市政橋梁工程橋面鋪裝破壞的預(yù)防

1、市政橋梁工程橋面鋪裝破壞的預(yù)防    市政橋梁工程橋面鋪裝破壞的預(yù)防2011-09-02 08:31 來源：未知 瀏覽次數(shù)： 關(guān)鍵字： 市政；橋面鋪裝；混凝土；措施市政橋梁工程橋面鋪裝破壞的預(yù)防孫志博 王 強(qiáng)摘 要：文章陳述了市政混凝土橋面鋪裝破壞的狀況，分析了由混凝土強(qiáng)度和厚度方面、混凝土橋面鋪裝層產(chǎn)生裂紋、橋面混凝土與梁板粘接不好、水的危害等破壞的原因及防治措施。關(guān)鍵詞：市政；橋面鋪裝；混凝土；措施市政橋梁橋面鋪裝，一般采用瀝青混凝土面層加防水層加防水混凝土的模式。近年來，許多道路通車時(shí)間不是很長(zhǎng)，有些橋梁的橋面鋪裝相繼產(chǎn)生了破壞，主要是開裂、破損、

2、坑槽、唧漿等病害，嚴(yán)重影響了道路使用的安全性和舒適性。橋面鋪裝破壞是道路病害中最為嚴(yán)重的一種，且有著越來越嚴(yán)重的趨勢(shì)，已引起了有關(guān)部門及廣大工程技術(shù)人員的極大關(guān)注。如何認(rèn)真分析清楚橋面鋪裝層破壞的原因并采取相應(yīng)防治措施，值得我們深入研究。1、市政橋面混凝土鋪裝層破壞的狀況通過調(diào)查及檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)橋面鋪裝層破壞的根本原因是由于混凝土鋪裝層的破壞而導(dǎo)致橋上瀝青混凝土出現(xiàn)擁包、裂紋、坑槽等破壞現(xiàn)象。橋面混凝土破壞處主要有如下幾種情況：一是混凝土橋面產(chǎn)生網(wǎng)狀及縱橫向裂紋;二是混凝土厚度薄；三是混凝土強(qiáng)度低；四是混凝土與梁板結(jié)合差。通過鉆心取樣發(fā)現(xiàn)，部分芯樣在取芯過程中已破碎，能取出的芯樣普遍產(chǎn)生環(huán)向開裂，

3、混凝土表面松散，浮漿較多，骨料集中在下層，鋼筋網(wǎng)位置不準(zhǔn)確等。破壞區(qū)混凝土強(qiáng)度低且不均勻，整體性差。2、 橋面混凝土破壞的原因及防治對(duì)策2.1 混凝土強(qiáng)度和厚度方面的原因（1）混凝土強(qiáng)度低，厚度薄，是橋面破損的重要原因。按規(guī)范要求，混凝土橋面鋪裝層的強(qiáng)度不應(yīng)低于主梁翼板。因?yàn)闃蛎媸桥c主梁協(xié)同作用的，在彎矩作用下，橋面相當(dāng)于主梁翼板最上緣，是壓應(yīng)力最大的部分，如抗壓強(qiáng)度不足，首先壓碎的是鋪裝層。所以橋面混凝土的強(qiáng)度保證等級(jí)應(yīng)引起設(shè)計(jì)和施工的足夠重視。尤其在施工方面。有時(shí)在混凝土澆注過程中，影響混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的因素有如下幾個(gè)方面：配合比不合理，混凝土水灰比大，塌落大，振搗后混凝土表面浮漿較厚，

4、影響混凝土整體強(qiáng)度。橋面上有積水就直接澆注混凝土，是浮水上到表層，局部降低了混凝土的強(qiáng)度?；炷琳駬v不充分，混凝土局部不密實(shí)，或養(yǎng)生不好，降低了混凝土的強(qiáng)度。橋面鋼筋網(wǎng)貼于梁頂，造成其混凝土上保護(hù)層過大，使鋼筋在橋面混凝土中的受力作用減小或消失。影響橋面混凝土整體受力性能?；炷辆植亢穸缺。袝r(shí)極限厚度45cm，此處混凝土除浮漿外，僅存一層骨料，不能達(dá)到施工配合比要求且無(wú)法振搗密實(shí)，一定程序上降低了局部橋面混凝土強(qiáng)度。（2）根據(jù)國(guó)家有關(guān)對(duì)鋼筋混泥土橋面鋪裝課題的研究成果資料，從鋪裝的應(yīng)力計(jì)算結(jié)果看，橋面混凝土厚度宜在80120mm之間能滿足要求，但考慮超載，偏載和高應(yīng)力疲勞對(duì)橋面使用年限的影響

