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【摘要】路桥工程的桥面铺装作为车辆荷载直接发生作用的部位,对其强度、柔韧性、抗滑效果、耐磨性、不透水性以及行车的舒适性都有很高的要求。桥面铺装层属于路桥工程路面施工中非常重要却又极为薄弱的一个环节,施工时稍微不谨慎,就会给桥面造成损害,留下潜藏病害源头。本文作者通过近几年关于路桥工程桥面铺装病害的调查分析,总结了病害的类型与形成原因,并提出了一些有效防治措施。
【关键词】桥面铺装;路桥工程;有效措施
一.路桥工程桥面铺装病害类型
1. 裂缝病害
桥面铺装层的裂缝病害有很多种,最为主要的为横向裂缝,这种裂缝属于沥青路面中最为常见的一种裂缝,常被看作桥面早期损坏的象征。横向裂缝一般都会和道路的中心线保持垂直,而且裂缝间隔不一,其数量也就会逐年递增。
2. 变形裂缝
桥面沥青混凝土层发生变形现象也是当前桥面铺装层早期损坏现象里的一种,车辙、推挤以及拥包等各种路面破坏现象使得整个路桥工程的平整度以及服务水平造成严重降低,加上桥面自身的不平整性受车辆荷载的不断冲击促使桥面铺装层遭到进一步的破坏,最终使得车辆行驶安全受到影响。
3. 表面损坏病害
表面损害现象主要指泛油与磨光。
二.路桥工程桥面铺装病害形成原因
1.裂缝病害形成原因
横向裂缝形成的原因主要为温度变化和桥梁整体结构发生不均匀沉降和变形等因素。大多数桥梁都为简支梁,其桥面属于连续结构,受荷载作用,梁体常会发生挠曲变形现象,这时便会促使桥面支座位置的调平层混凝土要承受一定量的负弯矩作用,进而导致调平层混凝土出现开裂并逐步反射到整个沥青铺装层里。另外受行车荷载影响,应力集中位置的调平层混凝土由于反复承受比较大的拉压应变促使疲劳开裂现象出现,进而反射到整个沥青铺装层使得横向裂缝出现。
2.变形病害形成原因
当今社会超载车辆每年都在大量增加,这就使得桥面铺装层所承受的负荷也在逐年上升。一旦沥青混凝土矿料级配不合理时,特别是粗骨料过少而强度又不高,加之油石比偏大,饱水率偏小时,便会促使沥青混凝土高温稳定性变差。另外因为道路交通量的不断增加,其荷载也随之增大,渠化交通的普及,便使得桥面铺装层里常会出现车辙、推挤和拥包等多种变形类病害。
3.表面损害病害成因
桥面铺装层出现泛油便会导致路表构造的深度不断降低,使得抗滑性能也随之削弱,进而导致行车安全受到影响。设计过程中,如果沥青用量过多或者设计的孔隙率偏小便会促使沥青混合料饱和度偏高,从而使得泛油现象出现。此外混合料拌和与摊铺过程中,混合料发生离析也成为泛油的最为关键原因。
磨光常指外露集料的颗粒表面慢慢变得较为光滑的常见破坏现象,这样会降低路面抗滑性能,属于交通安全重大隐患之一。磨光形成的原因是集料硬度与耐磨性都比较差,如果选用的集料质量较为优质便可以很好飞防范这类病害的出现。
三.桥面病害有效防治措施
1.加强桥面结构设计
