论文部分内容阅读
【摘 要】许多桥梁的沥青混凝土铺装层不同程度地出现车辙、推移、开裂、坑槽、脱离等早期破坏现象,直接影响车辆的正常运行和桥梁外观,导致桥面维修期大大提前。公路桥面水泥砼铺装层施工,是桥梁水泥砼铺装的最后关键工序,铺装层的质量优劣直接关系到其上沥青砼铺装层的质量优劣和桥梁的使用性能。
【关键词】桥面铺装层;水泥砼;养生;裂缝;防治措施
一、桥面铺装层质量病害成因分析
(1)桥面铺装裂缝,水泥砼桥面铺装层是在刚性预制梁上浇筑砼,受力情况发生了很大的变化,易产生干缩裂缝、温差裂缝和疲劳裂缝,裂缝产生的原因较为复杂。例如:当水泥砼中的结合水、层间水、物理吸附水和毛细水等在砼硬化过程中失去时,水泥浆体就会收缩,当这种收缩受到集料对水泥浆体的约束或受到预制梁板面层的约束,水泥砼桥面铺装层就会产生干缩裂缝。(2)桥面铺装两次浇筑横向施工缝结合不牢固。笔者参加了本市环城路沙河大桥的施工监理工作,在该大桥施工图设计中30m预应力砼连续T梁桥的桥面铺装是两次浇筑砼,第一次先浇筑墩项连续段及墩顶两侧公长11m和19m范围桥面板的现浇砼,等张拉桥面弯矩钢束,拆除临时支承,然后浇筑剩余部分桥面板砼,形成连续T梁体系。因此,在施工时,处理好此类桥梁桥面铺装新旧砼粘接问题是控制裂缝产生的关键。(3)桥面铺装层与梁板顶及沥青面层粘接不佳。桥面铺装前没有将梁表面的松散砂石、泥污等清除干净,主梁表面未凿毛或凿毛的密度和深度不够,这些都大大降低了桥面铺装层与梁面之间的粘聚力,破坏了水泥混凝土层的整体性,通车后在车辆荷载的重复作用下使桥面混凝土出现脱皮、裂缝、剥落等现象。桥面铺装层为达到其平整度的指标,砼初凝后又填补砂浆找平,与沥青不能结合成整体;桥面砼铺装粗糙度差,与沥青砼结合差使面层被破坏。(4)由于桥面铺装面积大而厚度薄,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因素、模板漏浆因素等造成混凝土中出现蜂窝、麻面、强度降低等质量缺陷,均破坏了铺装层的整体性、降低了抗裂、抗冲击、抗弯曲及耐磨的能力。
二、防治措施
(1)桥面铺装层裂缝的防治。第一,养生,浇筑砼后应立即进行洒水或用湿土工布覆盖养护。第二,掺入粉煤灰,掺入粉煤灰是砼常用的防裂措施。粉煤灰不仅可以改善混凝土的工作性,还可以利用石灰的吸收效应减少混凝土中氢氧化钙的含量,从而提高混凝土的耐久性,而且粉煤灰的加入可降低混凝土的水化热。第三,掺入钢纤维,在砼中参加适量的钢纤维可以在砼中形成乱向分布的三维网状结构从而抑制砼干缩,而且砼的抗折疲劳性能也可以大幅度提高,能有效防止重复荷载作用产生的裂缝。第四,裂缝的控制和消除措施,混凝土表面产生微裂缝是桥面铺装的主要质量病害之一,要避免和消除裂缝的产生,除各个施工环节严格按技术规范要求进行外,关键在于抓好以下两方面的措施:一是桥面钢筋网应严格按照设计位置设置,钢筋网的保护层不能大于2.5~3cm,以充分发挥钢筋网的抗裂作用。澆筑混凝土采用吊车提升或泵送为宜。禁止混凝土运送车直接碾压钢筋,必要搭设简易车道。二是即使严格控制了钢筋网保护层的厚度,但桥面铺装混凝土表面仍然发生不规则的微裂缝,这主要是混凝土内部变形受到阻碍而产生自应力超过混凝土容许应力,引起砼开裂的变形裂缝,这种裂缝在高温或温差较大的气候下施工将更加明显。通过施工实践,笔者认为桥面铺装施工增加真空吸水和摸光机面两道工序是控制和消除变形裂缝的有效途径,值得推广应用。(2)桥面铺装两次浇筑横向施工缝处理,对先期浇筑的铺装砼进行凿毛处理,直至露出骨科3~5mm,并用高压水枪冲洗干净,浇筑砼前在接茬处铺设水泥浆,高质量地处理好横向施工缝。(3)桥面铺装层及梁顶粘结的处理,严格控制施工质量,梁板顶面凿毛至露骨料3~5mm,并有高压气泵和水枪清理干净;浇筑梁间翼缘板铰缝砼高度低于顶梁3~5mm做成槽口,浇筑桥面砼后,每条槽口形成“小梁”,加强了桥面铺装层与梁板的结合;桥面钢筋绑扎前必须对梁顶彻底清扫,凿除表面浮渣,并用高压水枪冲扫干净,保证桥面铺装层与梁顶紧密结合。桥面防水层必须满足以下要求:一是防水层应具有较小的压缩变形,不容易产生缩性开裂。二是要求防水层必须具有抗碾压、抗搓、抗剪性和良好的抗高温性能,防止沥青混凝土上面层对它的破坏,能和沥青混凝上层完整牢固地粘接。防水层施工前必须将沥青混凝土桥面层表面清扫干净,对横坡、平整度达不到排水要求的部位进行人工凿除等修整。特别是对泄水孔缘等死角部位的清理要到位,满足防水粘接平整度要求,保持防水层的厚度均匀一致。