5、，混凝土厚度一般應(yīng)為90150mm之間。以前，橋面混凝土厚一般設(shè)計(jì)為80mm，極限厚度60mm，現(xiàn)在是10mm，極限厚度為80mm，從設(shè)計(jì)上看，橋面混凝土厚度偏薄，從施工方面，梁板的反拱度影響及施工誤差的存在，導(dǎo)致一些橋面混凝土局部極限厚度僅為4050mm，必然導(dǎo)致混凝土的過早損壞。（3）為確保橋面混凝土的強(qiáng)度和厚度，根據(jù)混凝土橋面的破壞的根本原因，應(yīng)該采取如下防止措施。結(jié)合新編公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范，充分考慮到橋面結(jié)構(gòu)特性，即：彎拉結(jié)構(gòu)特性，動(dòng)載結(jié)構(gòu)特性，大面積薄壁結(jié)構(gòu)特性及運(yùn)營(yíng)超載特性，貫徹“更強(qiáng)更厚”的思想，橋面混凝土強(qiáng)度等級(jí)必須達(dá)到C40以上，厚度為100150mm，極限最薄厚

6、度90mm。認(rèn)真研究混凝土配合比，要采取級(jí)配良好的骨料。選擇合適的砂率及水灰比（一般為46），并在施工中嚴(yán)格控制，保證混凝土強(qiáng)度的穩(wěn)定性和連續(xù)性，達(dá)到混凝土的設(shè)計(jì)要求且偏差均勻。保證橋面鋼筋的正確位置，特別強(qiáng)調(diào)鋼筋網(wǎng)與梁頂必須有一定的保護(hù)層，使鋼筋受力良好。施工時(shí)必須對(duì)梁板反拱進(jìn)行測(cè)量。并對(duì)橋面梁頂標(biāo)高進(jìn)行仔細(xì)測(cè)量，然后計(jì)算出混凝土橋面的厚度，必要時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，必須保證橋面混凝土最小厚度為90mm。2.2 混凝土橋面鋪裝層產(chǎn)生裂紋根據(jù)裂紋產(chǎn)生的原因，可將裂縫分為干縮裂縫、溫度裂縫和疲勞裂縫。2.2.1 疲勞裂縫橋梁主梁的橋面板在荷載的作用下，經(jīng)常處于震動(dòng)變形中，由于在混凝土材料內(nèi)部存在局部

7、缺陷或不均勻性，在荷載的作用下會(huì)發(fā)生應(yīng)力集中而出現(xiàn)微裂縫，應(yīng)力的反復(fù)作用，是裂紋逐步擴(kuò)展，直到一定次數(shù)后，產(chǎn)生疲勞裂縫，產(chǎn)生破壞。另外，橋面混凝土表面有時(shí)存在肉眼看不見的細(xì)小干縮裂紋，也會(huì)在反復(fù)的震動(dòng)過程中逐漸加長(zhǎng)加寬。2.2.2 溫度裂紋溫度裂縫一般是指在溫度降低過程中產(chǎn)生的。在溫度降低時(shí)，鋪裝層發(fā)生翹曲，但由于鋪裝層與梁頂緊密聯(lián)結(jié)，致使橋面混凝土不能自由伸縮，這樣就在鋪裝層頂產(chǎn)生拉應(yīng)力，其大于混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溫度裂紋。防止溫度裂紋就應(yīng)該以降低混凝土的水化熱，降低混凝土出現(xiàn)拉應(yīng)力的起始點(diǎn)溫度，減少混凝土降至環(huán)境溫度時(shí)的溫差等方面入手。2.2.3 干縮裂紋干縮裂紋是指混凝土尚在柔軟

8、塑性狀態(tài)時(shí)，因混凝土表面水分蒸發(fā)造成的失水干燥，同時(shí)蒸發(fā)降溫及水泥水化所引發(fā)的干燥收縮及溫度收縮和化學(xué)減縮共同相互作用的結(jié)果，以干縮為主。2.2.3.1 干縮裂紋的種類和危害（1）輕微干縮裂紋：裂紋寬度大約為1mm左右，長(zhǎng)度約為0.21m不等，分布是無(wú)規(guī)律雜亂的，深度較小，一般為24cm，其特征是表面開口寬，隨深度逐漸消失。它的危害程度不嚴(yán)重，可不做處理和適當(dāng)處理。（2）中度干縮裂紋：裂紋寬度2mm左右，長(zhǎng)度約12m，深度510cm，必須進(jìn)行處理。（3）嚴(yán)重裂縫：裂寬35mm，深度貫穿整個(gè)板厚，必須全部鑿除返工處理。2.2.3.2 裂紋產(chǎn)生的原因及防治干縮裂紋的產(chǎn)生，直接與施工時(shí)外界的風(fēng)速、相

