论文部分内容阅读
摘 要:文章从施工原因、设计原因、防水层破坏等几个原因分析了桥梁桥面铺装破损原因,并对破损原因提出解决措施。
关键词:桥面铺装;破损原因;解决措施
一、概述
桥梁的桥面铺装又称行车道铺装,是铺筑在桥面板上的保护层,其作用是防止车轮轮胎直接磨耗行车道板,保护主梁避免受到雨水的侵蚀,并对车辆的轮重的集中起到分布作用。因此,桥面铺装要具有一定的强度,并能保证行车舒适,具有防水性、耐磨性,满足抗裂、抗冲击等各项要求。随着近年来我国交通运输业快速发展,交通量增大、重载车辆不断增多,对桥面铺装的要求也越来越高,沥青混凝土桥面铺装出现早期病害已经成为普遍问题,尤其在寒冷的北方地区,严重的在通车的几个月到一年内出现推移、裂缝、麻面、坑槽、拥包等现象,不仅影响桥梁的美观性,而且给行车安全带来严重危害,也让经济受到严重的损失。
二、桥面铺装破损原因
(一)施工原因。(1)桥面的铺装厚度影响桥面铺装的使用性。在预制上部结构中,由于对上部梁板高度控制不严格,造成梁板高度与设计高度的差距,直接影响桥面铺装的厚度,从而削弱了铺装层的刚度和承载力。(2)桥梁上部结构施工中,支架的沉降和施工中预拱度预测不够准确,导致主梁顶标高与设计标高不一致,在施工中,则会通过调整铺装层的厚度使主梁顶标高达到设计标高。这样就容易产生桥面铺装厚度不均,甚至有些地方的厚度偏小。(3)在桥面铺装施工前,要对梁顶进行清洗,除去松散的石粒与污泥,施工时施工人员对桥面板进行凿毛处理,有的为了使桥面铺装层平整,忽略了凿毛过程,这就大大降低了桥面铺装层与主梁顶面之间的粘结力,破坏整体性。在炎热高温的夏季,及其有可能发生推移现象。
(二)设计原因。有关研究认为,一个好的桥面系要满足一下要求:(1)具有高的耐久性;(2)具有低的渗透性;(3)具有高的抵抗脱空或剥离的性能;(4)使用寿命在10年以上。从以上分析可以看出,桥面铺装设计目的并非用于结构而考虑它的承载能力。桥面铺装主要作用就是保护桥面板,提高桥面板的耐久性和服务寿命,而提高桥面板的耐久性和服务寿命主要因素是有害物质下渗的速度,这个下渗速度的大小受目前裂缝的大小和铺装的厚度所控制的,所以在设计中,我们要控制好铺装的厚度。对于连续梁桥的桥面铺装层设计中,并未考虑由荷载作用下产生负弯矩的影响,导致桥面铺装层受到拉力的作用而产生裂缝,造成铺装层的损坏。
(三)桥面变形的影响。桥面在受到车轮荷载作用的时候会产生变形,这种变形受桥梁结构、车辆荷载等多种因素影响,一般说来,跨径越大产生的变形就越大。桥面变形使铺装层受到剪切影响,使铺装层分离而产生破坏。
(四)防水层破损的影响。桥梁铺装中防水层是为了保护桥面板不受路表面水的侵害,并与桥面板和相邻铺装层形成抗剪连接的各层组合体,一般由具有防水、粘结性能的层次组成。在铺装层施工的时候,有可能由于高温施工而导致防水层的破坏,或者在铺装层碾压的时候,防水层因为碾压推挤而导致防水层粘力丧失。防水层破损后,会使水渗入和滞留,在荷载和温度的综合作用下,不仅造成面层松散、剥落,而且还造成基层软化,强度降低,铺装层剥落,甚至桥面板破碎,进而引发更严重的破坏。此外,冬季为了保证交通畅通,防止桥面因冰雪原因而产生交通事故,常在桥面撒融雪剂。含盐的水分进入桥面板后,桥梁主体结构钢筋混凝土在其作用下,会产生钢筋锈蚀和碱—集料反应等破坏。钢筋锈蚀导致混凝土和钢筋握裹力下降、剥落,影响安全使用。而水分是发生碱—集料反应的必要条件,碱—集料反应表现为外部裂缝,但破坏源于混凝土结构内部,且持续不断的发生,修复加固都十分困难。
(五)超载、重载作用。随着近年来我国交通运输业快速发展,交通量增大、重载车辆不断增多,超载、重载对桥面铺装层具有严重的破坏性,超载、重载使桥梁挠度加大、振动加快,使得桥面铺装局部破坏。
三、解决措施
