谈桥面铺装注意事项

2013-08-21 06:51
山西建筑 2013年3期
关键词:装层网片钢纤维

石 峰

(山西省交通建设工程监理总公司,山西 太原 030012)

1 桥面铺装病害原因

近年来,桥面混凝土铺装层泛浆、坑槽及沥青面层推移已成为较普遍的病害,究其原因主要有以下几点:

1)桥面铺装由于梁体挠度变形大,行车荷载震动和主车道渠化交通影响,铺装层容易产生疲劳损坏;

2)混凝土铺装层采用砂浆带控制标高,或因表层浮浆影响,面层渗水后经反复冻融作用砂浆破碎,在行车反复冲击和泵吸作用下,水泥浆挤至沥青铺装层表面,并导致桥面开裂、坑槽病害日益严重;

3)混凝土铺装层顶面未采取刻槽、凿毛等技术措施,致使混凝土铺装层和沥青铺装层间结合不良,导致沥青面层产生推移,在桥面有纵坡和重车行驶的方向,沥青面层推移现象更加严重;

4)沥青面层结构类型和级配设计不当,沥青面层碾压过程中压实度不足,未采用轮胎压路机搓揉压实,从而使沥青铺装层不能满足泌水的技术要求。

2 防治措施

针对上述出现的病害,在施工过程中应严格按以下施工工艺进行控制:

1)混凝土铺装层严禁用砂浆带控制铺装层标高。可在梁体表面纵向焊接钢管、角钢、槽钢或其他有效方法控制标高。

2)混凝土铺装层整平采用木抹抹平即可,禁用钢抹二次抹平,更不能在混凝土铺装层表面撒干水泥、洒水抹光找平。

3)为了让桥面混凝土铺装层与沥青层的粘结效果更好,混凝土铺装层铺筑后,应及时采用Φ14螺纹钢压槽,或采用硬刻槽方法处理。必须保证槽深6 mm~8 mm,净间距2 cm~3 cm。

4)混凝土铺装层及时洒水养护,避免低温施工和冻害影响。

5)严格控制混凝土铺装层标高和表面平整度。建议混凝土铺装层标高与设计标高误差按不大于20 mm控制(《公路工程质量检验评定标准》中无相应检测指标)。

6)在混凝土铺装层和沥青铺装层之间采用高粘结度的改性沥青粘层,以加强混凝土铺装层的防水性以及两铺装层之间的粘结性。

7)桥面混凝土铺装层应选用合适的材料,如采用钢纤维混凝土作为铺装层,不但可以提高混凝土的抗裂性能,减小混凝土铺装层的厚度,而且还可以增强铺装层与梁体的粘结强度,延长混凝土铺装层的使用寿命。

8)混凝土铺装层作为桥梁结构的一部分,必须具有适当的厚度和配置一定数量的钢筋。试验分析和研究表明:满足受力和构造要求的普通混凝土铺装层的最小厚度为80 mm,通常为80 mm~140 mm。铺装层内的钢筋网宜采用φ10~φ16的螺纹钢筋,钢筋网间距为100 mm~200 mm。在受力较大的位置或梁间连接薄弱的位置考虑采用双层钢筋网。

9)在混凝土铺装层与梁体的粘结界面植入剪力筋,可以大大加强混凝土铺装层与梁体的粘结性能,避免梁体与铺装层分离,混凝土铺装层结构可更好地帮助梁体承担外荷载。剪力筋应与大梁内的钢筋骨架及混凝土铺装层内的钢筋网连接。剪力筋宜采用螺纹钢筋,直径不小于12 mm。对于受弯构件来说,当结合面清理干净并凿毛,无论采用普通混凝土还是钢纤维混凝土铺装层,当剪力筋的含筋率不小于0.4%时,均可按混凝土铺装层的全厚度考虑与大梁共同承担外荷载。

3 钢纤维混凝土铺装层施工技术

对于大跨径现浇桥梁上采用钢纤维混凝土铺装层,在先简支后连续结构桥梁的负弯矩区(1/8跨~1/8跨范围内)采用钢纤维混凝土铺装层。建议采用铣削型钢纤维,钢纤维含量宜采用1%~1.2%(体积率),即每立方米混凝土掺入80 kg~96 kg钢纤维。

1)钢纤维混凝土施工工艺:宜采用强制式搅拌机。钢纤维混凝土搅拌的投料次序和方法以搅拌过程中钢纤维不产生结团和保证一定的生产率为原则,并通过试拌或经验确定。宜采用将钢纤维、水泥、粗细骨料先干拌,干拌的方法为在水泥、粗细骨料干拌的过程中分散撒入钢纤维,直到干拌均匀。钢纤维全部撒入后的继续干拌时间不宜少于1.5 min,而后加水湿拌。钢纤维混凝土的搅拌时间应通过现场搅拌试验确定,并应较普通混凝土规定的搅拌时间延长1 min~2 min。钢纤维混凝土的运输、浇筑、养护与普通混凝土基本相同,只是在浇筑过程中不得有钢纤维结团现象发生,经修整、拉毛的混凝土铺装层表面不得裸露钢纤维。

