高速公路橋梁病害的處治技術分析
2015-09-07
隨著交通量和重型車輛的增加,橋梁問題普遍出現(xiàn)。這不僅妨礙了正常交通,影響了橋面的美觀,更易造成交通事故,也給維修工作帶來了很大困難。近年來,人們對于因橋面鋪裝問題造成的直接和間接的經(jīng)濟損失給予了足夠的重視。橋面鋪裝的早期損壞已成為影響高速公路使用功能的發(fā)揮和誘發(fā)交通事故的一大病害。常見的橋面病害有：伸縮縫病害，主要有伸縮縫處混凝土破損、伸縮縫松動、翹起。鋪裝層病害，主要有縱向、橫向裂紋、龜裂、碎裂、坑槽、積水等。
一、橋梁病害的原因分析
1、設計方面
伸縮縫設計簡單。一是采用較簡陋的伸縮裝置，如Ｕ形鋁鋅鐵皮伸縮縫、ＴＳＴ伸縮縫、板式橡膠伸縮縫等；二是伸縮縫處橋面混凝土板端部不作加厚設計處理，如果預留槽設計過深橋面板底面混凝土則易產(chǎn)生局部橫向裂縫，如果預留槽設計得很淺，則現(xiàn)澆伸縮縫處混凝土將會很薄，混凝土易被壓碎；三是伸縮縫處鋼筋預埋件太少，錨固不夠牢固，在車輛沖擊力作用下，很容易引起伸縮縫松動、翹起。
支座設計不周密。支座設計簡陋或在縱坡、超高較大時，支座上下支承面脫空或不緊貼，同一塊梁板底面的支座不能均勻、平衡受力，使梁板成了“翹翹板”，導致橋面鋪裝層出現(xiàn)開裂，特別量出現(xiàn)沿鉸縫處的縱向裂縫；另一方面，由于支座上下支承面未進行合理的縱向坡設計，使梁板的上下面不能形成平順的縱橫坡，而是出現(xiàn)臺階形的上下面，使得橋面鋪裝厚度不均一，受力差異大，引起橋面開裂。
突出例子是在縱坡較大彎道較小的匝道上，支座仍采用普通設計，不能有效解決橫向超高和縱向縱坡的關系。
絞縫設計不合理。良好的鉸縫可使單塊的梁板連接成具有一定強度和剛度的整體，對橋面荷載起到橫向傳遞分散作用。但在設計過程中卻往往將其淡化、簡單化，使鉸縫的強度和剛度不足，導致橋面開裂問題增多。如大多數(shù)雙芯空心板的設計，均采用小鉸縫形式，梁板側(cè)面無門形腰筋，頂面也不設橫向門形鉸縫拉結(jié)鋼筋，就是一個典型的例子。
2、施工方面
1）伸縮縫施工粗心大意。一是施工單位不在梁板預制時或橋臺椅子背施工時按設計圖要求埋設錨固鋼筋，事后用打膨脹螺栓或采用打孔加環(huán)氧樹脂再插鋼筋的補救方法替代錨固鋼筋。空心梁板頂板混凝土一般只有十多厘米厚，很容易打穿，膨脹螺栓的錨固能力怎能與錨固鋼筋相提并論。二是錨固鋼筋頂端標高控制不準。鋼筋露出過高，則錨固長度太短，鋼筋露出太低，則又無法鑿出，與伸縮縫相焊接的錨固鋼筋就減少了，伸縮縫無法在梁板中牢固地“生根”。三是不保護好伸縮縫處的混凝土和預埋錨固鋼筋。
2、支座上下支承面施工不符合要求。不重視蓋梁墊石標高、幾何尺寸及表面平整度的事先計算和施工測量校核，造成蓋梁墊石的施工標高不準、幾何尺寸偏離、表面平整度差等通病。使得梁板安裝時不得不采用加鋼板及抹砂漿等方法進行調(diào)高或調(diào)平，使支座的密貼性及梁板的上下面平順度大大降低。而采用的鋼板又未進行防銹處理，日久銹蝕脫落，造成支座脫空。
3、鉸縫施工粗糙。由于鉸縫較窄，振搗器很難插入振搗，又不采用釬插輔助搗實，加上吊模漏漿等因素存在，造成鉸縫填灌不到底，填灌不密實，使鉸縫應有的強度和剛度得不到保證。
4、預應力梁板施工誤差?？刂撇涣σ鸬纳瞎岸绕蠡蛳噜徚喊迳瞎岸炔町愝^大及存梁時間超過三個月，使上拱度不斷增大，造成橋面鋪裝層厚薄不均變化較大，從而給橋面病害帶來嚴重的隱患。
5、橋面鋪裝誤差。鋪裝層鋼筋網(wǎng)鋪設位置嚴重偏底，未起到應有的抗裂作用。
6、泄水孔施工誤差。泄水孔施工馬虎設置過高，造成橋面表面及內(nèi)部積水，誘發(fā)橋面破損。