桥面和梁体顶层之间应该设计一道预留钢筋,并使其和桥面牢固连接在一起;预应力梁跨中间的起拱高度设计要充分考虑可能给桥面厚度造成的影响,施工过程中一般需要根据墩台、支座设计高度控制梁跨施工质量;施工人员要适当的增加桥面混凝土浇筑的厚度以及钢筋网的密度,并且钢筋直径和它的等级标准也有必要加大;伸缩缝位置的沥青路面一旦受到破损就会导致坑槽等问题出现,这样施工时施工人员不仅需要满足施工设计规定梁端预留锚固筋的要求,还要采用大于C40级的适量混凝土辅助施工作业完成。为了确保桥面的平整度,还要在铺装完沥青混凝土后对伸缩缝再次开展施工作业;泄水孔的收水口设计的底部标高一般至少会比水泥砼面桥面定低1厘米左右,收水口的周围要做成收坡,以确保渗入混凝土的路面水可以借助泄水孔排出去;桥面的沥青混凝土要设计为两层,这样不仅有助于平整度的题号,还可增强它的耐久性。
2.加强桥面混凝土和大梁顶面混凝土粘结能力的提高
施工人员要先对对桥梁的预制梁体项面做一遍刷毛处理,直到石子露出来为止;梁体之间如果设计绞缝混凝土,浇筑过程中就要格外关注桥面混凝土和梁的结合状况;桥面上的钢筋绑扎应该在梁底彻底清扫干净后才可进行,特别是表面的浮渣,一定要凿除干净,如果条件允许也可采用气泵或者高压水将其冲洗一遍。
混凝土摊铺浇筑前还要先对梁顶进行洒水湿润工作,但是要谨防积水问题出现;桥面的全宽施工作业应该一次性完成。如果桥面太宽就要分成两幅进行施工,一般需要先对横坡较低的部位进行浇筑以免出现养生水二次污染;第二幅的混凝土浇筑前还要把粉尘杂物等都清理钢筋,之后才可进行清除工作,尤其是接缝位置一定要细致的清除干净。
3.提高桥面混凝土的整体强度
混凝土拌合料的级配必须合理,这样才能使其具备极好的和易性。桥面如果有积水就要先把它清除,然后再将混凝土摊铺到上面,最后才能用人工拉平板振动器进行振捣和振动梁振捣,最后还需采用滚杠与刮杠进行人工抹面压实找平;养生工作一定要按时开展,以免因为水分蒸发太快导致裂纹出现,进而促使混凝土的强度降低;桥面混凝土禁止冬季开展施工作业。当桥面混凝土的厚度为10厘米左右时,加之其暴露找高空中,所以很容易被冻住,尤其初冬时节,气温突变多,因而要加大重视;为了确保桥面强度对于桥面钢筋网和梁顶之间一定要设置一道保护层。另外浇筑混凝土时应该采用吊车进行提升或者泵送;坚决不允许混凝土运输车对钢筋进行直接碾压;桥面铺装工序要分幅开展施工作业,并且还要对纵横向的工作缝隙提前做好防渗水处理。
4.确保桥面混凝土和沥青混凝土结合面牢固
当混凝土达到初凝时,应该进行拉毛或者压毛,这二者都是桥面混凝土施工中较为传统且常用的制毛工艺,其表层较为平整美观大方,不过会有少许浮浆出现,因而和沥青混凝土结合的效果不是太理想。另外受超载车辆长期碾压所致,桥面混凝土浮浆经常会出现“未老先衰”的现象,进而导致沥青混凝土过早的被损坏掉。刷毛工艺一般情况下都是施工人员采用普通钢丝刷人工操作完成的,施工的关键点应是掌握好刷毛的时间,经多次试验结果可知初凝之后进行刷毛不会沾在刷子上,并且效果非常好。刷毛时要按照先纵向刷后横向刷的顺序进行,其深度则要以露出石子2到3毫米便可。 5.桥面沥青混凝土铺装施工
