公路桥梁桥面铺装施工的问题及对策

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  摘要:随着我国公路桥梁事业的发展,对其工程质量的要求越来越高。但是,过分的强度工期和进度问题,造成了个别施工单位对工程质量要求不严格,在施工过程中产生了一些问题。本文介绍了公路桥梁桥面铺装施工中存在的问题,并提出了相应的解决对策。
  关键词:公路桥梁;桥面铺装;施工;问题;对策
  引 言
  目前,随着交通事业蓬勃发展,公路工程项目日益增多,桥梁工程较为普遍,下部基础 上部大梁工程等关键项目施工质量不断提高,但是,桥面铺装层施工质量往往被疏忽,只注重外观质量,施工工序控制不严,致使桥面铺装层过早出现裂缝,松散、坑槽等病害,维修周期也越来越短。众所周知,桥面铺装层直接承受车轮的压力、冲击、剪切以及震动,且受温度、阳光等不良因素影响较大,桥面铺装层与桥梁主体结构相比,相对单簿,对不利因素十分敏感。因此,在公路桥梁桥面铺装施工中必须采取综合的措施,以保障公路桥梁整体的施工质量。
  一、公路桥梁桥面铺装施工中存在的问题
  桥面铺装层在构造上属于刚性结构,其结构破坏的原因受材料及施工工艺的影响。在进行桥面铺装层施工中,由于施工因素造成质量问题的有以下几方面:
  1.桥面铺装层厚度偏小
  由于施工因素造成梁表面高出设计高程,或由于调整桥面纵横坡 施工工艺控制欠佳等原因,施工中主梁顶面标高与设计值相差较大,造成桥面铺装层厚度不均,使桥面铺装层局部过薄,削弱了桥面铺装的刚度和承载能力。
  2.桥面铺装层与主梁面粘结不牢
  一般情况下,结构梁(板)浇注完后,顶面一般比较光滑,且有一层几毫米厚的浮浆,如果在施工桥面铺装层前不认真处理梁(板)面,则铺装层与梁(板)不能紧密结合,致使铺装层处于单独承受各种应力的状态,很容易受到破坏。
  3.桥面混凝土找平层施工质量不符合要求
  找平层混凝土原材料质量不合格,配合比选用不好,水灰比偏大,干缩性较大,养护不符合要求等都会使找平层产生收缩裂纹,通车后就会逐渐向上扩展而导致防水层及沥青混凝土面层大面积破损。另外,找平层表面的平整度、粗糙度、强度、浮渣、清洁度、潮湿状况等不符合要求时,都会直接影响找平层与防水层之间的粘结,从而减小层间抵抗水平剪应力的能力,最終导致防水层及沥青混凝土面层开裂。
  4.沥青混凝土面层质量不符合要求
  沥青混凝土原材料质量不合格、粗细骨料级配及配合比不符合要求、沥青混合料拌和不均匀、混合料摊铺厚度不均匀、混合料碾压不合格等都会导致沥青混凝土面层产生裂缝而发生损坏,或易在水平剪应力的作用下发生层间错动而拉断沥青混凝土面层。
  5.防水层厚度不合理
  试验表明,不同防水材料、不同防水层厚度对桥面铺装层的抗水平剪应力能力有明显影响。随着防水层厚度的增加,铺装层间抗剪能力会有所降低。当防水层厚度为3 mm时,结构层间的抗剪能力较大。因此,桥面防水层的厚度宜为3 mm。但目前桥面铺装层设计中防水层大多采用防水卷材,而卷材标准厚度为3~5 mm,即使只铺一层,其防水层厚度至少也有4mm,若铺两层则厚度可达6~10 mm。防水层厚度大造成层间抗剪能力降低,在水平剪应力作用下产生层间滑动,使沥青混凝土面层开裂。
  6.桥面铺装结构层间结合不良
  桥面铺装层是由多种材料组成的多层结构,铺装层设计就是“假定层间呈完全连续状态”,因此,相邻层次间的良好结合是保证结构整体稳定性的重要条件。如果施工过程中混凝土找平层与防水层之间未能很好粘结或防水层与沥青混凝土面层之间未能很好粘结,将减小层间抵抗水平剪应力的能力,在水平剪应力的作用下,发生层间错动,从而拉断沥青混凝土面层。
  二、解决公路桥梁桥面铺装施工问题的对策
  针对以上施工中存在的问题,采取增加沥青混凝土面层的厚度、采用防水涂料或提高防水层施工质量、增强铺装层层间结合等方面综合考虑。
