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0 前言
目前常见的桥面主要有两种结构形式:一种是单一的水泥砼桥面,另一种是复合桥面,由下层水泥砼和上层沥青砼组合而成。改渡建桥工程一般匀采用水泥砼桥面。
一 伸缩缝病害产生原因分析及解决措施
常见的伸缩缝病害主要有伸缩缝处砼破损、伸缩缝松动、翘起。其产生的原因可以可分为设计原因和施工原因两个方面。
设计原因:老桥采用了较简陋伸缩装置,如U形铝锌铁皮申缩缝、TST申缩缝、板式橡胶伸缩缝等;新建桥梁伸缩缝型号小(如伸缩缝采用40型)桥面砼板端部未作加厚设计处理。
施工原因:施工粗心大意。很多施工单位忘记了在梁板预制时或桥台椅子背施工时按设计图要求埋设锚固钢筋,事后用打膨胀螺栓或采用打孔加环氧树脂再插钢筋的补救方法替代锚固钢筋。
解决的措施是:伸缩缝设计应在满足伸缩量要求的前提下,要充分考虑行车的舒适及维修养护的方便。尽量少用简易缝,宜采用异型钢伸缩缝、无缝等装置,对伸缩缝构件的预埋及制作设计尽量做到简洁明了,方便施工,牢固、稳定和耐久原则。预埋构件的密度(间距)不宜大于10cm,钢筋直径不宜小于16cm。伸缩缝自身的肋筋(或锚环)应与预埋构件相平行,全部焊接固牢,并应将伸缩缝预留槽砼做成钢筋砼结构,同时宜适当提高伸缩缝处砼标号或采用钢纤维砼、环氧树脂砼,施工单位要认真看懂图纸,领会设计意图,不要忘记预埋件的埋设,要认真控制好预埋构件的标高。如系采用复合桥面,则在进行复合桥面施工前,应将伸缩缝预留槽用低标号砼浇筑保护好,以便临时通车的需要,待沥青砼桥面完成后再开凿出预留槽进行伸缩缝安装施工。同时要特别注意伸缩缝砼必须养护到设计强度后才能通车,或者采用半幅施工方法来解决施工车辆必须通行的问题。
二 桥面连续处砼病害产生的原因分析及解决措施
桥面连续处病害主要有砼龟裂、松散、破损,及裂缝反射到沥青砼面层上。
设计上可将结构简支而桥面连续的结构形式改为先简支后连续的结构形式,这样才能彻底地解决桥面连续处砼早期破损的问题。如果仍采用结构简支而桥面连续的形式,则应采用两条假缝的设计,并且隔离层不宜采用薄铝锌铁皮,因为铝锌铁皮不易拉直拉平,极易引起砼空鼓、脱壳现象。
施工中,要严格控制预埋压条(木条)的顺直度,不能有上浮或下沉情况发生。如果采用的是切缝,切缝时间要严格控制好,不宜太早也不宜太迟。隔离层要摊铺平顺、紧贴。要加强振捣,严防漏振,产生空洞。桥面连续处砼建议采用钢纤维砼;将失效段钢筋用塑料薄膜细心包裹好,使钢筋不与砼发生粘结,并将桥面连续钢筋失效段两末端分别切一道浅缝(不切到桥面钢筋)。
三 桥头椅子背砼病害产生原因分析及解决措施
桥头椅子背砼病害主要有椅子背砼开裂、错台或被顶破。
设计原因:桥台椅子背砼宽度设计偏薄(一般薄于40cm),强度偏低,钢筋较少,因桥头跳车使桥台椅背砼开裂或破损、错台等病害;另外,由于桥头处水泥砼路面未设胀缝,使得桥台椅子背砼被顶裂、伸缩缝受强挤压变形。
施工原因:椅子背标高控制有误,使桥台椅子背砼分两次浇筑。而第二次浇筑的厚度小于20cm,或顶部钢筋安装偏低,很容易被撞碎或被挤裂;桥头水泥砼路面漏设胀缝或胀缝施工马虎,不符合要求,被砼堵死,温度升高,路面顶推而造成桥台背椅子背砼开裂、错台;还有一种常见的原因就是梁板(或桥跨)施工误差较大,梁板误差偏长而桥跨径施工误差偏短,梁板仅免强可放下,安装后基本没有了自由伸缩的缝隙,温度升高后,自然会顶破椅子背或中缩缝。施工中还有一种非常普遍的怪现象,就是不认真清除椅子背处的建筑垃圾(砼块、砂石料),导致梁板端部被卡死,完全不能自由活动。
