橋面鋪裝層病害產(chǎn)生的原因與防治

1、橋面鋪裝層病害產(chǎn)生的原因與防治    一、橋面鋪裝層病害產(chǎn)生的原因(一)設(shè)計方面的原因1.鋪裝層的計算理論缺乏。橋面鋪裝直接承受車輪荷載的沖擊，且部分或全部地參與了主梁結(jié)構(gòu)的變形，因此，橋面鋪裝是一個極其復(fù)雜的多向受力結(jié)構(gòu)，各種結(jié)構(gòu)形式的主粱及鋪裝本身的構(gòu)造均影響其應(yīng)力的分布。但在橋梁的結(jié)構(gòu)理論中，對橋面鋪裝層的計算分析論述幾近于零。2. 設(shè)計厚度規(guī)定值偏小。對鋪裝層本身的計算表明，鋪裝層厚4cm與8cm混凝土的拉應(yīng)力大致相等，當(dāng)12cm與8cm相比時，拉應(yīng)力約高20%。薄弱的橋面鋪裝層注定難以反抗日益增大的荷載作用，以至于橋面層破壞成為影響公路橋梁正常

2、使用的主要病害之一。3.混凝土配筋量偏小。在混凝土內(nèi)布筋的作用是，當(dāng)混凝土內(nèi)應(yīng)力較低時，使其應(yīng)力分布均勻;當(dāng)混凝土應(yīng)力較高時，承擔(dān)局部應(yīng)力，使混凝土中應(yīng)力重分布，以改善應(yīng)力集中的現(xiàn)象。若配筋量過于偏小，則不足以反抗混凝土本身的收縮所生的應(yīng)力。一般來說，防止混凝土結(jié)構(gòu)表面因溫度變化引起開裂的構(gòu)造鋼筋，其間距應(yīng)小于14d。據(jù)調(diào)查表明，由于構(gòu)造鋼筋太少而引起表面的收縮開裂的現(xiàn)象，在跨徑16m的普通鋼筋T粱的腹板中較為常見。4.縱向施工縫處理不當(dāng)。施工分縫處是否有鋼筋穿過是引起橋面鋪裝病害的重要因素，當(dāng)橋面鋪裝收縮完成時，縫間拉應(yīng)力值可達6.07.0Mpa。若縫間無約束鋼筋，則縫顯然要被拉開。縫斷開后

3、的鋪裝層再經(jīng)過雨水侵蝕，會進一步削弱層間結(jié)合，造成破壞。5.橫向剛度分析重視不足。隨著材料工業(yè)的發(fā)展，橋梁承重結(jié)構(gòu)的改進，使橋梁主梁能以較柔的結(jié)構(gòu)達到受力的要求，橋梁的橫向越來越寬。但在設(shè)計計算中主要側(cè)重于主粱縱向的計算分析，而較少進行橫向分析計算，對橋梁的橫向結(jié)構(gòu)剛度重視不足。造成橫向構(gòu)造措施不力，使部分橋梁的橫向剛度過小，而由混凝土橋梁鋪裝層分擔(dān)了過多的次應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。6.車道劃分的影響。高速公路為便于交通組織治理，劃分了超車道、主車道及路肩，人為強制地為橋梁的荷載橫向分布劃定了某一比例，并使橋梁結(jié)構(gòu)運營終處于偏載狀態(tài)，使主車道的鋪裝承擔(dān)了比超車道大得多的運營應(yīng)力水平，因此加快了主

4、車道混凝土的疲憊。7.超載交通量的因素。隨著私營運輸業(yè)的發(fā)展，貨運業(yè)主為追求短期經(jīng)濟效益，通過改變車箱結(jié)構(gòu)，如：加長、加高車箱等使汽車的載重量成倍地增加，大大超過了橋梁的設(shè)計荷載。這些車輛超載，嚴(yán)重加劇了主車道混凝土鋪裝的病害發(fā)展。(二)施工方面的原因1.鋪裝層混凝土澆筑厚度偏小。由于橋梁上部結(jié)構(gòu)在施工中支架的沉降及預(yù)應(yīng)力反拱無法十分準(zhǔn)確猜測，或由于施工工藝控制欠佳，施工中主粱頂面標(biāo)高與設(shè)計值相符是比較困難的，一般在測量主梁頂面標(biāo)高后再對橋梁進行調(diào)坡。但后期往往由于工期緊、任務(wù)重、主粱與引橋合龍時間的差異等因素，易造成鋪裝層混凝土澆筑厚度偏小，甚至有少數(shù)鋪裝厚度僅有45cm，難以承受荷載的作用

5、而產(chǎn)生病害。2.鋪裝層與行車道板的粘結(jié)不好。施工單位在施工行車道板時，沒有按要求將板頂拉槽或鑿毛.板頂混凝土泥漿、雜物多，在施工橋面鋪裝前板頂沖洗不徹底，造成鋪裝層與行車道板間的結(jié)合差，有“空鼓”現(xiàn)象。在采用水泥混凝土和瀝青混凝土雙結(jié)構(gòu)層的橋面鋪裝中，瀝青混凝土層和水泥混凝土層之間粘結(jié)不牢，就會形成一個相對滑動的界面，輕易脫落，再加上兩結(jié)構(gòu)層之間材料特性上的差異，在氣溫驟然變化時，會產(chǎn)生不同的變形，形成應(yīng)力集中。因此，在車輛荷載的沖擊作用下，很輕易造成破壞。3.混凝土施工質(zhì)量控制不嚴(yán)。橋面鋪裝的施工均采用小型拌和機現(xiàn)場拌制，施工變異性大，難以保證施工質(zhì)量。甚至個別施工單位為方便施工，通過采用加

