí)等易出現(xiàn)干縮裂縫,二是底座不牢,沉降不均勻出現(xiàn)橫向斷裂,三是吊裝或堆碼,受力支點(diǎn)不當(dāng)出現(xiàn)裂縫;這些裂縫如果不經(jīng)過適當(dāng)處理,在使用過程中就會(huì)造成梁頂板承載降低,進(jìn)而造成破壞。
1.3.2對(duì)策
在預(yù)制梁板時(shí)嚴(yán)格控制混凝土的澆筑質(zhì)量及養(yǎng)生質(zhì)量。對(duì)于芯模的拆除時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格控制,以防止芯模拆除過早而造成頂板塌陷。對(duì)于頂板已產(chǎn)生裂縫的梁板可采取注漿處理,對(duì)于超規(guī)裂縫范圍全部鑿除混凝土后再進(jìn)行頂板澆筑的補(bǔ)救措施,并在澆筑橋面時(shí)對(duì)此處進(jìn)行橫向加密鋼筋的加強(qiáng)補(bǔ)救措施。
1.4橋面混凝土與梁板頂面結(jié)合對(duì)橋面的影響
1.4.1橋面混凝土與梁板頂面結(jié)合不良
主要是澆筑橋面混凝土前,梁板頂散灰土等雜質(zhì)清掃不夠,分兩幅施工時(shí)養(yǎng)生水溶混凝土白色粉塵二次污染。預(yù)制梁頂面粗糙度不夠,澆筑混凝土前沒有對(duì)接觸面撒水濕潤等因素造成。
1.4.2對(duì)策
要保證橋面混凝土與梁板頂面混凝土結(jié)合為一體;在預(yù)制梁體式其頂面進(jìn)行刷毛處理,刷毛深度露出石子3~5mm,刷毛后及時(shí)清掃干凈;梁與梁之間如設(shè)計(jì)了鉸縫混凝土,澆筑混凝土?xí)r高度低于梁頂3~5cm做成槽口,澆筑橋面混凝土后每條槽口形成“小梁”,加強(qiáng)橋面混凝土與梁的結(jié)合;橋面鋼筋綁扎前保證預(yù)制梁板、橋面板表面粗糙,清洗干凈,對(duì)預(yù)制梁板頂遺漏的水泥砂漿和松弱層進(jìn)行徹底的鑿除,必要時(shí)用氣泵或高壓水沖洗,并在澆筑前對(duì)梁板頂均勻的灑水濕潤,但不得有明水、積水。當(dāng)橋面太寬分兩幅施工時(shí),先澆筑橫坡較低的一幅,避免養(yǎng)生水對(duì)另一幅的二次污染。另一幅澆筑混凝土前對(duì)粉塵雜物還必須進(jìn)行一次清除,特別對(duì)接縫處更應(yīng)細(xì)致的處理干凈。
1.5橋面鋪裝混凝土對(duì)橋面的影響
在大量高速公路橋面破壞修復(fù)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),很多是由于橋面混凝土鋪裝層引起的,有的被壓裂,有大面積表皮脫層皮,混凝土強(qiáng)度低,鋼筋網(wǎng)偏下等現(xiàn)象。通過對(duì)破壞情況分析有主要以下原因:
1.5.1橋面混凝土強(qiáng)度低而被破壞
橋面混凝土坍落度大,振搗時(shí)表層浮漿較厚或橋面有積水就直接攤鋪混凝土使浮水上到表層降低了混凝土強(qiáng)度;冬季施工保溫措施差混凝土受凍;鋼筋網(wǎng)一般設(shè)計(jì)在混凝土鋪裝中層,施工時(shí)由于各種原因造成鋼筋緊挨底部,鋼筋在橋面混凝土中受力作用減小;橋面厚度偏小,混凝土振搗不實(shí)或養(yǎng)生不好降低了混凝土標(biāo)號(hào)。
1.5.2保證橋面混凝土與瀝青混凝土有較好結(jié)合面
混凝土初凝時(shí)拉毛或壓毛是橋面混凝土傳統(tǒng)的制毛工藝,表層平整美觀大方,但表層存有不密實(shí)的浮漿與瀝青混凝土結(jié)合不十分理想。在長期超載的車輪碾壓下,橋面混凝土浮漿便“未老先衰”被破壞,從而引起瀝青混凝土的破壞。
1.5.3對(duì)策
