《匝道桥水泥混凝土桥面铺装常见施工问题及防治措施(张德军)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《匝道桥水泥混凝土桥面铺装常见施工问题及防治措施(张德军)（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、互通区水泥混凝土桥面铺装常见病害及防治措施路桥九公司张德军内容提要 ：在高速公路立交匝道处，通常纵坡较大、弯道急、刹车制动频繁，路面层受力复杂，病害较主线严重，同时，日益增加的交通量给匝道面铺装的病害维修带来极大困难。为保证水泥混凝土桥面铺装的耐久性，提高施工质量，减少后期桥面病害的发生，本文从施工中常见的问题出发，提出了相应的防治措施。关键词： 匝道桥桥面铺装施工病害防治措施1. 引言近年来，珠三角区域交通增幅较大，重型车辆或超载车辆出现的比例逐年增加，对于高速公路桥梁的运营管理提出了新的考验，其中突出的问题之一是桥面铺装病害严重，这不仅妨碍了正常交通，影响了了桥面美观，更易造成交通事故，产
2、生不良的社会影响。桥面铺装的病害已成为影响高速公路使用功能的发挥和诱发交通事故的一大原因。根据珠三角地区多条高速公路桥面病害的统计数据分析可知， 匝道处路面呈现病害出现时间比主线早、破损程度比主线严重的特点，考虑到互通立交匝道纵坡大、弯道急、刹车制动频繁，易是、产生车辙等病害。（因此，如何采取有效措施，例如优化设计、采用抛丸处理工艺、滑模摊铺等施工方法来提高高速公路桥面铺装的耐久性，保证高速公路桥面铺装的工程质量，尽量减少后期桥面病害的发生，是工程建设者必须长期努力解决的问题。）现就增从高速公路股双凤互通区匝道桥的混凝土桥面铺装的存在病害成因及处治措施进行探讨。2. 水泥混凝土桥面铺装施工中常
3、见的问题、原因2.1 设计方面的原因2.1.1铺装层的计算理论缺乏桥面铺装直接承受车轮荷载的冲击，且部分或全部地参与了主梁结构的变形，因此，桥面铺装是一个极其复杂的多向受力结构，各种结构形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。但在桥梁的结构理论中，对桥面铺装层的计算分析论述几近于零。2.1.2设计厚度规定值偏小对铺装层本身的计算表明，铺装层厚4cm与8cm 混凝土的拉应力大致相等，当12cm与8cm相比时，拉应力约高20。薄弱的桥面铺装层注定难以反抗日益增大的荷载作用，以至于桥面层破坏成为影响公路桥梁正常使用的主要病害之一。2.1.3混凝土配筋量偏小在混凝土内布筋的作用是，当混凝土内应力
4、较低时，使其应力分布均匀；当混凝土应力较高时，承担局部应力，使混凝土中应力重分布，以改善应力集中的现象。若配筋量过于偏小，则不足以反抗混凝土本身的收缩所生的应力。一般来说，防止混凝土结构表面因温度变化引起开裂的构造钢筋，其间距应小于 14d。据调查表明，由于构造钢筋太少而引起表面的收缩开裂的现象，在跨径16m的普通钢筋T 梁的腹板中较为常见。2.1.4横向刚度分析重视不足随着材料工业的发展，桥梁承重结构的改进，使桥梁主梁能以较柔的结构达到受力的要求，桥梁的横向越来越宽。但在设计计算中主要侧重于主梁纵向的计算分析, ，而较少进行横向分析计算，对桥梁的横向结构刚度重视不足。造成横向构造措施不力，使