(一)优化施工方法,严格控制施工质量。施工时,严格控制预制上部结构尺寸,以保证吊装后的标高能够满足设计标高,使得桥面铺装厚度一致,达到设计标准。在桥面铺装施工前,要对梁体顶面进行凿毛处理,确保桥面铺装与上部结构结合成整体;浇筑前混凝土前,应将桥面钢筋网牢固好,对钢筋网片认真定位,确保设置离顶面4~5cm位置。同时注意对桥面铺装混凝土通车前的养护,确保养护期,未达到设计强度之前禁止行车。
(二)桥面铺装设计。桥面铺装分三层设计,上层为沥青混凝土厚度为8cm~10cm,中间层为防水层,下层为10cm现浇C40以上纤维混凝土。纤维混凝土铺装层中采用直径大于8mm的钢筋网,网距为10cm×10cm,聚丙烯纤维掺入量为0.9千克/立方米,并添加微硅粉,掺入量为25千克/立方米混凝土,以提高其整体强度,适应交通量及车辆荷载的增加。对于连续梁桥等桥梁结构的负弯矩出,设计时,在负弯矩处设受力钢筋,以防桥面铺装在此处开裂破坏。
(三)提高防水层性能。水损害是桥梁铺装层破坏的主要表现形式,桥面防水体系性能的好坏是提高桥梁正常使用寿命的重要保证,不可忽视。拥有性能优良的防水粘结层和防水体系是保证桥面铺装层耐久性的重要条件。在设计中,应对防水结构体系给予重视,对不同的桥梁结构给出相应的防水措施。在施工中,粘结防水层涂料应严格按照设计要求选用,在铺筑沥青混凝土之前一至二天完成即可,并注意封闭交通。在喷涂防水层之前,应将水泥混凝土表面处理平整并清扫干净。防水层必须全桥面铺满,达到无破洞、漏铺、脱开、翘开、涂料堆积、皱折现象的要求。
(四)加强交通管理。交通主管部门应严格按照国务院办公厅《关于加强车辆超限超载在治理工作的通知》精神,加大治理工作力度,有效控制超载超限车辆的运行。
(五)加强桥面检查工作。桥梁使用期间,应定期检查,及时发现病害及时处理,避免因检查不及时或不充分造成桥梁病害得不到发现而出现隐患,病害发现越早,维修工作量就越小;反之就越大。所以,勤检查、细检查,随时掌握桥梁结构的技术状况和安全状态,桥梁检查维修工作应引起人们的关注和重视。
四、结语
桥梁桥面铺装的破损,虽不至于危及桥梁安全,但也影响桥梁的正常使用。为保证车辆人身安全和桥梁正常的使用需要设计、施工、交通主管,后期养护等多部门的共同努力,延长桥梁的使用寿命。
关键词:桥面铺装;破损原因;解决措施
一、概述
桥梁的桥面铺装又称行车道铺装,是铺筑在桥面板上的保护层,其作用是防止车轮轮胎直接磨耗行车道板,保护主梁避免受到雨水的侵蚀,并对车辆的轮重的集中起到分布作用。因此,桥面铺装要具有一定的强度,并能保证行车舒适,具有防水性、耐磨性,满足抗裂、抗冲击等各项要求。随着近年来我国交通运输业快速发展,交通量增大、重载车辆不断增多,对桥面铺装的要求也越来越高,沥青混凝土桥面铺装出现早期病害已经成为普遍问题,尤其在寒冷的北方地区,严重的在通车的几个月到一年内出现推移、裂缝、麻面、坑槽、拥包等现象,不仅影响桥梁的美观性,而且给行车安全带来严重危害,也让经济受到严重的损失。
二、桥面铺装破损原因
(一)施工原因。(1)桥面的铺装厚度影响桥面铺装的使用性。在预制上部结构中,由于对上部梁板高度控制不严格,造成梁板高度与设计高度的差距,直接影响桥面铺装的厚度,从而削弱了铺装层的刚度和承载力。(2)桥梁上部结构施工中,支架的沉降和施工中预拱度预测不够准确,导致主梁顶标高与设计标高不一致,在施工中,则会通过调整铺装层的厚度使主梁顶标高达到设计标高。这样就容易产生桥面铺装厚度不均,甚至有些地方的厚度偏小。(3)在桥面铺装施工前,要对梁顶进行清洗,除去松散的石粒与污泥,施工时施工人员对桥面板进行凿毛处理,有的为了使桥面铺装层平整,忽略了凿毛过程,这就大大降低了桥面铺装层与主梁顶面之间的粘结力,破坏整体性。在炎热高温的夏季,及其有可能发生推移现象。
(二)设计原因。有关研究认为,一个好的桥面系要满足一下要求:(1)具有高的耐久性;(2)具有低的渗透性;(3)具有高的抵抗脱空或剥离的性能;(4)使用寿命在10年以上。从以上分析可以看出,桥面铺装设计目的并非用于结构而考虑它的承载能力。桥面铺装主要作用就是保护桥面板,提高桥面板的耐久性和服务寿命,而提高桥面板的耐久性和服务寿命主要因素是有害物质下渗的速度,这个下渗速度的大小受目前裂缝的大小和铺装的厚度所控制的,所以在设计中,我们要控制好铺装的厚度。对于连续梁桥的桥面铺装层设计中,并未考虑由荷载作用下产生负弯矩的影响,导致桥面铺装层受到拉力的作用而产生裂缝,造成铺装层的损坏。
