楊毅
摘要:改革開放以來,我國的城市化建設得到了突飛猛進的發展, 對城市交通基礎建設的要求也不斷提高。立交橋、高架橋以及過街天橋等構筑物占市政道路的比重不斷加大,但隨之而來的橋梁病害也越來越常見。本文以杭州市蕭山區某橋梁為實例,結合自身管理經驗, 分析幾種常見病害產生的原因,提出了一些預防措施。
關鍵字:市政橋梁 病害 原因 措施
1、引言
隨著改革開放不斷深入,各地大興城市建設,橋梁成為了市政工程中一個必不可少的構筑物。從多年從事市政橋梁施工與管理的經驗中發現,市政橋梁設計主要以套用標準圖集為主,各地設計都比較相似,從而造成在不同地區反復出現同樣的質量問題,不僅給社會帶來經濟損失, 也嚴重影響橋梁的使用和美觀。市政橋梁的常見病害具有潛在的危害性和一定的頑固性,因此研究市政橋梁常見病害的產生的原因和防治的措施是一項迫在眉睫的任務。
2、瀝青混凝土橋面早期破損
瀝青混凝土橋面早期破損是指橋面在竣工通車后一、兩年內出現大面積破損或局部出現裂縫。究其原因主要有以下幾點:①瀝青配合比未達到設計要求;②施工重視平整度而忽視壓實度;③低溫下過度碾壓瀝青混凝土;④橋面基層承載力不足。以上都是造成瀝青混凝土橋面早期破損的原因,若不加以控制,在陽光照射和水分侵蝕的雙重作用下,會加劇橋面瀝青混凝土的疲勞開裂,大大縮短橋面的使用壽命。為預防這種病害的出現,在施工中要注意以下幾點:
①在瀝青混凝土施工過程中,要嚴把瀝青混凝土進場及攤鋪過程的質量關,在混凝土攤鋪、初壓及終壓的過程中要嚴格控制其溫度,嚴格按照瀝青混凝土的碾壓規程施工,以防橫向裂縫的出現。
②全面考慮各層的綜合強度以及橋面的安全性、舒適性及耐久性,不片面追求個別指標的高水平。
③嚴格控制瀝青的延度,或直接采用改性瀝青。在燒制瀝青拌合料時,應防止過度加熱,避免瀝青“燒焦”。
3、橋頭跳車
在車輛的反復碾壓下,橋臺與兩端柔性路基連接處會產生較大的沉降差,又由于橋頭搭板與梳形板伸縮縫銜接不好,在橋頭形成微小臺階,車行駛到此處時容易產生跳車,降低了行車的安全性和舒適性,也對橋梁產生巨大的沖擊力。產生這種病害的主要原因有:①橋梁一般處于溝壑地段,且橋臺兩端路基填筑高度大,工后沉降較大;②橋梁設計時對填筑及碾壓考慮不周;③臺背回填土的壓實度達不到設計要求。為避免上述病害,在施工中應該注意以下幾點:
①選用性能較好的伸縮縫并精心施工,保證伸梳形板伸縮縫平整完好。比如采用的NJSF耐久三防伸縮縫,其維護簡單、壽命超長,行車舒適且無震動,日常維護較少。
②橋頭處應選用壓實及排水性能較好的回填材料,以使填料的壓實度達到設計要求,減少路基的工后沉降。
③采用有效措施減少橋面鋪裝層裂縫,從而減少橋頭跳車。
4、大體積混凝土開裂
在橋梁的使用過程中,由于橋臺及橋墩等部位混凝土體積較大,容易出現裂縫。究其原因主要有以下幾點:①在橋梁的設計階段,安全系數偏小,且沒有全面考慮到施工的可行性;②橋梁施工不按設計圖紙進行、擅自改變受力模式及施工順序;③使用過程中,未嚴格限制超重車輛過橋,并可能遭受大風、大雪、地震等災害;④溫度變化引起的混凝土變形若遭到約束,則在其內部會產生應力,當其大于混凝土抗拉強度時就會產生裂縫。這些裂縫在車輛荷載和外界因素的作用下會不斷擴展,不僅影響橋梁的表面美觀、減小鋼筋的保護層厚度,而且面層也容易發生剝落,從而降低橋梁的耐久性及抗凍性,嚴重時還會發生垮塌事故,因此必須采取措施加以控制。為避免上述情況的出現,在橋梁施工時應注意以下幾點:
①在拌合混凝土時摻入一定數量的粉煤灰,不僅能增加混凝土的密實度,提高抗滲能力,還能改善混凝土的工作性能,降低最終收縮量。
②橋臺及橋墩等大體積混凝土在選擇骨料時,應該選取級配好、強度高且粒徑大的骨料。這樣可以減小骨料的空隙率及表面積,減少水泥用量,進而降低水化熱,減小混凝土開裂。
③在高溫下進行施工時,降低混凝土的澆筑溫度是關鍵。可以用布蓋住露天的砂石,以減少太陽輻射,也可在攪拌時添加冰水以降低混凝土入模時的溫度。冬季施工時,要避免混凝土早期被凍,因此必須在溫度較高時澆筑混凝土,并在澆筑前對混凝土接觸的冷壁采用蒸汽預熱。
5、橋面車轍和鼓包
橋面車轍和鼓包的情況在市政橋梁中也是屢見不鮮的,橋面出現大面積積水以及橋面嚴重不平整,發生這種病害的主要原因有以下幾點:①瀝青混合料的級配不合理,細料及瀝青用量偏多;②過橋車輛大型化以及嚴重超載。為避免發生這種病害,在施工與使用時應注意以下幾點:
①在瀝青拌合料配合比設計時,要嚴格按照規范要求進行。施工時也要按照設計要求拌制瀝青混凝土,嚴防細料及瀝青過量。
②在瀝青拌合物攤鋪初期,要控制好通行的車輛,防止超重超大車輛在攤鋪初期對橋面進行過度碾壓,從而有效避免橋面車轍的出現。
③若在使用過程中出現車轍,則首先清除車轍內的塵土雜物,然后采用與原路面配合比相同的瀝青混凝土重新攤鋪填平即可。而對于橋面鼓包,則應當鏟高補凹,重鋪磨耗層混合料,保持橋面平整。
6、工程實例
浙江省杭州市蕭山區金雞路北伸橋梁是該區的示范性建設工程,橋梁全長386m,分為主橋和引橋兩部分,主橋采用20m+33m+33m+20m的三跨變截面預應力混凝土連續梁,引橋均采用20m一跨的預應力混凝土簡支梁,下部為柱式橋臺,V型橋墩,以及鉆孔灌注樁基礎。全橋采用雙向1.5%的橫坡以及雙向3.0%的縱坡,主橋與引橋、引橋與道路交界處采用NJSF耐久三防伸縮縫。橋面鋪裝層自上而下為5cm細粒式瀝青混凝土+瀝青防水層+10cmC40鋼筋防水混凝土。為避免上述市政橋梁常見病害的出現,該橋梁在建設初期就嚴格按照以上措施進行預防,在施工過程中也嚴把質量關,后期建成通車后,嚴格控制橋上通行車輛的載重,至今為止還未出現上述各種常見病害,真正意義上成為了該區的示范性工程。
7、結束語
綜上所述,隨著我國市政橋梁建設的不斷深入,市政橋梁的常見病害成為市政建設防治的重點以及社會關注的熱點。市政橋梁的建設受到工期短、干擾大以及場地有限等諸多因素的綜合影響, 施工質量難以保證。對于市政橋梁常見病害的防治,我們必須做到思想上重視、技術上合理、管理上及時、措施上得力,并不斷總結經驗, 才能有效地避免橋梁通病的存在。
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