浅析公路桥面铺装早期破坏原因及治理方法

2016-02-26 23:13李冰
科技视界 2016年3期
关键词:桥面铺装治理对策公路桥梁

李冰

【摘 要】随着国民经济的提升和现代建设的发展,道路交通运输行业也迎来了前所未有的机遇,其中公路桥梁作为道路运输工程的重要组成部分,其质量要求也成为了施工建设的关注焦点。在公路桥梁的施工过程中,桥面铺装是一项基础而重要的组成成分,桥面铺装的质量高低直接影响着整个道路的行车安全与使用年限。因此,分析公路桥面铺装早期的破坏成因,并在此基础上寻找到一种科学合理、行之有效的治理对策,成了目前公路部门的重要研究课题。

【关键词】公路桥梁;桥面铺装;早期破坏;治理对策

0 引言

我国经济的发展促进了道路交通的进步,同时便捷的运输条件也反作用于经济建设,保障了人员和物资的高效流通。公路交通运输作为我国道路运输的重要组成部分,承担了大宗货物运输和人员集散的功能,在此过程中,大型机动车以及超载车的数量不断增加,给公路尤其是公路桥梁造成了巨大压力,长此以往,一些路面出现裂缝、坑槽等破坏问题,给公路桥梁的使用安全带来了隐患。因此,相关道路负责部门要强化防护意识,分析破坏成因,从根本上治理桥梁破坏现象,保证道路交通安全。

1 公路桥面铺装早期破坏的成因

从现阶段公路路面铺装情况看,造成桥梁铺装破坏的成因种类较多,仅从桥梁构造方面分析,就包括桥面刚度不够、铺装层与桥梁主体粘结度小以及负弯矩影响等因素。从桥梁施工方面分析,又包括铺装层厚度不足、桥梁内部钢筋搭建混乱、混凝土质量等因素。因此,本文将着重介绍几种较为常见且具有代表性特征的破坏成因。

1.1 铺装层结构设计理论不足

施工前的工程设计与规划是不可或缺的,但是如果桥面铺装设计人员缺乏足够丰富的实际操作经验,没有在施工一线做好详细的考察调研工作,在制作施工规划与结构设计时就会忽略实际施工因素,导致设计规划不能实现应有的作用。就桥面铺装来说,铺装层在实际应用过程中,要受到车轮荷载及其冲击力,这些外部作用力的大部分或全部作用于桥梁主体,因此铺装层要承受由于协同变形而产生的内力。但是在结构设计过程中,这种内力往往容易被忽视,将铺装层作为不受力层处理,受力分析不到位,缺乏必要的力学计算与分析,这样的结构设计不仅难以科学合理的指导桥面铺装,而且极有可能误导施工建设,给工程留下安全隐患。

1.2 铺装层的水损坏

铺装层的水损害与结构设计的不科学有一定关系。因为整体结构的不科学,导致公路桥梁在后期使用过程中容易出现铺装层裂缝现象,如果遇到雨雪天气引发路面积水,就很有可能发生铺装层的水损害问题。桥面铺装的早期破坏与建筑用材、防水材料的质量、铺装工艺等因素有很大关系,此外,桥面渗水导致路基密实程度不够、内部钢筋结构锈蚀、混凝土硬度降低等,也是导致铺装层质量问题的主要原因。

1.3 施工因素

(1)水泥混凝土的施工。现有的水泥混凝土大都沿用传统的滚浆法施工工艺,来保证桥面防水混凝土的平整度,这种施工方法会造成骨料与填料的部分分离。局部水泥砂浆集中,水泥砂浆强度远不如水泥混凝土的强度高。渗透水在这些不能排除的薄弱层间,反复冻融作用下,水泥砂浆与水泥砼发生分离,形成夹层,长时间作用后会形成唧浆,影响沥青砼桥面铺装层的使用寿命。

(2)沥青混凝土施工。从理论上来说,沥青混凝土的结构类型与成分配比对于整体使用性能没有太大影响。在实际施工阶段,如果不注意沥青混凝土的掺配比例,虽然短期内不会出现较大问题,但是后期的沥青混凝土在粘结度、稳固性以及刚度硬度等方面都会显示出不同的差异。另外,采用不同类型的沥青混凝土碾压方式也影响着其质量的高低程度,通常来说,胶轮压路机的碾压效果要低于钢轮压路机,因为胶轮会对沥青混凝土表面产生粘结作用,从而降低了沥青混凝土之间的结合度,容易出现混凝土石子脱落现象。