施工人员在对沥青混凝土进行铺筑前,要认真检查水泥混凝土的平整度以及粗糙度。伸缩缝位置的混凝土预留槽应该采取必要的保护措施将其覆盖住,并且要和两边的桥面混凝土保持平整,切记水泥混凝土的面层要清洁干燥。粘层油应该采用快裂洒布乳化沥青,一般乳化沥青要在破乳水分完全蒸发后才可将沥青混凝土铺筑在上面,一旦当地气温处于lO℃以下或者水泥混凝土过于潮湿时,就不能再喷洒粘层油。沥青混凝土铺筑施工时应当采用合适的机械设备进行摊铺,并且应该在最短时间内将铺筑施工一次性完成,而前后两台摊铺机可以同步开展摊铺作业,不过二者之间的距离要尽量缩短,尽可能的减轻纵向接缝。一般桥面沥青混凝土的铺筑要选在晴天,并且要做好保温防尘工作。摊铺机施工时不能随意停顿或者将速度改变;摊铺之后还要尽快碾压,所有的施工车辆以及机械都不能停留到刚铺筑好的桥面上,也不允许把柴油等类油料滴漏到桥面上,以防产生的软化拥包促使沥青混凝土质量不合格,进而需要返工或者补休,导致施工时间延长,工程的成本也加大。
四.结语
总之,桥面铺装属于路桥工程中非常重要的组成部分,受车轮压力、冲击、剪切作用以及汽车荷载与气候变化等客观因素的反复作用,促使桥面日益被磨耗,风化现象极为严重。桥面质量好坏与耐久性跟行车安全性、舒适性以及桥梁自身的耐久性和长期投资效益有着非常密切的关系。本文作者通过分析路桥工程桥密胺常见病害原因提出了一些有效预防措施,以期可以提高桥面的施工质量。因为交通量和铺装层使用条件在不断增加难度以及严酷性,所以确保桥面铺装质量极为重要。为了促使桥面铺装层使用寿命得以延长,施工人员还要加强桥面铺装设计并加强对桥面施工的重视。
参考文献
[1]程庆,王大明,吴春颖.钢桥面沥青铺装层病害及成因分析[J].公路工程.2013(03).
[2]周晓华,宗海,童义和,于力.环氧沥青混凝土钢桥面铺装层病害分析[J].公路交通科技.2013(03).
[3]黄卫,林广平,钱振东,刘振清.正交异性钢桥面铺装层疲劳寿命的断裂力学分析[J].土木工程学报.2013(09).
[4]白海涛,王端宜.钢桥面铺装病害特点及设计要点分析[J].公路交通科技(应用技术版).2013(01).
[5]敬淼淼.钢桥面沥青铺装层裂缝病害分析[J].公路交通科技.2013(02).
[6]何长江,钱振东,王建伟,韩光义.环氧沥青混凝土钢桥面铺装病害处治技术研究[J].交通科技.2013(05).
【关键词】桥面铺装;路桥工程;有效措施
一.路桥工程桥面铺装病害类型
1. 裂缝病害
桥面铺装层的裂缝病害有很多种,最为主要的为横向裂缝,这种裂缝属于沥青路面中最为常见的一种裂缝,常被看作桥面早期损坏的象征。横向裂缝一般都会和道路的中心线保持垂直,而且裂缝间隔不一,其数量也就会逐年递增。
2. 变形裂缝
桥面沥青混凝土层发生变形现象也是当前桥面铺装层早期损坏现象里的一种,车辙、推挤以及拥包等各种路面破坏现象使得整个路桥工程的平整度以及服务水平造成严重降低,加上桥面自身的不平整性受车辆荷载的不断冲击促使桥面铺装层遭到进一步的破坏,最终使得车辆行驶安全受到影响。
3. 表面损坏病害
表面损害现象主要指泛油与磨光。
二.路桥工程桥面铺装病害形成原因
1.裂缝病害形成原因
横向裂缝形成的原因主要为温度变化和桥梁整体结构发生不均匀沉降和变形等因素。大多数桥梁都为简支梁,其桥面属于连续结构,受荷载作用,梁体常会发生挠曲变形现象,这时便会促使桥面支座位置的调平层混凝土要承受一定量的负弯矩作用,进而导致调平层混凝土出现开裂并逐步反射到整个沥青铺装层里。另外受行车荷载影响,应力集中位置的调平层混凝土由于反复承受比较大的拉压应变促使疲劳开裂现象出现,进而反射到整个沥青铺装层使得横向裂缝出现。
2.变形病害形成原因