(三)桥面变形的影响。桥面在受到车轮荷载作用的时候会产生变形,这种变形受桥梁结构、车辆荷载等多种因素影响,一般说来,跨径越大产生的变形就越大。桥面变形使铺装层受到剪切影响,使铺装层分离而产生破坏。
(四)防水层破损的影响。桥梁铺装中防水层是为了保护桥面板不受路表面水的侵害,并与桥面板和相邻铺装层形成抗剪连接的各层组合体,一般由具有防水、粘结性能的层次组成。在铺装层施工的时候,有可能由于高温施工而导致防水层的破坏,或者在铺装层碾压的时候,防水层因为碾压推挤而导致防水层粘力丧失。防水层破损后,会使水渗入和滞留,在荷载和温度的综合作用下,不仅造成面层松散、剥落,而且还造成基层软化,强度降低,铺装层剥落,甚至桥面板破碎,进而引发更严重的破坏。此外,冬季为了保证交通畅通,防止桥面因冰雪原因而产生交通事故,常在桥面撒融雪剂。含盐的水分进入桥面板后,桥梁主体结构钢筋混凝土在其作用下,会产生钢筋锈蚀和碱—集料反应等破坏。钢筋锈蚀导致混凝土和钢筋握裹力下降、剥落,影响安全使用。而水分是发生碱—集料反应的必要条件,碱—集料反应表现为外部裂缝,但破坏源于混凝土结构内部,且持续不断的发生,修复加固都十分困难。
(五)超载、重载作用。随着近年来我国交通运输业快速发展,交通量增大、重载车辆不断增多,超载、重载对桥面铺装层具有严重的破坏性,超载、重载使桥梁挠度加大、振动加快,使得桥面铺装局部破坏。
三、解决措施
(一)优化施工方法,严格控制施工质量。施工时,严格控制预制上部结构尺寸,以保证吊装后的标高能够满足设计标高,使得桥面铺装厚度一致,达到设计标准。在桥面铺装施工前,要对梁体顶面进行凿毛处理,确保桥面铺装与上部结构结合成整体;浇筑前混凝土前,应将桥面钢筋网牢固好,对钢筋网片认真定位,确保设置离顶面4~5cm位置。同时注意对桥面铺装混凝土通车前的养护,确保养护期,未达到设计强度之前禁止行车。
(二)桥面铺装设计。桥面铺装分三层设计,上层为沥青混凝土厚度为8cm~10cm,中间层为防水层,下层为10cm现浇C40以上纤维混凝土。纤维混凝土铺装层中采用直径大于8mm的钢筋网,网距为10cm×10cm,聚丙烯纤维掺入量为0.9千克/立方米,并添加微硅粉,掺入量为25千克/立方米混凝土,以提高其整体强度,适应交通量及车辆荷载的增加。对于连续梁桥等桥梁结构的负弯矩出,设计时,在负弯矩处设受力钢筋,以防桥面铺装在此处开裂破坏。
(三)提高防水层性能。水损害是桥梁铺装层破坏的主要表现形式,桥面防水体系性能的好坏是提高桥梁正常使用寿命的重要保证,不可忽视。拥有性能优良的防水粘结层和防水体系是保证桥面铺装层耐久性的重要条件。在设计中,应对防水结构体系给予重视,对不同的桥梁结构给出相应的防水措施。在施工中,粘结防水层涂料应严格按照设计要求选用,在铺筑沥青混凝土之前一至二天完成即可,并注意封闭交通。在喷涂防水层之前,应将水泥混凝土表面处理平整并清扫干净。防水层必须全桥面铺满,达到无破洞、漏铺、脱开、翘开、涂料堆积、皱折现象的要求。
(四)加强交通管理。交通主管部门应严格按照国务院办公厅《关于加强车辆超限超载在治理工作的通知》精神,加大治理工作力度,有效控制超载超限车辆的运行。
(五)加强桥面检查工作。桥梁使用期间,应定期检查,及时发现病害及时处理,避免因检查不及时或不充分造成桥梁病害得不到发现而出现隐患,病害发现越早,维修工作量就越小;反之就越大。所以,勤检查、细检查,随时掌握桥梁结构的技术状况和安全状态,桥梁检查维修工作应引起人们的关注和重视。
四、结语
桥梁桥面铺装的破损,虽不至于危及桥梁安全,但也影响桥梁的正常使用。为保证车辆人身安全和桥梁正常的使用需要设计、施工、交通主管,后期养护等多部门的共同努力,延长桥梁的使用寿命。