  1. 确保桥面铺装层的厚度
  桥面铺装层设计与普通混凝土路面设计基本一样,但由于其是在刚性预制板上浇筑的混凝土,受力情况发生了很大变化,使得桥面铺装层裂缝,产生的原因较为复杂,根据裂缝产生的原因分为干缩裂缝温度裂缝和疲劳裂缝,对裂缝产生的影响因素主要有厚度 外掺料集料层间粘结状况及养护等。施工中,由于梁体的拱度,梁顶面并不是一个理想的平面,致使桥面铺装层混凝土厚度不均,因此,设计时应考虑,满足规范要求的结构最小厚度,在施工时严格控制预应力梁的存放时间,超出规范要求存放时间的应采取预压措施,从而保证梁体拱度的均匀性,减少铺装层厚度差异。
  2.确保主梁与铺装层的结合
  采取各种措施,确保主梁与铺装层的结合在桥面混凝土找平层施工前,应彻底冲洗桥面板,凿除桥面板上浮浆、油污,使表面粗糙;用洁净无污染的水,反复冲洗,清除梁体上的一切杂物,使新老混凝土粘结牢固。在浇注桥面找平层混凝土前数小时,用洁净的水浇洒桥面板,尤其是在气温高的季节,提早洒水,使梁体上表面温度降低,梁体内储蓄的部分热量,随着水分的蒸发不断传导出来,这样可避免梁体因本身干燥,内温高而过多吸收混凝土中水分,导致下层混凝土提早硬化干缩产生裂缝。要合理确定铺装找平层的施工时间,在温差较大季节及炎热天气,要避开中午高温时施工,安排下午开始至夜间施工为宜。这样可避免产生温差拉应力而引起裂缝。为了确保梁体与铺装层紧密结合,共同作用,找平层内钢筋与梁体预埋钢筋最好用搭接焊方式相连,焊缝长度及质量等应满足施工规范要求。
  3.严格控制桥面找平层与沥青混凝土面层的施工质量
  严格加强对找平层的施工质量控制,施工所使用原材料、混合料及配合比、混凝土的搅拌与浇注等均应按施工规范的要求进行控制。必须加强找平层混凝土的养护,在不少于7 d养护期间内连续保持混凝土的湿润状态,以保证混凝土强度正常增长。此外,在防水层施工前,还应保证找平层表面平整、密实、清洁、干燥,确保找平层与桥面防水层紧密结合。桥面沥青混凝土面层本身的施工质量对于防止其发生开裂破坏也非常重要。因此,应控制好沥青混凝土面层施工的每一个环节,使铺筑的沥青混凝土面层平整密实,符合设计文件规定的各项要求。
  4.采用防水涂料作为桥面防水层
  为了防止雨水渗入桥梁结构内损坏桥梁结构,交通部颁布的有关规范规定,“在桥梁铺装层内铺设防水层”,并“应选用便于施工、坚固耐用、质量稳定的防水材料”。出于经济和施工等方面的考虑,绝大多数桥梁都选择改性沥青防水卷材作防水层材料,有时甚至铺设多层,这都会导致防水层厚度较大。在水平剪应力的作用下,发生层间错动,从而拉断沥青混凝土面层。另外,防水卷材与沥青混凝土面层结合较好,而与水泥混凝土找平层结合一般较差。而防水涂料与水泥混凝土找平层和沥青混凝土面层结合都较好。因此,桥面防水层采用改性沥青防水涂料,既可减小防水层厚度,又可提高层间粘结力,增加铺装层抗剪能力。
  5.确保铺装层内各结构层间的良好结合
  铺装层内相邻层次间的良好结合是保证铺装层结构整体稳定性的重要条件。确保铺装层内相邻层次之间良好的粘结是防止铺装层发生破坏的重要措施。因此,施工时,必须严格执行施工程序,使找平层与防水层、防水层与沥青混凝土面层之间良好结合。
  结 语
  桥面铺装层虽然在桥梁中所占的体积并不大,但它对交通的影响是非常大的,针对公路桥梁桥面铺装产生危害的原因在设计和施工中采取相应的措施,在一定程度上是可以延长桥面铺装层的使用寿命。施工单位对铺装层的重视程度也是其质量好坏的主要因素,工程的作用是造福于社会,望其能引起大家的高度重视。
  参考文献:
  [1]谈崎,公路桥梁桥面铺装技术初探[J]黑龙江科技信息 2012,12
  [2]赵宏川,浅谈公路桥梁桥面砼铺装施工控制[J]山西交通科技 2004,12
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