当今社会超载车辆每年都在大量增加,这就使得桥面铺装层所承受的负荷也在逐年上升。一旦沥青混凝土矿料级配不合理时,特别是粗骨料过少而强度又不高,加之油石比偏大,饱水率偏小时,便会促使沥青混凝土高温稳定性变差。另外因为道路交通量的不断增加,其荷载也随之增大,渠化交通的普及,便使得桥面铺装层里常会出现车辙、推挤和拥包等多种变形类病害。
3.表面损害病害成因
桥面铺装层出现泛油便会导致路表构造的深度不断降低,使得抗滑性能也随之削弱,进而导致行车安全受到影响。设计过程中,如果沥青用量过多或者设计的孔隙率偏小便会促使沥青混合料饱和度偏高,从而使得泛油现象出现。此外混合料拌和与摊铺过程中,混合料发生离析也成为泛油的最为关键原因。
磨光常指外露集料的颗粒表面慢慢变得较为光滑的常见破坏现象,这样会降低路面抗滑性能,属于交通安全重大隐患之一。磨光形成的原因是集料硬度与耐磨性都比较差,如果选用的集料质量较为优质便可以很好飞防范这类病害的出现。
三.桥面病害有效防治措施
1.加强桥面结构设计
桥面和梁体顶层之间应该设计一道预留钢筋,并使其和桥面牢固连接在一起;预应力梁跨中间的起拱高度设计要充分考虑可能给桥面厚度造成的影响,施工过程中一般需要根据墩台、支座设计高度控制梁跨施工质量;施工人员要适当的增加桥面混凝土浇筑的厚度以及钢筋网的密度,并且钢筋直径和它的等级标准也有必要加大;伸缩缝位置的沥青路面一旦受到破损就会导致坑槽等问题出现,这样施工时施工人员不仅需要满足施工设计规定梁端预留锚固筋的要求,还要采用大于C40级的适量混凝土辅助施工作业完成。为了确保桥面的平整度,还要在铺装完沥青混凝土后对伸缩缝再次开展施工作业;泄水孔的收水口设计的底部标高一般至少会比水泥砼面桥面定低1厘米左右,收水口的周围要做成收坡,以确保渗入混凝土的路面水可以借助泄水孔排出去;桥面的沥青混凝土要设计为两层,这样不仅有助于平整度的题号,还可增强它的耐久性。
2.加强桥面混凝土和大梁顶面混凝土粘结能力的提高
施工人员要先对对桥梁的预制梁体项面做一遍刷毛处理,直到石子露出来为止;梁体之间如果设计绞缝混凝土,浇筑过程中就要格外关注桥面混凝土和梁的结合状况;桥面上的钢筋绑扎应该在梁底彻底清扫干净后才可进行,特别是表面的浮渣,一定要凿除干净,如果条件允许也可采用气泵或者高压水将其冲洗一遍。
混凝土摊铺浇筑前还要先对梁顶进行洒水湿润工作,但是要谨防积水问题出现;桥面的全宽施工作业应该一次性完成。如果桥面太宽就要分成两幅进行施工,一般需要先对横坡较低的部位进行浇筑以免出现养生水二次污染;第二幅的混凝土浇筑前还要把粉尘杂物等都清理钢筋,之后才可进行清除工作,尤其是接缝位置一定要细致的清除干净。
3.提高桥面混凝土的整体强度
混凝土拌合料的级配必须合理,这样才能使其具备极好的和易性。桥面如果有积水就要先把它清除,然后再将混凝土摊铺到上面,最后才能用人工拉平板振动器进行振捣和振动梁振捣,最后还需采用滚杠与刮杠进行人工抹面压实找平;养生工作一定要按时开展,以免因为水分蒸发太快导致裂纹出现,进而促使混凝土的强度降低;桥面混凝土禁止冬季开展施工作业。当桥面混凝土的厚度为10厘米左右时,加之其暴露找高空中,所以很容易被冻住,尤其初冬时节,气温突变多,因而要加大重视;为了确保桥面强度对于桥面钢筋网和梁顶之间一定要设置一道保护层。另外浇筑混凝土时应该采用吊车进行提升或者泵送;坚决不允许混凝土运输车对钢筋进行直接碾压;桥面铺装工序要分幅开展施工作业,并且还要对纵横向的工作缝隙提前做好防渗水处理。
