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桥面铺装病害产生原因与处理

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桥面铺装病害产生原因与处理病害产生的原因设计方面的原因某些设计单位设计时,没有考虑桥面铺装参与结构受力,未按主受力截面要求配筋。但实际上,车辆荷载直接作用于桥面铺装层,桥面铺装也就直接承受高速行车的冲击、剪切和磨耗,直接承受气候的影响,日晒升温、日落降温,并与主梁(板)存在一定的变化差异,因此铺装层与主要承重结构必须共同受力、协调变形。至于铺装层的受力情况应随承重结构的类型不同而不同,文 / 何新庆桥面铺装层必须作为受力截面计算内力并配置受力钢筋。根据目前的设计原则,对铺装层的配筋没有特别计算,只是要求配置少量的构造钢筋而已,这是影响桥面质量的因素之一。连续梁等结构负弯矩区铺装层实际承受拉力,为布间,近似按45°角倾斜,其产生主要是由于预应力不足、超载的永久荷载、二次应力、温度作用等,此外设计中缺乏对多室箱梁腹板内剪力分布的认识,横截面设计未考虑横截面的实际变形,没有重复验算力筋截断处的左右截面受力状况。悬臂箱梁锚固后接缝中的裂缝,即悬臂箱梁在连续力筋锚固齿板后面的底板内会产生裂缝,并有可能向着腹板扩展。产生这种裂缝的原因是预应力筋作用面很小,产生局部应力,或者由于顶底板中力筋锚具之间水平方向错开的距离太小。合拢浇筑段的裂缝——通常在平衡悬臂施工的跨中合拢浇筑段处,或在相邻箱梁翼板端部之间纵向合拢浇筑段处出现,多为混凝土收缩和较大的温度差所致。一般是不用修补。 表面封闭修补法。对细小裂缝、死缝或对没有结构作用的裂缝可采用封闭处理。可用抹浆、槽嵌补、喷浆、填缝的方法。如用环氧树脂胶涂刷封闭,或用工具沿裂缝裸露面锯或凿,使缝扩大成槽型豁口后,在每条裂缝两边5~10mm范围内处理干净,然后用各种粘结材料进行填充封闭。 压力注浆修补法。对于裂缝宽度大于值时,即采用水泥或化学材料注浆的方法,将浆液注满结构内部裂缝。灌浆材料一般常采用环氧和甲凝两类。甲凝灌浆是以甲基丙烯酸甲酯为主体,它具有粘度低、可灌性好,抗拉强度高等优点,所以常用于修补裂缝宽度在0.1mm以下的细裂缝。环氧灌浆是以环氧树脂为主体,它的粘结力强、稳定性好、收缩小、耐腐蚀及机械强度高,焊成圆钢制成,可直箍也可以斜箍,其方向应和裂缝垂直。v表面粘贴玻纤布或钢板等材料。如钢板粘贴修补,即用环氧基液粘结剂涂在整个钢板上,然后将其压粘与待修补的裂缝位置上。为使钢板粘贴牢固,一般多采用压贴法,也可采用在钢板与被修补构件表层空隙内注入粘贴剂的注入法。这种方法即可达到封闭裂缝的目的,又能提高结构的强度和刚度。混凝土裂缝是一个比较复杂的问题,它涉及到混凝土的材料性质、设计思路、施工及其环境、结构和构造等多种因素,以及各种因素之间的相互影响。修补裂缝的目的在于使结构恢复因开裂而降低的功能,保证结构的耐久性。对于裂缝的控制要根据环境和混凝土的具体情况,将其在一个容许的裂缝宽度范围内。对于一般较细较短的裂缝,对梁的强度影响不大。当裂缝较多且宽度较大时,梁的刚度要相应降低,同时钢筋受有害介质的侵蚀,结构构件的寿命也要缩短。除了上诉裂缝处治方法外,如果裂缝发展严重,仅修补无法解决时,要查明原因,采取合理的加固措施。为了促进工程质量的全面提高,我们要总结工程实践经验,吸取教训,从设计、施工、监理、养护等方面综合进行改进和提高。作者单位:河北沧州市交通运输局公路管理处 裂缝处治修补常用方法 注意观察暂不修补。工程实际和理论分别表明,钢筋混凝土构件基本上都是带裂缝工作的。只是一般的裂缝很细很短,对结构的使用没有大的危险,混凝土有了细小裂缝,钢筋才能发挥作用。在《公路养护技术规范》中,当裂缝宽度在值0.2~0.25mm内时,大气中的湿气、水分一般是难于大量渗透到钢筋上,因而钢筋不会遭到严重锈蚀,结构耐久性没有明显影响,对结构裂缝宽度在0.1mm以上时常采用环氧灌浆。而有时也会采用注射环氧树脂胶液并加配钢筋的修补方法具体是钻与结构面成45°并与裂缝成90°交叉的孔,按照裂缝长度,可钻3~4个孔,然后分别插入钢筋,再在孔中与裂缝中注入环氧树脂胶液封闭裂缝与孔洞,从而加强截面强度。 当钢筋混凝土构件产生主拉应力裂缝(不是很严重时),可采用在裂缝处加箍使裂缝封闭的方法。箍可用扁钢2012年第20期 (10月下)《交通世界》

