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【摘要】桥面铺装病害是桥梁工程病害的主要内容,从桥面铺装结构、材料组成、施工工艺方面分析了病害的成因,针对成因提出来了处理措施。
【关键词】桥面铺装、病害成因、处理措施
桥梁结构受周围环境的影响较大,车辆、风力等外部荷载都会引起结构的变形和振动,所以在同样工作环境下比路面结构更容易受到损害,同时一些年久的桥梁由于没有及时维修,破损越来越严重,导致其服务质量直线下降,严重影响了交通运输能力,本文以桥面铺装为切入点,主要分析了桥梁桥面铺装病害成因及其处理措施。
一、桥面铺装的早期损害
目前的桥面铺装大都是先在桥面板(梁)上铺装水泥混凝土,然后加铺防水层,再在防水层上面加铺沥青混凝土。
桥面铺装早期破坏一般出现在通车后2-3年内,并且多以坑槽、裂缝、唧泥、松散、车辙等形式出现,。
1、原因分析
(1)铺装层厚度偏小
目前使用较多的厚度为10cm左右的沥青混凝土层,桥梁上部结构多为预应力板或梁,其在施工中要考虑影响预拱度的因素有支架的沉降、弹性与非弹性变形,上部结构以及汽车荷载的一半,及混凝土的收缩徐变等。但这些影响因素无法精确的计算,有些是根据经验值得出来的,加上施工工艺的影响,要保证主梁顶面标高与设计值相同是比较困难的,但要使桥面标高与路线总体高程要求相符,所以就要通过调整铺装层的厚度达到路线要求。这种施工要求难免会使铺装层厚度不匀。厚度的不均会使厚度薄弱的路段弹性模量不足,从而易发引铺装层的早期损害。
(2)沥青混凝土铺装层结构受力引起的破坏
根据铺装层使用材料的不同,桥面铺装直接由柔性到刚性转变,在荷载由上到下传递过程中要求柔性层具有足够的强度和稳定性,尤其是抗剪强度尤为重要。柔性铺装层内部容易产生较大的剪应力,引起沥青铺装层的剪切变形,或者由于防水层粘结强度不足使沥青混凝土铺装层与水泥混凝土板的连接不紧密,荷载不能完全的过度到桥面板,特别是剪应力的存在极易使结构的薄弱部位防水层发生损坏。损害表现形式一般为推移、拥包、裂缝等。
(3)水引起的损害
沥青混凝土铺装层在雨季及荷载作用下,水通过铺装层本身的空隙或裂缝,渗入到沥青面层和防水层内部,发生水损害,从而出现坑槽、唧浆、裂缝等现象。在防水层处,积聚的水在荷载作用下产生水压力,降低界面之间的连接强度,加速铺装层部位的破坏。
(4)材料的性能不足
桥梁工程由于结构的复杂对结构强度要求较高,在结构形式确定的条件下,选用合格和与结构受力相适应的材料很重要。要使桥面铺装层具有一定的强度、耐久性,就要严把材料关。特别是对沥青的抗老化性、集料的憎水性要满足要求。
(5)施工工艺
混合料要在要求的施工工艺下进行施工,使其满足使用上的功能性要求。例如改性沥青和SMA等对施工的温度、碾压都有特别的要求。
二、确保桥面铺装质量的控制措施
1、在设计上沥青混凝土铺装层的厚度要满足要求,并考虑在预拱度的存在的条件下,桥面每个地段的沥青铺装厚度都能满足一个最低的要求。
2、水是引起病害的诱导,所以做好防水排水工作。沥青混凝土选用密集配结构,尽量减少路面水渗入结构内部。水泥混凝土铺装层按照规范要求施工,强度和表面平整度要满足要求,避免渗入的水积聚。在沥青混凝土和水泥混凝土之间加铺防水层可以避免水侵入到梁体内部,起到很好的排水效果,但在施工中要注意防水层与上下面的粘结,确保连接紧密,起防水作用的同时,保证荷载的有效传递,避免结构在此处发生破坏。
3、选择满足施工要求的材料
合格的材料是桥梁结构满足一定的使用功能要求的基础。桥梁功能性要求主要为耐久性、强度,行车的舒适性。