9、對(duì)溫度、氣溫、日照和養(yǎng)生措施采用的早晚有關(guān)，新拌混凝土抵抗塑性收縮的能力與原材料細(xì)粒含量，配合比中水泥漿和砂漿含量及混凝土的勻質(zhì)性和離析有關(guān)，防止干縮裂紋的措施必須從材料、施工工藝和外界環(huán)境（特別是風(fēng)速）3個(gè)方面，圍繞兩個(gè)核心問題進(jìn)行，一是減少混凝土表面水分蒸發(fā)，二是增大材料的抗裂能力。（1） 提高混凝土原材料及混凝土配合比防止干縮裂紋的產(chǎn)生土對(duì)塑性收縮裂紋的影響很大，要嚴(yán)格控制混凝土材料的泥土含量，粗集料含泥量不得大于1%，沙的含泥量不得大于2%。盡量選用較粗水泥及較小的水泥用量，對(duì)防止塑裂有利。選用細(xì)度模數(shù)2.53.2的中偏粗砂比2.5的細(xì)沙好，同時(shí)要選用較小的砂率，一般比設(shè)計(jì)配合比基礎(chǔ)上

10、的砂率降低4%5%，可提高混凝土的抗裂性能。選用適當(dāng)?shù)乃冶龋ㄒ话銥?6），減少混凝土表層浮漿厚度，有利于防裂。采用鋼纖維混凝土，防止開裂。（2）從施工因素方面防止混凝土產(chǎn)生塑性收縮裂紋必須保證橋面混凝土施工配合比和施工坍落度的相對(duì)穩(wěn)定性，尤其是一個(gè)工作班內(nèi)，施工配合比的穩(wěn)定可以保證表面砂漿均勻。在混凝土澆注過程中，要減少人工翻搗混凝土，避免骨料離析、下沉，確保混凝土表面砂漿不要過厚，不得大于10mm，可有效的防止塑裂。不得在橋面上留有振搗器拖出的砂漿集中的發(fā)亮條帶，由于砂漿與混凝土收縮量相差過大，此類條帶部位易產(chǎn)生裂紋。在多風(fēng)的天氣，應(yīng)盡快盡早地開展養(yǎng)生工作，覆蓋物必須有足夠的搭接帶并能固定

11、良好，灑水養(yǎng)生必須有專門的作業(yè)班組負(fù)責(zé)，不間斷灑水。抹面時(shí)人工抹面要輕，避免拉傷混凝土。初凝時(shí)產(chǎn)生微裂的，要進(jìn)行二次抹面處理。梁板必須清理干凈，混凝土澆筑時(shí)，必須保證梁板上沒有積水，以防混凝土局部與整體的不均勻。混凝土必須養(yǎng)生28天且強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可開放交通。如需提前開放交通，必須有交通管制措施，禁止重載、超載車輛高速通過。可以有效的防止微裂的擴(kuò)展。要控制好梁體間鉸縫、濕接縫施工質(zhì)量，要使梁體整體受力，杜絕“單板受力”現(xiàn)象，防止由于梁體在載荷作用下變形不均勻?qū)е聵蛎婊炷廉a(chǎn)生裂縫。（3）控制好施工環(huán)境因素夏天氣溫超過30時(shí)，應(yīng)避免在11：:0015:00塑性收縮最不利的時(shí)段施工。要降低混

12、凝土溫度，水泥溫度不得超過50，混凝土溫度不得大于35。在風(fēng)力大于5級(jí)時(shí)，必須停止施工。2.3橋面混凝土與梁板粘結(jié)不好橋面混凝土與梁板粘結(jié)不好，產(chǎn)生“兩層皮”現(xiàn)象也是橋面混凝土產(chǎn)生破損的重要原因。（1）梁板上雜物、泥水清理不凈。橋面混凝土澆筑時(shí)必將梁板徹底清掃干凈且要充分濕潤(rùn)。（2）對(duì)梁板進(jìn)行鑿毛處理，必要時(shí)拉橫向槽，增加粘結(jié)力。（3）在梁板上預(yù)留豎向鋼筋或植筋，并與橋面鋼筋網(wǎng)焊接，使橋面混凝土與梁板一體受力。2.4 水的危害水是許多橋梁病害的原因，橋面混凝土破損與水有關(guān)。一是梁板與橋混凝土間的游離水，二是混凝土表面上的自由水，尤其是混凝土表面有微裂紋，在行車載荷重復(fù)作用下，水在混凝土中產(chǎn)生“抽吸”作用，大大地降低了混凝土橋面抗疲勞性能。所以在設(shè)計(jì)、施工時(shí)，要注意如下事項(xiàng)：（1）橋面混凝土防水層必須嚴(yán)格按照要求施工，防止水的滲入。（2）橋面混凝土做防水混凝土設(shè)計(jì)。（3）泄水管開口必須低于橋面混凝土標(biāo)高，利于水的排出。（4）施工時(shí)按2.3節(jié)的做法，保證橋面混凝土與梁板的粘接，防止兩層間出現(xiàn)游離水。3 結(jié)論混凝土橋面鋪裝是專業(yè)性、技術(shù)性很強(qiáng)的工作，要考慮到上述幾個(gè)方面的因素，采取精細(xì)化施工措施，并且在工程實(shí)踐中不斷創(chuàng)新，才能保障橋面鋪裝質(zhì)量，從而不斷提高我國(guó)路橋工程質(zhì)量水平。參考文獻(xiàn)：（1） JTGF30-2003，公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范