桥面铺装层常见病害及防治方法浅析

时间:2022-06-17 07:59:49

桥面铺装层常见病害及防治方法浅析

【摘 要】桥面铺装层作为桥梁结构的附属结构,其受力极其复杂,在行车荷载、梁体变形等作用下,极易出现破损、开裂、剥落、麻面、推移、坑槽、翻浆等病害。本文首先分析了桥面铺装层常见病害及其原因,进而有针对性的提出了常见病害的防治措施,以供参考。

【关键词】桥面铺装层;常见病害;防治方法

0.前言

桥面铺装层作为桥梁结构的附属结构,既是桥面的保护层,又是桥面结构层的共同受力层,其能大大缓和行车对桥面板的冲击,直接承受行车荷载、梁体变形和外界环境因素的作用。因此桥面铺装的质量将直接影响整条公路的运营管理和行车安全。但由于铺装层受力极其复杂,在营运时极易出现破损、开裂、剥落、麻面、推移、坑槽、翻浆等病害,如不加以处治而任其继续发展下去,则会影响主体结构的安全。因此,分析桥梁铺装层的常见病害及其原因,并提出相应的控制措施,以控制各种病害的发生,显得尤为重要。

1.桥面铺装层常见病害及其原因

1.1桥面铺装层平整度欠缺

一般出现在桥跨结构物的连接部位。如简支梁桥的接头处和有挂梁的悬臂梁桥挂梁支点处,使过桥车辆产生跳车,直接导致行车舒适度差。

1.2桥面铺装层裂缝

1.2.1沿预制板板缝开裂

主要表现在裂缝沿行车道车轮轮迹边缘与预制板板缝接缝处开裂,裂缝宽可达1-10mm。

究其原因,主要有:(1)铺装层厚度偏小,配筋量不足,使得铺装层刚度不足,应力分布不均匀,局部拉应力超限,从而导致混凝土拉裂。(2)施工原材料选用不当,如粗骨料级配差、细骨料砂率过大、水灰比控制不好等,加之在施工时未严格按照施工规范要求进行,如振捣时过振、漏振,或是模板漏浆等。

1.2.2结构层间开裂

结构层间开裂多出现在梁板端部2m范围内,部分桥梁甚至会在跨中部位出现层间开裂现象。如不加以处治,就会导致出现多处纵横向裂缝,造成铺装层整体破裂。究其原因,主要有以下几点:(1)设置施工缝时未按要求进行设置,且浇筑间歇时间过长,影响了混凝土的连续性和整体性。(2)桥面铺装层与梁板顶及沥青面层粘接不佳,在车辆荷载的重复作用下,导致桥面混凝土出现脱皮、裂缝、剥落等病害。(3)混凝土水灰比和坍落度过大,使混凝土在硬化时产生较大的拉应力,加之养生不及时,致使混凝土产生干缩裂缝。

1.2.3网状裂缝、坑槽

桥面铺装层网状开裂是铺装层破坏最为严重的情况之一,其是铺装层纵横裂缝深度发展的结果,若不及时采取措施,可导致桥面出现坑槽,严重时破坏桥梁结构。究其原因,除了铺装层偏薄外,铺装层与主梁顶面粘结强度不足、铺装层混凝土厚薄不均,以及铺装层强度偏低及早期受荷载破坏,均可能导致铺装层局部出现网状裂缝。

2.桥梁铺装层常见病害的防治措施

2.1原材料方面的防治措施

(1)桥面铺装层应采用低收缩配合比,以减少收缩引起的开裂。施工时,要严格控制原材料的质量,如水泥应尽量选用性能好、强度等级42.5或以上的水泥;粗骨料(宜采用石灰岩)应强度高并具备良好的粘附性,含泥量不大于1%,且其最大粒径应不大于20mm;细骨料应选用洁净、坚硬、符合规定级配、细度模数宜在2.5以上的中砂或粗砂,含泥量不大于3%;砼宜选用抗裂性和耐磨性较好的碎石砼。同时,应根据施工中砂石料的含水量来计算砼施工配合比,并要减小水灰比,控制其坍落度,以使混合料具有良好的和易性。由于混凝土在硬化过程易收缩,其水灰比越大,收缩越大,那么混凝土收缩所产生的拉应力就越大,桥梁就会易出现裂缝,因此在施工时严禁为了施工方便而随意兑水增加坍落度。

