浅谈桥面铺装常见病害成因及控制措施论文_刘军

浅谈桥面铺装常见病害成因及控制措施论文_刘军

天津五市政公路工程有限公司 300171

摘要:桥面铺装层是桥梁的“面子”工程,如何保证其施工质量是一个重要的课题。在昌泰高速公路桥面铺装层施工中,我们采取了一系列的质量控制措施。在工程实施中,如何有效的保证高速公路安全服务标准,及时快速的发现的高速公路出现的各种病害,也是我们当前面临的需要不断改进的课题。本文重点论述了沥青混凝土桥面铺装裂缝、车辙、坑槽典型病害成因,并结合工作实际提出相应的防治措施。

关键词:高速公路;沥青混凝土桥面铺装;病害;成因及防治措施

高速公路桥梁的桥面铺装直接承受行车荷载、连体变形环境因素的作用,伴随着高速公路运营年限的增加、一些施工设计因素、超载车辆的行驶等因素也加快了桥涵病害的产生和发展,以至于桥面铺装出现了裂缝、车辙等病害,对发现的病害应该尽早进行控制,及时的根据工作具体情况进行相应的治理与防护,这样才能更好保证高速公路服务水平。

一、桥面铺装病害成因分析

1、裂缝成因

桥面铺装裂缝产生的原因较为复杂,一般有以下几种形式:第一种是干缩裂缝,其产生原因由于混凝土相对湿度引起,这种裂缝随着相对湿度的增加而减小;第二种是温度裂缝,其产生原因主要是低温缩裂,面层降温而收缩的趋势会受到下部桥面板约束而产生拉力,随着温度降低,收缩趋势进一步增强,导致拉应力超过了沥青混凝的抗拉强度,便产生了开裂,一般为横向裂缝,严重时发展为纵向裂缝;第三种是疲劳裂缝,其产生原因是桥面铺装在正常使用情况下,由于荷载的多次反复作用引起的铺装层开裂,这也是桥面铺装的主要破损类型。

2、车辙成因

车辙的产生原因可归纳为重载交通的作用、渠化交通、和铺装材料的性质等等,高温更是产生车辙的重要因素。

3、坑槽成因

坑槽产生原因是多方面的,首先铺装层沥青混合料设计孔隙率偏大或者施工时出现离析、压实不足,导致孔隙率更大,铺装层在水或者冰冻作用下,沥青逐渐失去,与矿料的粘合力,从矿料表面脱落,在车辆的作用下沥青混凝土铺装层出现松散状态,以骨料从铺装层脱落形成坑槽;其次由于施工中沥青混合料加热温度过高,致使沥青老化失去粘结力,造成沥青从矿料表面脱落所致;其次桥面不平整,在行车和温度荷载的作用下,造成这些地方铺装层内产生局部应力集中,出现结构性的点损失,然后逐渐四周扩散,而形成坑槽。

4、铺装层及其原因的厚度不一

部分桥梁在梁板安装完毕后,梁顶面实测标高与设计标高偏差较大,多数超过规范的允许偏差。若铺装层按原设计标高施工,厚度的离散性较大,难于保证铺装层最小厚度,影响桥面的使用寿命。施工中造成这种偏差的原因及其分布规律如下:

(1)支座垫石标高控制不严;(2)在预应力砼梁板预制中,特别是T梁预制过程中,由于其横坡是由翼缘板调整,施工单位往往忽视梁顶面砼收浆等细节工序。梁板外形尺寸控制不严,梁板安装完毕后,桥面高低不平;(3)梁板预制厚度存在偏差;(4)预应力砼梁板上拱度影响,预制梁跨中高于梁端,造成铺装层中间薄两头厚。

5、工艺控制不严,存在质量隐患

(1)铺装层钢筋网加工、安装不规范,未设置保护层,造成钢筋沉于底部,钢筋网未充分发挥其防裂功能;(2)梁顶未清理干净,未全面凿毛,造成铺装层与主梁结合欠佳;(3)铺装层钢筋网与T梁腹板顶部预埋钢筋未连接,影响与梁板的整体性;(4)高速公路的沥青面层都是采用摊铺机铺筑,施工单位忽视防水砼层的平整度;(5)梁板安装完后,后序工序较多,由于赶工期,存在交叉施工,未能有效的进行现场管理。