(1)確保橋面混凝土有足夠的整體強(qiáng)度。混凝土拌合料要級(jí)配合理,具有良好地和易性,現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)嚴(yán)格控制坍落度,夏季施工可配置坍落度5~7cm。橋面如有積水用麻布沾水清除后再攤鋪混凝土,用人工拉平板振動(dòng)器振搗與振動(dòng)梁振搗,然后用滾杠、刮杠人工抹面壓實(shí)找平。及時(shí)進(jìn)行遮蓋灑水養(yǎng)生,大風(fēng)或高溫時(shí)對(duì)平整后的混凝土及時(shí)用塑料布覆蓋,防止水分蒸發(fā)過快造成混凝土裂紋并降低混凝土強(qiáng)度。
(2)嚴(yán)格控制橋面混凝土冬季施工。橋面混凝土一般厚度10cm以下,且暴露在高空,極易受凍,特別是晝夜溫差較大的初冬更應(yīng)引起高度重視。混凝土在初凝時(shí)一旦受凍,將成為豆腐渣而不能使用。
(3)保證橋面鋼筋的正確位置,特別強(qiáng)調(diào)橋面鋼筋網(wǎng)與梁頂必須有一定的保護(hù)層。澆筑混凝土采用吊車提升或泵送為宜。禁止混凝土運(yùn)輸車直接碾壓鋼筋,必要時(shí)搭設(shè)簡(jiǎn)易車道。
(4)橋面鋪裝分幅施工時(shí),應(yīng)對(duì)縱橫項(xiàng)工作縫進(jìn)行防滲水處理。連續(xù)梁設(shè)計(jì)時(shí)考慮了負(fù)彎矩的橋面開裂,設(shè)置了二布六涂防滲水措施,而分幅施工的橋面工作縫的滲水也不可忽視。
(5)刷毛工藝用普通的鋼絲刷人工操作,重點(diǎn)是掌握刷毛時(shí)間,過早不均勻,容易刷掉石子沾刷子不易操作,如果晚了刷不動(dòng)。一般掌握在初凝后亦不沾刷子最好,必要時(shí)集中人力大突擊戰(zhàn)。刷毛按二遍最好,第一編縱向刷,第二遍橫向刷,深度已露出石子1~2mm即可,刷后及時(shí)用掃帚把沫清掃出橋面范圍。
1.6橋面鋪裝早期破損與防水層的關(guān)系
橋面鋪裝早期破損與防水層材料選擇不當(dāng)及施工質(zhì)量有關(guān)。過厚的防水層和粘結(jié)性差的防水層,在重載交通的反復(fù)作用下使瀝青混凝土鋪裝層產(chǎn)生推移、松散,導(dǎo)致橋面鋪裝破損。
防止橋面鋪裝早期破損的關(guān)鍵:一是解決瀝青混凝土鋪裝層透水問題,二是防止由于防水層施工在瀝青混凝土橋面鋪裝層和水泥混凝土橋面之間形成薄弱夾層或無粘結(jié)層。因此,在重載交通下建議不要采用卷材和粘結(jié)性差的防水材料。SBS改性瀝青防水層既解決了防水問題,并且它在施工時(shí)與瀝青混合料粘結(jié)成了一個(gè)整體,是一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、效果良好的防水材料。
2結(jié)束語
橋面系作為公路橋梁至關(guān)重要一環(huán),其質(zhì)量的好壞直接影響到整座橋梁的質(zhì)量及使用效果。本文所介紹的是筆者在從事公路工程項(xiàng)目管理工作中,結(jié)合自己經(jīng)驗(yàn)和知識(shí),提出的對(duì)造成橋面破壞原因的一些看法。在實(shí)際工作中,怎樣實(shí)施,應(yīng)該在學(xué)習(xí)借鑒的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際情況,本著“實(shí)事求是”的態(tài)度,創(chuàng)造性的發(fā)揮。
文章標(biāo)題:橋面破壞的原因分析及施工預(yù)防對(duì)策
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