(1)优先选用抗老化性能好的沥青,沥青老化是影响施工质量的重要因素,考虑混合料骨架结构对强度的影响。
(2)严把粗细集料质量关。粗集料表面应洁净、干燥、粗糙,压碎值、最大粒径、与沥青的粘附性应满足要求。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质并有适量的颗粒级配。集料选择与沥青粘结性好的碱性集料。
4、混合料施工工艺控制
(1)施工温度控制
沥青的加热温度控制在150-170度之间,集料的加热温度控制在160-180度;混合料的出厂温度控制在140-165度。混合料运输到现场的温度控制在120-150度。改性沥青的施工温度比一般的沥青路面施工温度高。沥青在一定的温度条件下压实度才能达到要求,但过高的温度会使沥青老化,沥青出厂温度过高时应该废弃。
(2)混合料的拌合碾压
采用间歇式具有密封性能及除尘设备,并有检测拌合温度装置的沥青混凝土拌合站。拌合出来的料要求均匀一致,无白花料,无粗细集料离析和结块现象。
摊铺采用双机或三机梯进式施工,避免縱向接缝,两幅应有5-10cm宽度的重叠。根据试验段总结及结构层的要求,确定碾压遍数及碾压速度,总体应该遵循“先静、后振、紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。
5、防水层施工质量控制
防水层的作用是隔绝路面水进入水泥混凝土铺装层,保持梁体在干燥的工作环境中。防水层必须在全桥铺满,边缘要做到防撞墙底脚线上方一定高度,使路面水无法进入到水泥混凝土铺装层内。泄水口处的防水处理也比较重要。施工严格按照施工要求进行。
三、结束语
桥面铺装由于暴露在自然环境中,受外界的空气、温度等环境影响较大,且直接承受传递行车荷载,也很容易发生破坏,所以在施工中要严格施工工序,严把材料,确保工程质量。
【关键词】桥面铺装、病害成因、处理措施
桥梁结构受周围环境的影响较大,车辆、风力等外部荷载都会引起结构的变形和振动,所以在同样工作环境下比路面结构更容易受到损害,同时一些年久的桥梁由于没有及时维修,破损越来越严重,导致其服务质量直线下降,严重影响了交通运输能力,本文以桥面铺装为切入点,主要分析了桥梁桥面铺装病害成因及其处理措施。
一、桥面铺装的早期损害
目前的桥面铺装大都是先在桥面板(梁)上铺装水泥混凝土,然后加铺防水层,再在防水层上面加铺沥青混凝土。
桥面铺装早期破坏一般出现在通车后2-3年内,并且多以坑槽、裂缝、唧泥、松散、车辙等形式出现,。
1、原因分析
(1)铺装层厚度偏小
目前使用较多的厚度为10cm左右的沥青混凝土层,桥梁上部结构多为预应力板或梁,其在施工中要考虑影响预拱度的因素有支架的沉降、弹性与非弹性变形,上部结构以及汽车荷载的一半,及混凝土的收缩徐变等。但这些影响因素无法精确的计算,有些是根据经验值得出来的,加上施工工艺的影响,要保证主梁顶面标高与设计值相同是比较困难的,但要使桥面标高与路线总体高程要求相符,所以就要通过调整铺装层的厚度达到路线要求。这种施工要求难免会使铺装层厚度不匀。厚度的不均会使厚度薄弱的路段弹性模量不足,从而易发引铺装层的早期损害。
(2)沥青混凝土铺装层结构受力引起的破坏
根据铺装层使用材料的不同,桥面铺装直接由柔性到刚性转变,在荷载由上到下传递过程中要求柔性层具有足够的强度和稳定性,尤其是抗剪强度尤为重要。柔性铺装层内部容易产生较大的剪应力,引起沥青铺装层的剪切变形,或者由于防水层粘结强度不足使沥青混凝土铺装层与水泥混凝土板的连接不紧密,荷载不能完全的过度到桥面板,特别是剪应力的存在极易使结构的薄弱部位防水层发生损坏。损害表现形式一般为推移、拥包、裂缝等。