【关键词】桥面铺装层;水泥砼;养生;裂缝;防治措施
一、桥面铺装层质量病害成因分析
(1)桥面铺装裂缝,水泥砼桥面铺装层是在刚性预制梁上浇筑砼,受力情况发生了很大的变化,易产生干缩裂缝、温差裂缝和疲劳裂缝,裂缝产生的原因较为复杂。例如:当水泥砼中的结合水、层间水、物理吸附水和毛细水等在砼硬化过程中失去时,水泥浆体就会收缩,当这种收缩受到集料对水泥浆体的约束或受到预制梁板面层的约束,水泥砼桥面铺装层就会产生干缩裂缝。(2)桥面铺装两次浇筑横向施工缝结合不牢固。笔者参加了本市环城路沙河大桥的施工监理工作,在该大桥施工图设计中30m预应力砼连续T梁桥的桥面铺装是两次浇筑砼,第一次先浇筑墩项连续段及墩顶两侧公长11m和19m范围桥面板的现浇砼,等张拉桥面弯矩钢束,拆除临时支承,然后浇筑剩余部分桥面板砼,形成连续T梁体系。因此,在施工时,处理好此类桥梁桥面铺装新旧砼粘接问题是控制裂缝产生的关键。(3)桥面铺装层与梁板顶及沥青面层粘接不佳。桥面铺装前没有将梁表面的松散砂石、泥污等清除干净,主梁表面未凿毛或凿毛的密度和深度不够,这些都大大降低了桥面铺装层与梁面之间的粘聚力,破坏了水泥混凝土层的整体性,通车后在车辆荷载的重复作用下使桥面混凝土出现脱皮、裂缝、剥落等现象。桥面铺装层为达到其平整度的指标,砼初凝后又填补砂浆找平,与沥青不能结合成整体;桥面砼铺装粗糙度差,与沥青砼结合差使面层被破坏。(4)由于桥面铺装面积大而厚度薄,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因素、模板漏浆因素等造成混凝土中出现蜂窝、麻面、强度降低等质量缺陷,均破坏了铺装层的整体性、降低了抗裂、抗冲击、抗弯曲及耐磨的能力。
二、防治措施
(1)桥面铺装层裂缝的防治。第一,养生,浇筑砼后应立即进行洒水或用湿土工布覆盖养护。第二,掺入粉煤灰,掺入粉煤灰是砼常用的防裂措施。粉煤灰不仅可以改善混凝土的工作性,还可以利用石灰的吸收效应减少混凝土中氢氧化钙的含量,从而提高混凝土的耐久性,而且粉煤灰的加入可降低混凝土的水化热。第三,掺入钢纤维,在砼中参加适量的钢纤维可以在砼中形成乱向分布的三维网状结构从而抑制砼干缩,而且砼的抗折疲劳性能也可以大幅度提高,能有效防止重复荷载作用产生的裂缝。第四,裂缝的控制和消除措施,混凝土表面产生微裂缝是桥面铺装的主要质量病害之一,要避免和消除裂缝的产生,除各个施工环节严格按技术规范要求进行外,关键在于抓好以下两方面的措施:一是桥面钢筋网应严格按照设计位置设置,钢筋网的保护层不能大于2.5~3cm,以充分发挥钢筋网的抗裂作用。澆筑混凝土采用吊车提升或泵送为宜。禁止混凝土运送车直接碾压钢筋,必要搭设简易车道。二是即使严格控制了钢筋网保护层的厚度,但桥面铺装混凝土表面仍然发生不规则的微裂缝,这主要是混凝土内部变形受到阻碍而产生自应力超过混凝土容许应力,引起砼开裂的变形裂缝,这种裂缝在高温或温差较大的气候下施工将更加明显。通过施工实践,笔者认为桥面铺装施工增加真空吸水和摸光机面两道工序是控制和消除变形裂缝的有效途径,值得推广应用。(2)桥面铺装两次浇筑横向施工缝处理,对先期浇筑的铺装砼进行凿毛处理,直至露出骨科3~5mm,并用高压水枪冲洗干净,浇筑砼前在接茬处铺设水泥浆,高质量地处理好横向施工缝。(3)桥面铺装层及梁顶粘结的处理,严格控制施工质量,梁板顶面凿毛至露骨料3~5mm,并有高压气泵和水枪清理干净;浇筑梁间翼缘板铰缝砼高度低于顶梁3~5mm做成槽口,浇筑桥面砼后,每条槽口形成“小梁”,加强了桥面铺装层与梁板的结合;桥面钢筋绑扎前必须对梁顶彻底清扫,凿除表面浮渣,并用高压水枪冲扫干净,保证桥面铺装层与梁顶紧密结合。桥面防水层必须满足以下要求:一是防水层应具有较小的压缩变形,不容易产生缩性开裂。二是要求防水层必须具有抗碾压、抗搓、抗剪性和良好的抗高温性能,防止沥青混凝土上面层对它的破坏,能和沥青混凝上层完整牢固地粘接。防水层施工前必须将沥青混凝土桥面层表面清扫干净,对横坡、平整度达不到排水要求的部位进行人工凿除等修整。特别是对泄水孔缘等死角部位的清理要到位,满足防水粘接平整度要求,保持防水层的厚度均匀一致。