解决措施:在遇桥路衔接的桥台椅子背设计时,适当增加椅子背的配筋或加大椅子背砼的断面设计尺寸,保证其宽度不小于50cm;台背应严格按设计规范设置胀缝等。施工中严格控制标高。如发生差错导致椅子背后浇砼厚度小于50cm时,应敲掉整个椅子背重做或凿除一部分砼,确保后浇砼厚度。对在曲线上的梁板设计长度和预制长度、斜交角度方向及实际施工后的桥跨累计长度都要进行认真的检校和控制。伸缩缝安装前必须彻底清除椅子背与梁板端部之间的建筑垃圾,保证梁板安装后有足够的间隙;保证桥台椅背砼厚度不小于40cm且椅背内主筋配置不小于Φ12。 四 桥面砼病害产生原因分析及解决措施
桥面砼病害包括桥面产生纵向、横向裂纹、龟裂、网裂、积水等。
设计原因:一是支座设计不周密。支座设计简陋或在纵坡、超高较大时,支座上下支承面未进行合理和细致的设计,先天易造成支座的上下支承面脱空或不紧贴,同一块梁板底面的支座不能均匀、平衡受力,使梁板成了“翘翘板”,导致桥面铺装层出现开裂,特别是出现沿铰缝处的纵向裂缝;另一方面,由于支座上下支承面未进行合理的纵向坡设计,使梁板的上下面不能形成平顺的纵横坡,而是出现台阶形的上下面,使得桥面铺装厚度不均一,受力差异大,引起桥面开裂。此外,排水孔设计不合理也是一个常见的设计通病。对复合桥面(上层为沥青砼和下层为水泥砼的复合桥面铺装),只注重沥青表面排水的设计,而回避下渗水的排水设计,造成下渗水长期滞留在桥面内部侵蚀沥青砼。日久沥青砼就会产生剥落,出现坑洞、松散等病害。
施工方面原因:一是支座上下支承面施工不符合要求。不重视盖梁垫石标高、几何尺寸及表面平整度的事先计算和施工测量校核,造成盖梁垫石的施工标高不准、几何尺寸偏离、表面平整度差等通病。使得梁板安装时不得不采用加钢板及抹砂浆等方法进行调高或调平,使支座的密贴性及梁板的上下面平顺度大大降低。而采用的钢板又未进行防锈处理,日久锈蚀脱落,造成支座脱空;二是铰缝施工粗糙。由于铰缝较窄,振捣器很难插入振捣,又不采用钎插辅助捣实,加上吊模漏浆等因素存在,造成绞缝填灌不到底,填灌不密实,使铰缝应有的强度和刚度得不到保证;三是预应力梁板施工控制不力引起的上拱度偏大或相邻梁板上拱度差异较大及存梁时间超过三个月,使上拱度不断增大,造成桥面铺装层厚薄不均变化较大,从而给桥面病害带来严重的隐患。四是桥面铺装层钢筋网铺设位置严重偏低,未起到应有的抗裂作用;五是泄水孔施工马虎,设置过高,造成桥面表面及内部积水,诱发桥面破损。
解决措施:一是要重视支座设计,特别是对纵坡、超高较大的支座,一定要考虑进行支座垫石或梁板底面的特殊设计,橡胶支座也要进行单独的设计和量身定做;二是要重视铰缝的设计。尽可能采用大铰缝,且铰缝侧面应有足够的预埋钢筋伸到铰缝内;三是要保证桥面最小设计厚度,必要时应进行调整纵坡变更设计。对于复合桥面,其下层的水泥砼铺装层厚度不少于10cm,其设计强度也应不低于C40,上层的沥青砼铺装层应不少于5cm。另外,在梁板设计图中,应明确梁板的理论上拱度和预制时需预设的下拱度;四是对泄水管施工应强调宜低不宜高的原则,保证泄水管畅通无阻。对复合桥面高口泄水管,还可以在泄水管与水泥砼相切接的位置加设一定数量的横向小孔,保证一下渗水顺利外排。
五 结论
造成桥面病害的主要原因还有其它一些因素。如原材料质量、砼配合比、养护等,但其主要原因仍是上述所阐述的几点。只要设计、施工方面能按上述要求做好各自的文章,桥面病害必将大大减少。