5、部分桥梁的横向刚度过小，而由混凝土桥梁铺装层分担了过多的次应力，导致裂缝的产生。2.1.5车道划分的影响高速公路为便于交通组织治理，划分了超车道、主车道及路肩，人为强制地为桥梁的荷载横向分布划定了某一比例，并使桥梁结构运营终处于偏载状态，使主车道的铺装承担了比超车道大得多的运营应力水平，因此加快了主车道混凝土的疲惫。2.1.6铺装层设计时未考虑预应力梁的上拱度对铺装层厚度的影响亦是引起桥面铺装过早破坏的重要因素。先张法 ( 或后张法 ) 预应力梁放张后其跨中预拱度一般可达24cm。梁跨愈大。其上拱度愈大，且上拱度随时间逐渐增长，据施工中的实际测量。20m先张法预应力梁生产完毕后3 个月。其跨中
6、上拱度可达到4 5c。目前，桥面铺装混凝土设计厚度多为10cm，由于上拱度的影响。跨中混凝土厚度只有68cm。甚至只有56cm厚度的不足大大降低了铺装层的承载能力，造成跨中混凝土铺装层过早破坏。2.1.7排水不畅如果桥面排水系统设计考虑不周，特别是超高或者反坡段；桥面平整度差、横坡度达不到要求；桥面泄水孔设计数量少或者孔径小，设置位置不合适( 如：不在凹曲线、超高段内侧的最低点处设置等) ，泄水孔堵塞；桥面防水层施工质量差或者损坏等都会造成桥面排水不畅而积水，使得层间结合力下降，特别是在“动水压力”作用下，会使桥面加速出现病害。2.2 施工方面的原因2.2.1桥面铺装层施工厚度不足桥面铺装厚度
7、设计值一般为8 12cm，且规范要求不宜小于8cm，但在梁板施工过程中，施工单位和监理单位的质量保证体系不完善，验收各环节把关不严，造成成型的梁板尺寸过高，以及支座的高程控制不严， 高于设计高程； 或者梁板的倾斜度过大，或者由于调整桥面纵横坡；或者预制预压力梁体时，存梁时间过长，引起跨中反拱值过大，以上因素均可能造成梁板顶面高程高出设计值，导致桥面铺装层厚度局部过薄。2.2.2桥面铺装层与主梁表面混凝土结合差，不能形成一体在桥面铺装施工前，对梁板顶部的清理不彻底，梁板凿、刷毛效果较差，表层浮浆、泥、油污、松散混凝土清理不净，主梁表面未凿毛或凿毛的密度和深度不够，这些都影响桥面铺装层与梁顶面混凝
8、土之间的结合力，破坏了水泥混凝土的整体性，在车载的反复作用下，桥面铺装层容易出现开裂、松散等情况。2.2.3施工配比不严一些施工单位为成型方便，加大混凝土的坍落度，当采用泵送混凝土时，为满足泵送混凝土坍落度较大的要求，将混凝土配比中水灰比加大，造成混凝土干缩性增大，强度降低，导致混凝土表面开裂。混凝土的原材料质量不均衡、砂率偏大、水灰比控制不好、砂石级配差、混凝土拌和物和易性差以及施工时振捣差、模板漏浆等因素都会使混凝土出现蜂窝、麻面、气孔过多、强度降低等质量缺陷，破坏铺装层的整体性、降低抗裂、抗冲击及耐磨的能力。2.2.4接缝不当桥面铺装应力求少设施工缝，桥面不宽时以全幅一次性浇筑为好，桥面
9、宽度大的，采取以标线位置为分界面，分道施工。但不少施工单位在进行桥面铺装时随意设置施工缝，或不按规定设置施工缝，且不按规范凿毛，并在浇筑混凝土过程中出现的间歇时间过长( 一般不宜超过1 h) 等，这些都严重地影响混凝土的连续性和整体性。1.2.5纵向施工缝处理不当施工分缝处是否有钢筋穿过是引起桥面铺装病害的重要因素, 当桥面铺装收缩完成时，缝间拉应力值可达 6.0 7.0Mpa。若缝间无约束钢筋，则缝显然要被拉开。缝断开后的铺装层再经过雨水侵蚀，会进一步削弱层间结合，造成破坏。2.2.6桥面铺装层钢筋网变形、定位不准确桥面铺装钢筋网一般设计要求在3：7，即处在中上部， 但在实际施工过程，采用的