6、大混凝土的水灰比，以獲得較大的混凝土坍落度，造成混凝土干縮性大，致使鋪裝層產(chǎn)生裂縫。4.鋼筋網(wǎng)定位不正確?；炷龄佈b中一般采用8鋼筋，網(wǎng)格為20cm×20cm的柔度大的鋼筋網(wǎng)，定位較難。5.支架拆除工序控制不當(dāng)。由于支架拆除的程序不當(dāng)，使橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大瞬時動荷載。6.平整度差的原因。造成橋面鋪裝平整度差的主要原因有;施工工藝不理想，施工縫有錯臺;機械性能差，參數(shù)設(shè)置不當(dāng);混凝土質(zhì)量控制不好，坍落度過大;技術(shù)交底不明確，工人技能差或責(zé)任心不強;自然環(huán)境的影響等。橋面鋪裝病害產(chǎn)生的原因有很多，具體問題要具體分析，上述只是對比較常見病害的成因進行了分析。二、橋面鋪裝病害的防治措施1.設(shè)計

7、時應(yīng)根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)型式、受力特點、公路等級、輕重型車輛的分布情況、氣候等因素，來確定橋面是采用水泥混凝土還是采用瀝青混凝土。對于那些受力結(jié)構(gòu)剛度較小、震動較大、面層拉應(yīng)力較大的橋梁，建議采用瀝青混凝土鋪裝層或采用鋼纖維混凝土鋪裝層。2.建議橋面鋪裝的防水混凝土強度等級提高到C40，厚度采用1012cm，鋼筋直徑加大至12;瀝青混凝土鋪裝層的厚度以大于9cm為宜，以提高鋪裝層的整體強度。在非凡位置應(yīng)作非凡處理，如伸縮縫、斜彎橋的角部、預(yù)切縮縫兩側(cè)等處都應(yīng)采取相應(yīng)的措施予以加強、保證鋪裝層在這些地方不會首先破壞。3.橋面鋪裝層的強度不應(yīng)低于主梁的混凝土強度，且采用低收縮配合比，以減少收縮引起的開裂

8、。施工時要減小水灰比，嚴(yán)格控制混凝土施工配合比及坍落度，使混合料具有良好的和易性，并根據(jù)實際情況對施工配合比進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。泵送混凝土水灰比較大，因此嚴(yán)禁使用泵送混凝土。4在進行橋梁上下部結(jié)構(gòu)施工時，要嚴(yán)格控制施工標(biāo)高，假如標(biāo)高有問題，按原設(shè)計不能保證鋪裝層厚度時，可以適當(dāng)調(diào)坡或提高路線標(biāo)高，確保鋪裝層的厚度。行車道板頂面應(yīng)鑿毛至露出骨料35mm，澆筑鋪裝層混凝土前應(yīng)用高壓氣泵或水槍徹底清理干凈，鑿除松動砂石、浮漿及種油漬，保證新老混凝土粘結(jié)牢固。5為保證橋面鋪裝與梁板結(jié)合緊密，使橋面鋪裝共同參與受力，同時固定橋面鋪裝鋼筋的位置，可采用“植筋”技術(shù)。即在空心板頂按一定間距鉆孔，孔深要大于錨固長

9、度，孔徑略大于鋼筋直徑，用高壓氣泵將孔清理干凈后，灌人調(diào)配好的環(huán)氧樹脂膠液并植入鋼筋，待膠液固化并達到要求的強度后，將植入的鋼筋與橋面鋪裝的鋼筋焊接后，再澆筑防水混凝土。6.布設(shè)的鋼筋網(wǎng)的頂面保護層以2.53cm為宜，在工作縫的位置要連續(xù)通過。墊塊可以選用塑料或水泥砂漿墊塊，并應(yīng)多淮備幾種不同高度的墊塊，如lcm、2cm、3cm等以備使用，滿足鋼筋網(wǎng)布設(shè)的要求。7.可以取消鋪裝層上的瀝青路面，將鋪裝層加厚，并設(shè)置雙層鋼筋網(wǎng)并可在鋪裝層與瀝青路面之間鋪設(shè)防水卷材，以改善橋面防排水，減少水對鋪裝層的破壞。8.橋面鋪裝分幅澆注時，施工縱縫應(yīng)避開重車車輪，且在接縫下涂刷粘結(jié)劑。在墩頂角彎矩區(qū)，設(shè)置加強鋼筋，減少鋪裝層頂面開裂。9.盡量采用先進設(shè)備、先進工藝、先進技術(shù)進行橋面鋪裝層的施工。加強混凝土的養(yǎng)生，非凡是在夏季施工，含水量蒸發(fā)快，混凝