曾維洪
廈門地山建設發展集團有限公司(361000)
橋面鋪裝結構常見病害的產生
曾維洪
廈門地山建設發展集團有限公司(361000)
這里針對橋面鋪裝結構中的常見病害進行分析與探討,對各類病害的產生原因進行概括與分析,望能夠在橋梁橋面鋪裝層的設計、施工、后期維護管理中引起高度關注與重視。
橋面;鋪裝結構;病害;原因;對策
當前大量工程實踐表明:橋面鋪裝結構的損壞會對橋梁的正常、安全使用產生極為不良的影響,輕則對行車舒適性產生影響,重則導致橋梁項目的使用壽命下降,對行車安全構成威脅。因此,把握橋面鋪裝結構常見病害的產生原因,在預防病害產生高危因素的前提下及時對各類病害進行科學處置,延長橋面使用壽命,已成為業內人士高度重視的一項課題。
1.1 普通水泥鋪裝層病害
在橋梁工程項目建設過程中,普通水泥是橋面鋪裝層常見的材料類型之一[1]。針對應用普通水泥材料進行鋪裝的橋梁工程而言,在實際使用中所表現出的病害形式主要包括裂縫、脫皮露骨以及平整度差這三種類型。
1)裂縫
裂縫在普通水泥鋪裝層中比較常見,主要產生原因是橋面鋪裝層中混凝土結構內應力超出結構強度,進而誘發橫向或縱向裂縫。除此以外,溫度應力過大、鋼筋配置不合理、面板或梁體結構翹曲應力過大均是導致裂縫病害的主要原因之一。
2)脫皮露骨
對于大型橋梁工程項目而言,在采用普通水泥作為鋪裝層材料的條件下,多采用泵送方式,但泵送方式下的水灰比較高,若對混凝土原料的級配、骨料配合控制不佳,或使用水泥質量較差,則均可能導致鋪裝層出現脫皮露骨等病害缺陷。
3)平整度差
橋臺部位后背填土土質較差,回填不密實,進而導致不均勻沉降缺陷。相鄰結構物接頭部位由于橋面板在架設或澆筑過程中出現高差也是誘發平整度不足的關鍵因素之一。
1.2 瀝青類鋪裝層病害
應用瀝青材料的橋面鋪裝層在實際使用中存在一定的病害,如泛油、開裂、平整度差等。工程實踐表明:瀝青類鋪裝層不受基層水文條件以及路床等因素的影響,產生的病害類型以及病害程度相對較少、較輕。
1)泛油
此類病害在瀝青類橋面鋪裝層各種病害中比較常見,主要原因是瀝青材料使用量過多、骨料級配不合理、瀝青材料質量差、軟化點過低等因素所致。
2)松散露骨
此類病害常見于使用時間較長的舊橋工程中。隨著交通量的增加以及超載車輛的增多,在車輛荷載重復、長期的作用下,瀝青混合料壓實不足、瀝青材料性能差、油量偏低、延度不足等因素作用導致鋪裝層骨料逐步松散脫落,最終表現為松散露骨病害。
3)開裂
此類病害在使用瀝青作為鋪裝層材料的橋梁工程中比較常見。導致瀝青類鋪裝層出現開裂病害的主要原因包括材料老化、橋面板自身缺陷、瀝青材料含蠟量過高等因素。
4)平整度差
此項病害主要產生在橋跨結構物連接部位,如橋頭搭板與橋臺連接部位。除此以外,相鄰結構物接頭部位由于橋面板在架設或澆筑過程中所出現的高差同樣是誘發平整度不足的關鍵因素之一。
2.1 設計問題
目前橋梁設計時,橋面鋪裝結構除驗算恒載時考慮自重因素外一般不作受力計算。設計時采用φ6 mm或小φ8 mm光圓鋼筋,間距15.0 cm左右,普通或防水硅材料,橋面鋪裝不考慮整體受力因素。設計時應考慮橋體受力狀態,在鋪裝層內增設拉力鋼筋以防橋面在該區域出現開裂或其他病害缺陷[2]。
2.2 施工問題
目前一些橋梁工程項目在建設中存在工期緊張的問題,部分施工人員在主體結構完工后忽視橋面鋪裝層施工的重要性,橋面施工中鋪裝層存在的各種浮灰與雜物未及時清理,影響了鋪裝層的厚度,或在模板架設不穩定的情況下直接進行混凝土結構澆筑。在鋪裝層澆筑環節中缺乏對材料的嚴格控制,澆筑材料存在水灰比過高、級配不合理等問題。在伸縮縫位置的雜物未清除干凈,或伸縮縫安放位置不準確,縫寬不足,使橋梁不能很好伸縮。這些均可引起梁體的損壞而引起橋面裂縫的產生。
在橋梁工程日常養護過程中應當安排專人定期對橋面進行清掃,并及時做好橋面積水的排水工作。若橋梁排水管出現堵塞,要及時疏通、更換,確保橋面積水能夠及時排出。冬季低溫條件下需要對橋面上覆冰、積水進行處理,最大限度地控制溫度差異變化對橋面鋪裝層結構所產生的不良影響。還應當與交通管理部門密切協作,嚴格控制超載、重載車輛。對橋面鋪裝層已出現的病害缺陷,需要找準病害產生原因及時處置。在鑿除病害后徹底沖洗表面雜物,用高標號普通混凝土、鋼纖維混凝土對病害部位進行補強加固,或利用聚丙烯纖維網進行整體改建,以提高橋面鋪裝結構整體性能,延長使用壽命。
雖然橋面鋪裝層出現的一系列病害與缺陷在一定程度上不會對橋梁結構的整體安全產生影響,但卻直接影響了橋梁項目的外觀質量、驗收評定以及行車安全性與舒適性。因此,在橋面鋪裝層實際建設中必須高度重視設計、施工方面的因素,嚴格控制橋面鋪裝質量,盡可能避免或減少病害的產生。一旦發生病害,工作人員必須及時判斷病害類型,對病害產生原因進行科學分析,科學地處理各類病害,使橋面鋪裝層乃至橋梁工程的整體使用壽命得以延長。
[1]張萬龍.水泥混凝土橋面鋪裝質量病害研究[J].價值工程, 2015(18):125-126.
[2]余建,梁波,曾德禮.重慶市某橋橋面鋪裝病害成因分析及重鋪措施[J].世界橋梁,2011(4):73-76.