(3)水引起的损害
沥青混凝土铺装层在雨季及荷载作用下,水通过铺装层本身的空隙或裂缝,渗入到沥青面层和防水层内部,发生水损害,从而出现坑槽、唧浆、裂缝等现象。在防水层处,积聚的水在荷载作用下产生水压力,降低界面之间的连接强度,加速铺装层部位的破坏。
(4)材料的性能不足
桥梁工程由于结构的复杂对结构强度要求较高,在结构形式确定的条件下,选用合格和与结构受力相适应的材料很重要。要使桥面铺装层具有一定的强度、耐久性,就要严把材料关。特别是对沥青的抗老化性、集料的憎水性要满足要求。
(5)施工工艺
混合料要在要求的施工工艺下进行施工,使其满足使用上的功能性要求。例如改性沥青和SMA等对施工的温度、碾压都有特别的要求。
二、确保桥面铺装质量的控制措施
1、在设计上沥青混凝土铺装层的厚度要满足要求,并考虑在预拱度的存在的条件下,桥面每个地段的沥青铺装厚度都能满足一个最低的要求。
2、水是引起病害的诱导,所以做好防水排水工作。沥青混凝土选用密集配结构,尽量减少路面水渗入结构内部。水泥混凝土铺装层按照规范要求施工,强度和表面平整度要满足要求,避免渗入的水积聚。在沥青混凝土和水泥混凝土之间加铺防水层可以避免水侵入到梁体内部,起到很好的排水效果,但在施工中要注意防水层与上下面的粘结,确保连接紧密,起防水作用的同时,保证荷载的有效传递,避免结构在此处发生破坏。
3、选择满足施工要求的材料
合格的材料是桥梁结构满足一定的使用功能要求的基础。桥梁功能性要求主要为耐久性、强度,行车的舒适性。
(1)优先选用抗老化性能好的沥青,沥青老化是影响施工质量的重要因素,考虑混合料骨架结构对强度的影响。
(2)严把粗细集料质量关。粗集料表面应洁净、干燥、粗糙,压碎值、最大粒径、与沥青的粘附性应满足要求。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质并有适量的颗粒级配。集料选择与沥青粘结性好的碱性集料。
4、混合料施工工艺控制
(1)施工温度控制
沥青的加热温度控制在150-170度之间,集料的加热温度控制在160-180度;混合料的出厂温度控制在140-165度。混合料运输到现场的温度控制在120-150度。改性沥青的施工温度比一般的沥青路面施工温度高。沥青在一定的温度条件下压实度才能达到要求,但过高的温度会使沥青老化,沥青出厂温度过高时应该废弃。
(2)混合料的拌合碾压
采用间歇式具有密封性能及除尘设备,并有检测拌合温度装置的沥青混凝土拌合站。拌合出来的料要求均匀一致,无白花料,无粗细集料离析和结块现象。
摊铺采用双机或三机梯进式施工,避免縱向接缝,两幅应有5-10cm宽度的重叠。根据试验段总结及结构层的要求,确定碾压遍数及碾压速度,总体应该遵循“先静、后振、紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。
5、防水层施工质量控制
防水层的作用是隔绝路面水进入水泥混凝土铺装层,保持梁体在干燥的工作环境中。防水层必须在全桥铺满,边缘要做到防撞墙底脚线上方一定高度,使路面水无法进入到水泥混凝土铺装层内。泄水口处的防水处理也比较重要。施工严格按照施工要求进行。
三、结束语
桥面铺装由于暴露在自然环境中,受外界的空气、温度等环境影响较大,且直接承受传递行车荷载,也很容易发生破坏,所以在施工中要严格施工工序,严把材料,确保工程质量。