4.确保桥面混凝土和沥青混凝土结合面牢固
当混凝土达到初凝时,应该进行拉毛或者压毛,这二者都是桥面混凝土施工中较为传统且常用的制毛工艺,其表层较为平整美观大方,不过会有少许浮浆出现,因而和沥青混凝土结合的效果不是太理想。另外受超载车辆长期碾压所致,桥面混凝土浮浆经常会出现“未老先衰”的现象,进而导致沥青混凝土过早的被损坏掉。刷毛工艺一般情况下都是施工人员采用普通钢丝刷人工操作完成的,施工的关键点应是掌握好刷毛的时间,经多次试验结果可知初凝之后进行刷毛不会沾在刷子上,并且效果非常好。刷毛时要按照先纵向刷后横向刷的顺序进行,其深度则要以露出石子2到3毫米便可。 5.桥面沥青混凝土铺装施工
施工人员在对沥青混凝土进行铺筑前,要认真检查水泥混凝土的平整度以及粗糙度。伸缩缝位置的混凝土预留槽应该采取必要的保护措施将其覆盖住,并且要和两边的桥面混凝土保持平整,切记水泥混凝土的面层要清洁干燥。粘层油应该采用快裂洒布乳化沥青,一般乳化沥青要在破乳水分完全蒸发后才可将沥青混凝土铺筑在上面,一旦当地气温处于lO℃以下或者水泥混凝土过于潮湿时,就不能再喷洒粘层油。沥青混凝土铺筑施工时应当采用合适的机械设备进行摊铺,并且应该在最短时间内将铺筑施工一次性完成,而前后两台摊铺机可以同步开展摊铺作业,不过二者之间的距离要尽量缩短,尽可能的减轻纵向接缝。一般桥面沥青混凝土的铺筑要选在晴天,并且要做好保温防尘工作。摊铺机施工时不能随意停顿或者将速度改变;摊铺之后还要尽快碾压,所有的施工车辆以及机械都不能停留到刚铺筑好的桥面上,也不允许把柴油等类油料滴漏到桥面上,以防产生的软化拥包促使沥青混凝土质量不合格,进而需要返工或者补休,导致施工时间延长,工程的成本也加大。
四.结语
总之,桥面铺装属于路桥工程中非常重要的组成部分,受车轮压力、冲击、剪切作用以及汽车荷载与气候变化等客观因素的反复作用,促使桥面日益被磨耗,风化现象极为严重。桥面质量好坏与耐久性跟行车安全性、舒适性以及桥梁自身的耐久性和长期投资效益有着非常密切的关系。本文作者通过分析路桥工程桥密胺常见病害原因提出了一些有效预防措施,以期可以提高桥面的施工质量。因为交通量和铺装层使用条件在不断增加难度以及严酷性,所以确保桥面铺装质量极为重要。为了促使桥面铺装层使用寿命得以延长,施工人员还要加强桥面铺装设计并加强对桥面施工的重视。
参考文献
[1]程庆,王大明,吴春颖.钢桥面沥青铺装层病害及成因分析[J].公路工程.2013(03).
[2]周晓华,宗海,童义和,于力.环氧沥青混凝土钢桥面铺装层病害分析[J].公路交通科技.2013(03).
[3]黄卫,林广平,钱振东,刘振清.正交异性钢桥面铺装层疲劳寿命的断裂力学分析[J].土木工程学报.2013(09).
[4]白海涛,王端宜.钢桥面铺装病害特点及设计要点分析[J].公路交通科技(应用技术版).2013(01).
[5]敬淼淼.钢桥面沥青铺装层裂缝病害分析[J].公路交通科技.2013(02).
[6]何长江,钱振东,王建伟,韩光义.环氧沥青混凝土钢桥面铺装病害处治技术研究[J].交通科技.2013(05).