目前常见的桥面主要有两种结构形式:一种是单一的水泥砼桥面,另一种是复合桥面,由下层水泥砼和上层沥青砼组合而成。改渡建桥工程一般匀采用水泥砼桥面。
一 伸缩缝病害产生原因分析及解决措施
常见的伸缩缝病害主要有伸缩缝处砼破损、伸缩缝松动、翘起。其产生的原因可以可分为设计原因和施工原因两个方面。
设计原因:老桥采用了较简陋伸缩装置,如U形铝锌铁皮申缩缝、TST申缩缝、板式橡胶伸缩缝等;新建桥梁伸缩缝型号小(如伸缩缝采用40型)桥面砼板端部未作加厚设计处理。
施工原因:施工粗心大意。很多施工单位忘记了在梁板预制时或桥台椅子背施工时按设计图要求埋设锚固钢筋,事后用打膨胀螺栓或采用打孔加环氧树脂再插钢筋的补救方法替代锚固钢筋。
解决的措施是:伸缩缝设计应在满足伸缩量要求的前提下,要充分考虑行车的舒适及维修养护的方便。尽量少用简易缝,宜采用异型钢伸缩缝、无缝等装置,对伸缩缝构件的预埋及制作设计尽量做到简洁明了,方便施工,牢固、稳定和耐久原则。预埋构件的密度(间距)不宜大于10cm,钢筋直径不宜小于16cm。伸缩缝自身的肋筋(或锚环)应与预埋构件相平行,全部焊接固牢,并应将伸缩缝预留槽砼做成钢筋砼结构,同时宜适当提高伸缩缝处砼标号或采用钢纤维砼、环氧树脂砼,施工单位要认真看懂图纸,领会设计意图,不要忘记预埋件的埋设,要认真控制好预埋构件的标高。如系采用复合桥面,则在进行复合桥面施工前,应将伸缩缝预留槽用低标号砼浇筑保护好,以便临时通车的需要,待沥青砼桥面完成后再开凿出预留槽进行伸缩缝安装施工。同时要特别注意伸缩缝砼必须养护到设计强度后才能通车,或者采用半幅施工方法来解决施工车辆必须通行的问题。
二 桥面连续处砼病害产生的原因分析及解决措施
桥面连续处病害主要有砼龟裂、松散、破损,及裂缝反射到沥青砼面层上。
设计上可将结构简支而桥面连续的结构形式改为先简支后连续的结构形式,这样才能彻底地解决桥面连续处砼早期破损的问题。如果仍采用结构简支而桥面连续的形式,则应采用两条假缝的设计,并且隔离层不宜采用薄铝锌铁皮,因为铝锌铁皮不易拉直拉平,极易引起砼空鼓、脱壳现象。
施工中,要严格控制预埋压条(木条)的顺直度,不能有上浮或下沉情况发生。如果采用的是切缝,切缝时间要严格控制好,不宜太早也不宜太迟。隔离层要摊铺平顺、紧贴。要加强振捣,严防漏振,产生空洞。桥面连续处砼建议采用钢纤维砼;将失效段钢筋用塑料薄膜细心包裹好,使钢筋不与砼发生粘结,并将桥面连续钢筋失效段两末端分别切一道浅缝(不切到桥面钢筋)。
三 桥头椅子背砼病害产生原因分析及解决措施
桥头椅子背砼病害主要有椅子背砼开裂、错台或被顶破。
设计原因:桥台椅子背砼宽度设计偏薄(一般薄于40cm),强度偏低,钢筋较少,因桥头跳车使桥台椅背砼开裂或破损、错台等病害;另外,由于桥头处水泥砼路面未设胀缝,使得桥台椅子背砼被顶裂、伸缩缝受强挤压变形。
施工原因:椅子背标高控制有误,使桥台椅子背砼分两次浇筑。而第二次浇筑的厚度小于20cm,或顶部钢筋安装偏低,很容易被撞碎或被挤裂;桥头水泥砼路面漏设胀缝或胀缝施工马虎,不符合要求,被砼堵死,温度升高,路面顶推而造成桥台背椅子背砼开裂、错台;还有一种常见的原因就是梁板(或桥跨)施工误差较大,梁板误差偏长而桥跨径施工误差偏短,梁板仅免强可放下,安装后基本没有了自由伸缩的缝隙,温度升高后,自然会顶破椅子背或中缩缝。施工中还有一种非常普遍的怪现象,就是不认真清除椅子背处的建筑垃圾(砼块、砂石料),导致梁板端部被卡死,完全不能自由活动。