(2)为有效降低混凝土的水化热,提高其抗干缩性能,在拌合混凝土时,可适当掺加外加剂,如粉煤灰、钢纤维、膨胀剂及引气剂等。试验证明,在配合比为水泥:砂:碎石=1:1.81:2.71,水泥用量为400kg/m时,掺和20%、体积掺量1.5%的钢纤维,以及8%的早强微膨胀剂R-24,混凝土的抗弯初裂强度达到9.10MPa,是普通混凝土的45倍。

2.2施工环节的的防治措施

(1)要严格控制沥青混凝土铺装层的厚度,须保证其最小厚度为8cm。铺装层厚度不宜过小,否则会产生较大的剪应力;也不宜过大,否则会增加全桥的恒载和增加挠曲变形。若施工时梁(板)顶面高程控制不好造成局部厚度偏小时,可用调坡处理。进行调坡处理时,测量放样要采取5m格网法,按调整后的设计标高,核算桥面每一区域的铺装层厚度。对于桥长较短的中小桥,调坡一坡调完;对于大桥、特大桥,采取分段单坡调整,坡长不小于100m。要求调坡坡率不大于1‰。对小范围确实不能保证最小厚度的区域,应采取凿除、打磨的方法并加密钢筋网进行补强。为避免再次进行调坡,应严格控制铺装层标高的偏差值在±5mm之内。

(2)为提高铺装层与主体混凝土结构的粘结度,在施工行车道板顶面时,应将其表面的砂石、浮浆及油渍凿除干净,并按设计规范凿毛,以露出骨料 3-5mm为准。然后在铺筑铺装层混凝土前,先用高压气泵或水枪再次进行彻底清理,以保证新旧混凝土粘结牢固。

(3)应严格按照设计位置设置桥面钢筋网,宜采用短钢筋头支撑,防止施工人员将钢筋踩到底层。钢筋网的保护层不能大于2.5~3cm,以充分发挥钢筋网的抗裂作用。为保证钢筋网保护层厚度,应在钢筋与顶板间设置梅花形高强度水泥混凝土垫块,按照每平方米不少于4个与钢筋扎紧,且互相错开;或是设置Φ10或Φ12的定位钢筋,长度约6~12cm,双向间距约75cm,定位钢筋一端与钢筋焊接,另一端竖立支撑于梁面上,对钢筋网实行多点支撑。双层钢筋网的层间距要有架立筋固定牢固,防止上层钢筋下沉。

(4)施工缝的设置:在施工桥梁铺装层时应尽量避免设置施工缝,若因施工原因一定要设置时,纵向施工缝的位置应避开重型车轮迹带范围,则设在梁的中心线上,以分隔带位为分界面;横缝应设置在伸缩缝或墩台顶位置,禁止留在负弯矩区内,在施工横缝处桥面纵向钢筋不得断开。

(5)严格控制防水层的施工质量。桥面铺装若未设防水层或是防水层遭破坏,会使桥梁出现渗水现象,从而引起桥面板的损害,甚至会腐蚀主梁的钢筋,威胁桥梁结构的安全。防水层施工前,须将沥青混凝土桥面层表面清扫干净,对横坡、平整度达不到排水要求的部位,尤其是泄水孔缘等死角部位,应进行人工凿除等修整,满足防水粘接平整度要求,保持防水层的厚度均匀一致。

2.3养护环节的的防治措施

为防止混凝土因内外温差而产生收缩裂缝,因此铺装层砼浇筑完后,夏季时待砼初凝后即采用湿麻袋或草垫进行覆盖,然后洒水养生,保持砼表面经常湿润,养生期一般为7天;冬季时待砼初凝后进行保温养生,养生期不小于14天。桥面防水混凝土的强度达到100%以前,禁止任何施工机械在上面作业。

3.结束语

总而言之,桥面铺装是桥梁结构中重要的组成部分,它直接承受车轮荷载的集中力作用,因此也是桥梁最早破坏的构件之一。因此,本文在分析桥梁铺装层常见病害类型及成因的基础上,从原材料控制、施工环节及养护阶段等方面提出了常见病害的防护措施,以减少铺装层常见病害的发生,从而提高桥梁结构的安全性和耐久性。

【参考文献】

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