209H现代公路IGHWAY设抗拉钢筋和采取相应措施,少数桥梁受力结构刚度较小、震动较大等也是引起桥面铺装开裂的客观因素。施工方面的原因混凝土原材料的选用桥面铺装混凝土要有足够的强度和耐磨性,选用的材料必须严格把关,水泥安定性差会造成桥面开裂;砂不宜太细,否则会造成局部坑洞,在车辆荷载作用下形成较严重的破碎。与梁面的粘结一些施工单位在浇筑梁(板)时顶面比较光滑,而且表面有一层浮浆,在施工桥面铺装时为全面凿毛;另外,桥面上杂物没清理干净,造成桥面铺装与梁(板)结合差,铺装层形成一薄层单独作用,而铺装层根本就承受不了车辆荷载作用下所产生的内力。另外,温度的变化及荷载作用时铺装层不能与主梁(板)一起协调变形,在车辆的冲击作用下,铺装层很容易破坏。钢筋网的放置在公路桥梁部分损坏较为严重的桥面铺装中发现,所配钢筋网很多未能按设计位置安装,部分钢筋网靠近梁(板)面放置,特别是在工作缝位置,钢筋网没能穿过工作缝,部分钢筋网虽穿过工作缝但沉到铺装层底部,由于钢筋网铺设位置不准确而起不了它应有的作用,桥面铺装就很容易破坏。铺装层厚度由于梁(板)顶面高程控制不严或梁(板)张拉引起反拱等原因,造成桥面铺装厚度不均匀,个别地方仅有4~5cm,铺装层在这些地方也容易破坏。混凝土质量混凝土的质量对铺装层来说至关重要,混凝土配合比选用不好,水灰比偏大,干缩性较大,会产生收缩裂缝。另外,混凝土的养生直接关系到混凝土的质量,特别是在夏季施工时,水份蒸发快,如果养生不及时就很容易产生收缩210TRANSPOWORLD 2012 No.20(Oct) 纹,在通车后就会扩展导致铺装层大面积破损。混凝土强度不足,过早开放交通也是造成桥面铺装破坏的原因之一。工作缝的位置桥面铺装的总向施工缝主要是由施工单位根据现场的机械设备等条件来设置的。由于纵向施工缝没作特别的处理,所以要尽量避开辆重轮作用带位置。而部分桥梁车辆轮轴线刚好落在纵向施工缝附近,导致铺装层首先在施工缝两侧破坏。特殊位置的处理因为伸缩缝处混凝土直接承受车辆荷载较大的冲击,而且要求伸缩缝附近混凝土较平整且伸缩缝随梁体的变形自由伸缩,所以伸缩缝的安装质量直接影响桥面的使用寿命。在斜弯桥中,铺装层必定存在角部。因角部受力情况较为复杂而且是铺装层的薄弱位置,设计中也往往作一些特殊处理,如果施工处理不好必然导致铺装层断裂。当然,桥面铺装病害产生的原因是多方面的,必须具体情况具体分析,这里只是分析了一些比较常见的原因。病害的防治虽然说桥面铺装受力情况较为复杂,施工控制难度较大,但只要从设计到施工各阶段都全面考虑、重点处理,做到精心设计和精心施工,也是能做出质量上乘的桥面铺装的,我国也有不少成功之例。实践表明,下面几点对提高桥面铺装质量来说是切实可行和行之有效的: 桥面铺装类型的选择应综合考虑各种因素,应根据桥梁的结构形式、受力特点、公路等级、轻重型车辆的分布情况、气候等因素来确定是采用水泥混凝土还是采用沥青混凝土。对于那些受力结构刚度较小、震动较大、面层拉应力较大的桥梁建议采用沥青混凝土铺装层。 在设计上应适当考虑桥面铺装的实际受力状况,不仅要在全面积上设置一定数量的钢筋网,还应重点考虑受拉区钢筋的布置,在受拉区的桥面铺装应将钢筋加密。 在特殊位置应作特殊处理,如伸缩缝、斜弯桥的角部、预切缩缝两侧都应采取相应的措施予以加强,保证铺装层在这些地方不会首先破坏。 桥面铺装层的强度应不低于主梁(板)的混凝土强度,施工时要减少水灰比,严格按配合比施工。另外,要严格控制原材料的质量,保证砂石料的质量符合规范要求。 严格控制铺装层的厚度,满足设计要求。由于梁(板)顶面高程控制不好造成局部厚度偏小时要采用措施,可以采用局部加强,也可以用调坡处理。 钢筋网必须按设计位置安置,宜采用短钢筋头支撑防止施工人员将钢筋踩到底层,顶面保护层以2.5~3.0cm为宜,特别在工作缝的位置要连续通过。 纵向施工缝的位置应避开重型车轮迹带范围,应设在分布标线一侧。 在浇铺装层混凝土前应彻底清理梁(板)顶面混凝土,凿处松动砂石、浮浆及各种油渍,并人工凿毛,保证新老混凝土粘结牢固。预埋剪力筋与铺装层钢筋网焊接。 要加强混凝土的覆盖养生,特别在夏季施工,水份蒸发快,混凝土养生要提早,还要对原材料进行降温,对梁(板)顶面也要进行淋水降温。结语由于交通量大、重型车多、速度快、冲击力强,桥面铺装显得尤为重要。其质量的好坏、是否平整将直接影响服务水平和行车安全。所以要减少、控制桥面的裂缝发生,首先应从设计入手,然后认真抓好每一施工工序的质量,根据实际情况确定合理的工期,在已定工期的前提下合理安排好施工程序,以保证结构的质量和使用安全。作者单位:保定交通建设监理咨询有限公司

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