10、支垫措施不到位，钢筋第能为不准确，或贴于梁顶面、或位于下部；以及在浇筑水泥混凝土过程中，受施工人员踩踏、运输机具碾踏等因素的影响，导致钢筋网严重变形，严重消弱了钢筋网承受荷载的能力，尤其是负弯矩区的桥面铺装层，更容易因之而出现桥面裂缝等早期损坏现象。2.2.7特殊位置处理不当桥面层中一些特殊的位置。如施工缝、伸缩缝、横缝等位置。未作一些特殊的处理。桥面铺装纵向施工缝受机械设备条件的限制，或在设置时未考虑车道的划分，部分铺装层施工缝正好处于车道车轮位置，在车辆荷载的长期作用下铺装层首先从施工缝处开始出现破坏：施工时由于漏浆造成铺装层边角混凝土蜂窝、麻面等现象，而又未作特殊处理。造成伸缩缝附近铺装
11、层顶裂：由于伸缩缝施工质量较差或破坏造成“跳车”现象伸缩缝附近铺装层在在车辆荷载的冲击下造成破坏：另外，混凝土桥面横缝切缝不及时或设置间距过大。在气温的作用下也会引起桥面横向裂缝。2.2.8平整度差的原因造成桥面铺装平整度差的主要原因有：施工工艺不理想，施工缝有错台；机械性能差，参数设置不当；混凝土质量控制不好，坍落度过大；技术交底不明确，工人技能差或责任心不强；自然环境的影响等。2.2.9养生措施不到位，混凝土干缩影响桥面铺装若在高温、干燥、大风天气施工，或施工完成后不及时进行覆盖保湿养生，或刚施工完成后，踩踏外露钢筋等因素，都易出现早期裂缝，裂缝深度多在5 20mm之间。目前普遍存在忽视混
12、凝土养生现象，这更加促使温缩和干缩裂缝的发育，造成桥面过早出现病害。目前大桥桥面铺装多采用泵送混凝土施工，泵送混凝土坍落度一般为12 16 cm，除掺入外加剂外，还加大了水泥用量和水灰比，这样混凝土干缩将大大增加。2.2.10管制不力及成因有些建设单位为了达到提前通车或其他外因的需要，过早通车。在桥面铺装完成几天后就要求开放交通，造成桥面在强度不高、变形未稳定的情况下过早承受重载，这也是造成桥面病害的成因之一。高密度、重交通以及超载车辆的增加，加重了桥面铺装层的负荷，并且轴载的大型化会产生更大的冲击，在桥面不平整或者桥面伸缩缝等有高差的地方，冲击则更大，出现的病害也更严重。2.3 超载交通量的
13、因素随着私营运输业的发展，货运业主为追求短期经济效益，通过改变车箱结构，如：加长、加高车箱等使汽车的载重量成倍地增加，大大超过了桥梁的设计荷载。这些车辆超载，严重加剧了主车道混凝土铺装的病害发展。3. 混凝土桥面铺装病害处治措施3.1 完善桥面系的结构设计3.1.1抓好前期设计工作首先保证最小设计厚度( 不小于 8 cm)，铺装层必须具有足够的厚度，以适应行车速度高、载重量大和车流量大的需要。厚度大，则刚度大，车辆局部集中荷载作用下所产生的桥面铺装局部拉应力亦相应减少，铺装层就越难发生拉伸破坏。根据统计资料表明单层水泥混凝土桥面铺装层的厚度一般取1218cm时，其使用效果较好。3.1.2梁顶设
14、计预埋筋在梁体顶层应设计与桥面牢固结合的预留钢筋；3.1.3合理设计梁板预拱度及预留预应力梁跨中起拱高度设计时要充分考虑对桥面厚度的影响，施工时一般按墩台、支座设计高程进行控制；如墩柱预降2cm，以便梁板的预拱度较大而进行调整；适当增加桥面混凝土厚度和钢筋网格密度，加大钢筋直径；对于需要调整横坡的桥梁，应在墩台帽处及梁板顶面进行调整，不宜最后在桥面铺装内一次调整，这样不利于桥面厚度控制。3.1.4合理分配荷载，控制梁体特殊部位的应力在进行梁体及行车道板设计时，对于外悬桥面板、连续梁等结构的负弯矩处，以及桥面分缝处各板块角部等位置，桥面铺装层受到了拉应力的作用。为此，设计时对这些部位除了桥面板考虑负弯矩配筋外，在桥面铺装层内增设负弯矩的受拉钢筋，以防桥面在此出现病害。优化桥面排水系统的设计，确保桥面排水畅通，不积水。在非凡位置应作非凡处理，如伸缩缝、斜弯桥的角部、预切缩缝两侧等