二、處治病害應采取的措施
1、改善橋面系的結(jié)構設計
梁體頂層應設計與橋面牢固結(jié)合的預留鋼筋；預應力梁跨中起拱高度設計時要充分考慮對橋面厚度的影響，施工時一般按墩臺、支座設計高度進行控制；適當增加橋面混凝土厚度和鋼筋網(wǎng)密度，加大鋼筋直徑及等級標準；伸縮縫處瀝青路面破損可能出現(xiàn)坑槽，因此伸縮縫在設計上除在梁端留有足夠的錨固鋼筋外，還應設計不低于C40級的鋼纖維混凝土。為保證其平整度，應在瀝青混凝土鋪裝完成后再進行伸縮縫施工；泄水孔收水口底部標高的設計低于水泥砼橋面頂至少lcm，收水口周圍做成收坡，保證滲入瀝青混凝土路面的水能通過泄水孔排走；橋面瀝青混凝土宜設計兩層，不但提高平整度，而且對其耐久性也有保證作用。
2、提高橋面混凝土與大梁頂面混凝土的粘接能力
對預制梁體項面進行刷毛處理，露出石子；梁之間如設計了絞縫混凝土，澆注時加強橋面混凝土與梁的結(jié)合；橋面鋼筋綁扎前必須對梁頂徹底清掃，鑿除浮渣，必要時用氣泵或高壓水沖洗。澆注混凝土攤鋪前灑水濕潤梁頂，但不得有積水；橋面全寬施工時應一次完成。當橋面太寬分兩幅施工時先澆注橫坡較低的一幅，避免養(yǎng)生水二次污染。第二幅澆注混凝土前對粉塵雜物還必須進行清除，特別對接縫處更應細致清除。
3、確保橋面混凝土有足夠的整體強度
混凝土拌和料要級配合理，具有良好的和易性。橋面如有積水應清除后再攤鋪混凝土，用人工拉平板振動器振搗與振動梁振搗，然后用滾杠、刮杠人工抹面壓實找平；及時養(yǎng)生，防止水分蒸發(fā)過快造成裂紋，降低混凝土強度；嚴禁橋面混凝土冬季施工。橋面混凝土一般厚10cm左右，又暴露在高空，極易受凍，特別是氣溫突變的初冬更應引起高度重視；保證強橋面鋼筋網(wǎng)與梁頂必須有一定的保護層。澆注混凝土采用吊車提升或泵送為宜。禁止混凝土運輸車直接碾壓鋼筋；橋面鋪裝分幅施工時，應對縱橫向工作縫進行防滲水處理。
4、保證橋面混凝土與瀝青混凝土有較好結(jié)合面
混凝土初凝時拉毛或壓毛是橋面混凝土傳統(tǒng)的制毛工藝，表層平整美觀大方，但表層存有浮漿，與瀝青混凝土結(jié)合不理想。加之長期在超載車輛碾壓下，橋面混凝土浮漿便“未老先衰”，從而引起瀝青混凝土的損壞。刷毛工藝用普通的鋼絲刷人工操作，重點是掌握刷毛時間，一般掌握在初凝后以不沾刷子最好。第一遍縱向刷，第二遍橫向刷，深度以露出石子2～3mm即可。
5、橋面瀝青混凝土的鋪裝
在鋪筑瀝青混凝土之前，對水泥混凝上平整度、粗糙度進行檢查。對伸縮縫處混凝土預留槽要臨時覆蓋并與兩側(cè)橋面混凝土平整，保持水泥混凝土面層清潔干燥。粘層油宜采用快裂灑布乳化瀝青。乳化瀝青待破乳水分蒸發(fā)完后方可鋪筑瀝青混凝土，當氣溫低于10℃或水泥混凝土潮濕時不得噴灑粘層油。鋪筑瀝青混凝土要采用機械攤鋪并在較短時間內(nèi)一次鋪筑完成，前后兩臺攤鋪機盡量縮短距離，減輕縱向接縫。鋪筑橋面瀝青混凝土應選晴天，注意保溫防塵。攤鋪機不得停頓或改變速度。攤鋪后盡快碾壓，施工車輛和機械不準停留在新鋪筑的橋面上，也不準柴油之類的油料滴漏在橋面上，以免引起軟化擁包造成瀝青混凝土返工或修補。
結(jié)束語
總之，橋面鋪裝質(zhì)量的好壞是保證高速公路運行質(zhì)量的關鍵之一,必須引起足夠的重視，應從設計、施工、養(yǎng)護等方面采取綜合措施，同時,加強對各鋪裝層材料的材料性能指標和測試技術的研究,開發(fā)適應橋面破壞機理的新材料；另外,還要改進鋪裝技術及提高施工質(zhì)量,保證設計模型的準確性,從根本上解決橋面鋪裝損壞問題，確保橋面鋪裝質(zhì)量。