2)混凝土铺装层内的主钢筋网原设计大多采用φ10的Ⅰ级筋、间距为150 mm×150 mm的钢筋网,且只布置在行车道范围内,不伸入防撞墙底部。建议采用Φ10的Ⅱ级筋、间距150 mm×150 mm的主钢筋网,并将横桥向钢筋伸入防撞墙底部,与防撞墙内钢筋网焊接在一起。

3)在横向湿接缝处设加强钢筋网:采用Φ10的Ⅱ级筋,钢筋间距150 mm×150 mm。网片横桥向伸入梁体预制部分顶面至少300 mm,纵桥向同连续梁联长。加强钢筋网设在主钢筋网的下面,将主钢筋网提高。铺装层内的钢筋网间距如图1所示。

图1 铺装层内钢筋网间距

4)在纵向湿接缝处设加强筋:在湿接缝顶部纵向6 m范围内增设Φ14钢筋,钢筋间距150 mm,与主钢筋网纵向隔根布置。

5)建议在纵、横向湿接缝钢筋骨架的上层钢筋焊接Φ14剪力筋。剪力筋为“]”形,纵横向间距均为300 mm。横向湿接缝处沿纵桥向至少应布置两排,剪力筋必须与铺装层内的主钢筋网和加强钢筋网焊接,纵向湿接缝处的剪力筋布置与横向湿接缝处布置相同。

6)空心板桥的铰缝加强钢筋网:采用Φ10的Ⅱ级筋,钢筋间距100 mm×100 mm。网片横桥向宽600 mm,纵桥向同连续梁联长。铰缝内也需设置Φ14剪力筋伸入铺装层,与铺装层内的钢筋网和加强钢筋网焊接。

7)梁顶未设剪力筋的部分,为防止钢筋网在施工过程中被压下去,建议采用Φ14“┓”形支撑筋,纵横向间距均为450 mm。支撑筋顶与钢筋网焊接,下部支撑于梁顶面。另外,剪力筋与支撑筋的最大间距不得大于450 mm。

4 预制箱梁及现浇连续箱梁桥桥面施工技术

对于预制箱梁(先简支后连续结构)及现浇连续箱梁桥,由于桥面现浇层混凝土厚度较薄,技术要求高,在汽车荷载作用下,既要承受正应力与层间剪应力的作用,又要承受扭转应力与疲劳应力的作用,其受力状态较一般混凝土路面复杂,现浇混凝土层极易成为桥面最薄弱的环节,导致桥面铺装的早期破坏,降低桥梁的使用寿命。为了确保桥面现浇层的施工质量,提高其使用品质和使用寿命,建议:

1)所有桥面现浇混凝土铺装层(调平层)均掺入钢纤维(钢纤维掺量50 kg/m3),并在现浇层混凝土中设钢筋网片,网片净保护层厚度(距混凝土现浇层顶面净距)为1.5 cm。

2)对于跨径20 m及以下空心板桥面现浇层混凝土,维持原设计10 cm厚钢纤维混凝土,建议采用φ8钢筋网片,间距10 cm×10 cm。

3)对于现浇箱梁及预制矮箱梁(先简支后连续结构)桥,桥面现浇层混凝土采用原设计的5 cm~8 cm厚,并掺加钢纤维,建议铺装层内采用Φ12钢筋网片,间距10 cm×10 cm。

4)现浇层所有钢筋网片要求焊接成型,不得绑扎。

5)在桥面钢筋网与梁板混凝土之间设置竖向连接钢筋,以提高桥面现浇层的抗剪强度,增强主梁与混凝土铺装层间的连接。连接钢筋采用Φ12钢筋,间距40 cm,呈梅花形布置。对于预制空心板及矮箱梁,采用在梁板顶面钻16 mm孔,再嵌入Φ12连接钢筋,且嵌入深度不小于7 cm,并用专用结构锚固胶锚固;对于现浇箱梁则直接在顶板及翼板浇筑时布置(已完成的现浇箱梁也采用钻孔植筋的方式布设Φ12连接钢筋)。连接钢筋伸出部分与钢筋网片焊接,具体布置见图2。

图2 桥面现浇调平层连接钢筋布置示意图(单位:cm)

6)桥面防水层建议采用水泥基刚性防水层,即在现浇混凝土铺装层表面涂刷一层水泥基防水材料。

7)为确保现浇铺装层与桥梁梁板间的良好粘结,在浇筑混凝土铺装层之前,应将梁板顶面凿毛,并清洗干净。

8)桥面钢纤维混凝土浇筑完毕后,需保证表面平整,同时要求采取压纹措施,以保证现浇层具有足够的粗糙度,压纹深度不小于3 mm,间距为3 cm~5 cm。

[1] JTG TF50-2011,公路桥涵施工技术规范[S].[2] JGJ 18-2003,钢筋焊接及验收规程[S].

[3] GB 50496-2009,大体积混凝土施工规范[S].

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