解决措施:在遇桥路衔接的桥台椅子背设计时,适当增加椅子背的配筋或加大椅子背砼的断面设计尺寸,保证其宽度不小于50cm;台背应严格按设计规范设置胀缝等。施工中严格控制标高。如发生差错导致椅子背后浇砼厚度小于50cm时,应敲掉整个椅子背重做或凿除一部分砼,确保后浇砼厚度。对在曲线上的梁板设计长度和预制长度、斜交角度方向及实际施工后的桥跨累计长度都要进行认真的检校和控制。伸缩缝安装前必须彻底清除椅子背与梁板端部之间的建筑垃圾,保证梁板安装后有足够的间隙;保证桥台椅背砼厚度不小于40cm且椅背内主筋配置不小于Φ12。 四 桥面砼病害产生原因分析及解决措施
桥面砼病害包括桥面产生纵向、横向裂纹、龟裂、网裂、积水等。
设计原因:一是支座设计不周密。支座设计简陋或在纵坡、超高较大时,支座上下支承面未进行合理和细致的设计,先天易造成支座的上下支承面脱空或不紧贴,同一块梁板底面的支座不能均匀、平衡受力,使梁板成了“翘翘板”,导致桥面铺装层出现开裂,特别是出现沿铰缝处的纵向裂缝;另一方面,由于支座上下支承面未进行合理的纵向坡设计,使梁板的上下面不能形成平顺的纵横坡,而是出现台阶形的上下面,使得桥面铺装厚度不均一,受力差异大,引起桥面开裂。此外,排水孔设计不合理也是一个常见的设计通病。对复合桥面(上层为沥青砼和下层为水泥砼的复合桥面铺装),只注重沥青表面排水的设计,而回避下渗水的排水设计,造成下渗水长期滞留在桥面内部侵蚀沥青砼。日久沥青砼就会产生剥落,出现坑洞、松散等病害。
施工方面原因:一是支座上下支承面施工不符合要求。不重视盖梁垫石标高、几何尺寸及表面平整度的事先计算和施工测量校核,造成盖梁垫石的施工标高不准、几何尺寸偏离、表面平整度差等通病。使得梁板安装时不得不采用加钢板及抹砂浆等方法进行调高或调平,使支座的密贴性及梁板的上下面平顺度大大降低。而采用的钢板又未进行防锈处理,日久锈蚀脱落,造成支座脱空;二是铰缝施工粗糙。由于铰缝较窄,振捣器很难插入振捣,又不采用钎插辅助捣实,加上吊模漏浆等因素存在,造成绞缝填灌不到底,填灌不密实,使铰缝应有的强度和刚度得不到保证;三是预应力梁板施工控制不力引起的上拱度偏大或相邻梁板上拱度差异较大及存梁时间超过三个月,使上拱度不断增大,造成桥面铺装层厚薄不均变化较大,从而给桥面病害带来严重的隐患。四是桥面铺装层钢筋网铺设位置严重偏低,未起到应有的抗裂作用;五是泄水孔施工马虎,设置过高,造成桥面表面及内部积水,诱发桥面破损。
解决措施:一是要重视支座设计,特别是对纵坡、超高较大的支座,一定要考虑进行支座垫石或梁板底面的特殊设计,橡胶支座也要进行单独的设计和量身定做;二是要重视铰缝的设计。尽可能采用大铰缝,且铰缝侧面应有足够的预埋钢筋伸到铰缝内;三是要保证桥面最小设计厚度,必要时应进行调整纵坡变更设计。对于复合桥面,其下层的水泥砼铺装层厚度不少于10cm,其设计强度也应不低于C40,上层的沥青砼铺装层应不少于5cm。另外,在梁板设计图中,应明确梁板的理论上拱度和预制时需预设的下拱度;四是对泄水管施工应强调宜低不宜高的原则,保证泄水管畅通无阻。对复合桥面高口泄水管,还可以在泄水管与水泥砼相切接的位置加设一定数量的横向小孔,保证一下渗水顺利外排。
五 结论
造成桥面病害的主要原因还有其它一些因素。如原材料质量、砼配合比、养护等,但其主要原因仍是上述所阐述的几点。只要设计、施工方面能按上述要求做好各自的文章,桥面病害必将大大减少。