二、桥面铺装病害处置对策

1、厚度控制

在施工中,厚度控制主要是根据实际的梁顶标高动态调整纵断面设计参数,通过调整水泥砼铺装层设计标高来保证铺装层的厚度。

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2、调整方法

(1)灌缝法

1)当前受设计水平、铺装材料和经济条件的制约,桥面铺装开裂具有不可避免性,针对裂缝修复一般采用灌缝法,缝宽在6mm以内的,宜将缝隙刷扫干净,并用压缩空气除去尘土后在用热沥青或者乳化沥青封堵;缝宽6mm以上的,应剔缝隙内杂物和松动的缝隙边缘,或者裂缝开槽后用压缩空气吹静,采用沙粒式或者细粒式热拌沥青混合料填充、捣实,并用烙铁封口,随即撒沙,扫匀,也可用乳化沥青混合料填封。2)灌缝注意事项:一定要将缝隙清理干净,封灌饱满,一般选择末冬初气温降低后集中封灌一遍,其它季节发现一道处理一道,不允许裂缝存在。

(2)铺装层改造法

1)对于由于单板受力引起的纵向裂缝,一般宜采用桥面铺装层改造法,凿除铺装层,全部用钢筋混凝土铺筑重新做铺装层的方法处理,从根本上改善桥梁整体受力功能,灌缝不能从根本上消除此类裂缝。2)施工过程注意事项:将桥面凿除干净,避免桥面板凿坏,桥面植筋时注意间距控制,浇注前桥面碎块要彻底清除,养生期间注意洒水,不允许外荷载施加桥面,采取控制交通。

(3)坑槽修补法

1)坑槽修补法按照“圆洞方补,斜洞正补”的原则,划出大致与路中心线平行或垂直的挖槽修补轮廓线,基坑底部与四周涂抹粘层油,控制好沥青混合料的用量,分两层填筑压实,采取平板夯、气夯配合压路机压实,边角处要用工具捣实,保证碾压密实平整,保证修补后坑槽与周围路面衔接良好、平直。若基层存在问题、缺陷应处理后在铺筑沥青路面。2)施工过程注意事项:开槽应到稳定部位,槽壁要垂直,并将槽底清干净,新填补部分应略高于原路面,待行车压实后保持与原路面相平。

(4)车辙处理法

1)属于表面磨损过度出现的车辙,应该采用下列方法修复:

①采用路面铣刨机或风镐翻松车辙表面一定深度,并清除干净;②铺筑前先喷洒0.3~0.5kg/平方米的粘层沥青;③采用与原路面结构相同的沥青混合料铺筑,恢复路面横坡;④周围接茬处要烙平密实,碾压密实。

2)属于路面横向推挤形成的横向波形车辙,且已经稳定的宜按照上述步骤铣高补低恢复路面横坡,如因路面不稳定夹层引起,则应清除不稳定层,重铺面层。

3)施工过程注意事项:控制好处理车辙的深度,注意周围接茬处要烙平密实,碾压密实。

3、工艺控制

在桥面铺装施工中,除了按设计和规范的要求控制好铺装层的本身质量外,尤其要注意以下几方面:

(1)严格实施水泥砼铺装层的调坡方案。测量放样要采取5m格网法。按调整后的设计标高,要核算桥面每一区域的铺装层厚度,对小范围确实不能保证最小厚度的区域,应采取凿除、打磨的方法并加密钢筋网进行补强。为了避免沥青混合料铺装层的再次调坡,必须严格控制桥面砼铺装层的标高、路拱和平整度,其中标高偏差值必须控制在±5mm之内;(2)要注意层间结合面的施工,为加强砼铺装层与梁板间粘结力,在预制梁板时,必须对梁顶面进行拉毛来增强界面的接触面积和磨擦阻力。在厚度允许时,宜采用预制钢筋网和添加联结筋的方法;(3)铺装层钢筋网摆放应规范,应采取措施保证其位置正确和保护层厚度。浇筑砼时,尽量避免人员及机具踩踏在钢筋网上;

3加强管理、确保道路安全畅通

1、加强施工过程中材料、级配的选择,注意施工程序的控制和施工过程中细节事项的控制。

2、加强养护管理与巡查的频次和细度,在巡查中发现一处病害及时处理一处。

3、加强路政管理,加强对超限超载车辆的控制,确保公路畅通。

4结束语

桥面铺装层只作为桥梁工程的附属结构,但其受力极其复杂。在营运中,桥面铺装容易出现开裂、剥落、推移、坑槽等破坏现象,发展下去会影响主体结构的安全,控制好桥面铺装施工质量,对延长桥梁使用寿命,充分发挥高速公路迅速、舒适的性能,具有十分重要的意义。

论文作者:刘军

论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期

论文发表时间:2019/4/2

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