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目前,随着交通量和重型车辆的增加,桥面铺装层更易出现破损,而且较为严重,直接影响了行车安全。笔者认为,造成该后果的主要原因既有设计方面的缺陷,也有施工工艺的问题。下面就此进行探讨。一、桥面铺装层设计要求
桥面铺装层就是将桥面建成平坦的行驶路面,车轮直接作用时,防止轮胎直接磨耗行车道板,以保护主梁,并传递车辆荷载。桥面铺装层要求具有一定的强度,能满足抗裂、抗冲击、耐磨性、抗滑性防尘性和稳定性能等要求。此外,还应具有一定的抗弯曲变形能力。
二、桥面过早开裂破坏的原因分析
1.桥面板刚度不够。设计中为了减轻恒载,试图用增加钢筋用量或采用高强度钢筋来减薄桥面板的厚度(如某些顶板偏薄的箱梁结构或翼缘板偏薄的t梁结构),这种桥面板如果刚度不够,在重荷载的作用下会引起较大的变形。随着日益增加的重型车辆在不平整的位置产生更大的冲击力,容易使桥面板及铺装层出现裂缝。
2.负弯矩的影响。连续梁桥、拱桥及悬臂梁桥等由于荷载作用在支座或悬臂部位产生负弯矩,使桥面铺装层受到拉应力作用而产生裂缝,从而造成桥面铺装的损坏。
3.桥面砼铺装层与梁顶表面结合不好。桥面砼铺装前,梁表面的松散物、泥(油)污等清除不彻底,梁顶面未凿毛或凿毛的密度和深度不够,这些直接影响桥面砼铺装层与梁顶之间的有效结合,破坏了水泥混凝土层的整体性;另外,由于预制、落梁或预拱度等因素造成梁顶标高超过设计标高,或由于调整桥面纵横坡等原因造成桥面砼铺装层厚度局部过薄,削弱了桥面铺装层的刚度和承载能力,这也是桥面早期损坏的原因之一。考试大
4.桥面钢筋网移位。钢筋网在进行绑扎和浇注水泥混凝土时,受到施工人员及施工机具的荷载作用和水泥混凝土的自重压力等影响,定位筋或垫块失去作用,导致其紧贴梁顶,削弱了钢筋网承受荷载的能力,尤其对于出现负弯矩的桥面铺装层,更易出现桥面裂缝等损坏现象。
5.混凝土的干缩作用。目前大桥桥面铺装多采用泵送混凝土工艺,为满足泵送混凝土较大坍落度的要求,除掺入添加剂外,还加大水泥用量和水灰比的办法,这都是影响混凝土干缩并成正比关系的主要因素。水泥用量增大时水化热增大,引起行车道板和桥面铺装的温差而产生变形约束。由于混凝土硬化初期的抗拉强度小,若干缩和冷缩产生的拉应力超过其抗拉强度,则导致混凝土内部及表面产生裂缝。目前普遍存在着混凝土养生不及时或不均匀现象,这会更加促使温缩和干缩裂缝的产生。
6.通车时间过早。有些单位为了提前通车,在水泥砼桥面铺装未达到设计强度时即开放交通,使其过早承受重载的作用,这也是造成桥面过早损坏的原因之一。
7.混凝土质量的影响。配制混凝土的原材料质量低劣、砂率过大、水灰比控制不好、粗骨料的颗粒级配差、混凝土拌和物和易性差以及施工时漏振、模板漏浆等造成混凝土中出现蜂窝、麻面、强度降低等缺陷,均破坏了铺装层的整体性、降低了其抗裂、抗冲击、抗弯曲及耐磨性能。
8.施工缝处理不当。水泥砼桥面铺装应力求少设施工缝,需设置施工缝的也应设在使结构受剪力和弯矩较小,且便于施工的位置(如墩台顶)。桥面不宽时以全幅一次性浇筑为好,桥面宽度大的可以分隔带为分界面。但如果在进行桥面铺装时随意设置施工缝,且对施工缝的处理不规范,就会严重影响混凝土的连续性和整体性。
三、几种处治方法
当水泥砼桥面铺装出现质量问题时,应根据破坏的程度,及时采取适宜的处治方法。
1.凿槽嵌补法。当桥面铺装层仅出现少量开裂时,可采用凿槽嵌补。通常沿裂缝凿槽(多呈v形),槽的两边砼面必须修理平整,用空压机将槽内清除干净,然后在槽内嵌补各种粘结材料,如环氧砂浆、沥青等。
2.加铺无筋钢纤维混凝土法。当桥面铺装层裂缝较多时,可采用加铺一层无筋钢纤维混凝土进行修补的方法。常用掺量为1%-2%(95千克/立方米左右),拌和的投料次序和方法宜采用粗细骨料、钢纤维和水泥先干拌而后加水搅拌,其浇筑方法与普通混凝土浇筑基本相同。加铺前,先将旧桥面铺装层外露面用洗刨机均匀洗刨处理,然后清理干净,使新铺装层与旧桥面更好地结合,与行车道板共同受力,充分发挥其弯拉强度高、抗裂、抗疲劳、耐磨、抗冲击性能好的特点,提高主梁的承载力。
3.钢筋网混凝土补强加固法。桥面铺装层如严重损坏,可采用全部凿除、重筑铺装层的方法,习惯上常用钢筋混凝土浇筑修补。修补前先将旧桥面铺装层凿去并将旧桥面板凿低数厘米(结合面要求凿成齿形缝),然后焊接或埋设钢筋网(常采用双层钢筋网),浇筑砼后养生到规定强度。 [nopage]
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