1.4 外部原因

(1)积雪与雨水原因。如果遇到长时间的阴雨天气,路面积水会通过桥面裂缝或孔隙渗透到桥梁结构内部,导致内部结构的松散和钢筋结构的锈蚀。路面积雪除了与降雨具有相同的雨水渗透破坏作用外,还会致使路面冻胀、桥梁内部结构冻融等危害。

(2)路面荷载原因。在高速公路上,对车辆的最小行驶速度有限制要求,当汽车以较快速度驶过路面时,会对路面产生较大的冲击力,尤其是大型的载重货车,对桥梁的震颤影响力巨大,其冲击力会加快桥面结构的裂缝现象。

2 公路铺装早期破坏的病害形式

2.1 沥青混凝土的推移、车辙、坑槽

桥面沥青混合料铺装层与沥青混凝土路面一样,在受到较大的车轮垂直和水平荷载作用时,铺装表面经常会出现推移(或波浪)、拥包和车辙破坏。推移是沥青棍凝土的塑性流动滑移产生的,其特征为横跨沥青表面的波形起伏;拥包是铺装表面的局部隆起;车辙表现为沥青铺装层表面轮迹处出现沉陷,而其侧面出现隆起现象。

2.2 桥面开裂

即便是在公路桥面的正常使用过程中,因为外界温差过大或短时间内车辆运行密度过高,铺装层难以承受高强度的压力,也会出现铺装层断开的情况。一旦铺装层出现断裂,不仅会对公路桥面的安全使用带来影响,如果不能及时修复,还会对桥梁内部结构以及混凝土产生危害。

2.3 桥面铺装层脱落

在行车荷载、温度等共同作用下,桥面沥青铺装层与水泥混凝土之间存在较大的剪应力,引起较大的剪切变形,当两者之间结合界面的粘结力差、抗水平剪切能力较弱时,在水平方向便产生相对位移直至脱层,再加上雨水的作用更加速这一破坏进程。

3 公路桥面铺装早期破坏的治理措施

3.1 加强施工规范程度,提高铺装施工质量

首先,要做好桥面铺装设计工作。设计工作者应当在制定施工规划之前做好施工实地考察工作,熟悉施工现场的温度变化、交通条件等因素,只有依据实地考察制定出的施工规划,才具有科学的指导意义。其次,一线施工队伍要明确各项施工技术的施工要领,不断的优化和改进公路桥面铺砖技术,严格按照事先制定好的工程规划,按部就班的进行施工作业。再次,要严格检查施工材料的质量及其安全性能,材料采购时要查看质量保证书、合格检验证明等相关文件,保证材料的质量安全。最后,加强施工监督管控工作,对于混凝土的干缩、温缩、铺装层的厚度等施工细节做到严格检查,从细节上保证施工的高质量、高水准。

3.2 综合考虑影响因素,做好后期养护工作

公路桥梁施工,除了对施工设计有严格要求之外,对于施工现场的实际交通状况、地质地貌、水文条件、气候变化都要求做到充分了解。在桥梁铺装的细节设计方面,要做好准确的公式计算,保证各个参数的准确无误。对桥面荷载参数的计算与设计时,要注意在准确计算结果之上,进行一定程度的拔高,以此保证路面的承受压力在最大荷载范围之内。桥面铺装施工竣工之后,相关部门要安排专人定期对路面做好养护工作,积水路段要及时开挖排水渠,干燥路段要及时洒水等。

3.3 强化公路车辆管控,及时修复受损路面

上文提到,大型货物运输机动车和超载机动车是导致公路桥面铺装破坏的主要元凶,因此各个道路检查部门、收费站要加大巡查和检查力度,避免不合格的机动车上路,从源头上降低桥面铺装受损。此外,要定期开展路面巡查工作,对于巡查中发现的受损路面做好及时的记录与防护工作,并尽快安排专业维护工人进行受损路面修复。同时架设醒目的警示标志,防止桥面二次受损。

【参考文献】

[1]韩瑞军.公路桥面铺装早期破坏原因及治理方法[J].城市建设理论研究(电子版),2011(25):44-46.

[2]曹正川.公路桥面铺装早期破坏原因分析及治理方法研究[J].交通标准化2013(09):16-17.

[责任编辑:王楠]

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