金宇晨
(重庆交通大学 重庆 400074)
浅谈公路桥面铺装早期破坏成因及防治措施
金宇晨
(重庆交通大学 重庆 400074)
在公路桥梁建筑结构中,桥面的铺装直接关系到桥梁能否正常的使用。它的质量好坏直接关系到整个桥梁的安全性。本文就当前公路桥面铺装的主要情况进行了分析和总结,并探讨了相应的解决措施。以此来提高桥面铺装的使用寿命
公路;桥面铺装;早期破坏;原因;治理
公路交通制约着我国经济的发展和人民生活水平的提高。随着公路交通的基础设施不断的建设,也凸显出了一些问题,公路桥面在铺装运营后,在使用过程中总是容易出现开裂、坑槽等破坏,给交通带来了安全的隐患。因此,我们要加大对这方面的认识和理解,从根本上治理公路桥面的铺装破坏。
从现阶段公路路面铺装情况看,桥面刚度太小、铺装层与桥面板粘结度不够以及负弯矩等构造因素,铺装层厚度不足、混凝土质量等施工因素都会造成公路桥面铺装的破坏。本文将重点说明几种常见的比较有代表性的破坏的成因。
1.1 施工因素
尽管桥面铺装设计人员可能拥有足够的铺装设计经验,但是如果不曾在施工现场做好详细的考察调研,在设计制作中可能会忽略实际的施工因素,导致设计规划不能实现应有的作用。其次,在施工过程中,也有相当一部分因素会导致铺装路面质量的不合格。例如所使用的原料;实际的配合比与设计配合比不符;在压路机碾压时导致石子脱落,粘结度下降;路面不平整等。这些往往都会导致桥面铺装的抗冲击能力,抗压抗剪能力不够。再者施工浇筑时操作工序不合理,没有在一定的温度范围下进行铺装,没有对桥面和铺装面间进行彻底的清洁,导致了混凝土层和铺装层之间的粘合性下降,承载力不够。
1.2 构造因素
构造设计不合理也往往是导致公路桥面板铺装破环的原因之一。第一,整体铺装结构的不科学导致使用过程中容易产生铺装层裂缝。如果路面积水严重,积水容易对铺装层产生水损坏。第二,设计时桥面板布筋过多导致其刚度不够,在长期活载的反复作用下,桥面板结构产生了严重的变形,进而引起铺装层的开裂。第三,桥面板在长期作用下产生下挠,桥梁的形状改变了,在荷载的作用下,桥面将产生不利的负弯矩,铺装层因此被拉裂。第四,桥面板与铺装层各自的强度不同,而中间的柔性夹层则会相应增加板底拉应力。在这样的条件下,防水层将可能产生裂缝,最终造成桥面破坏。
1.3 外界环境和运营方面
恶劣的天气条件,高温天气和降雨天气的反复交替,桥面板铺装层不断经历冷热交替,应力不断增大减小,加重铺装层的疲劳作用,因而路面产生起伏、裂缝。车辆的超载和超速行驶,使铺装层长期处于超负荷承载,尤其是重型卡车的超速对铺装层的冲击影响很大,加重了早期的各类破坏,加快了路面的破坏程度。过早的通车,铺装面未完全的定型,晾干。管理者为了追求效益而过早的允许通车,混凝土的强度未达到一定的标准。在荷载作用下,混凝土路面开裂、裂缝车辙、坑槽等问题相应的凸显出来。
目前我国桥面铺装破坏的最大特点是早期破坏较为普遍且严重。桥面铺装层的破坏形式主要有以下几种:
2.1 铺装层坑槽
在上述因素的作用下,铺装层受损后,没有及时的引起管理养护方的注意。在雨天和超载的荷载的影响下,造成局部受损扩大,慢慢的发生网裂,松散最后形成坑槽。对于沥青路面,行驶车辆排放或漏出的油等有害物质侵蚀了路面,使完整的沥青混合料发生有害的化学反应,造成沥青膜剥落,路面松散,形成坑槽。
2.2 开裂
设计年限内的累计当量轴次是路面设计的依据。在实际运营中,公路在很短的时间(1到2年)就已经达到了设计年限内的累计当量轴次。因此,路面会产生开裂。在设置横向缩缝时,切割时间,切割缝深度和接缝料的设计不合理也会造成路面开裂。在气温的变化条件下,路面对混凝土因温度产生的形变进行了约束,结构内部积聚了大量的应力,当应力过大的时候,铺装层开裂,即产生了温度裂缝。
2.3 推移、拥包和车辙
桥面沥青混合料铺装层,在车辆运行过程中,不仅受到较大的车轮竖直荷载的作用,还受到水平荷载的作用,使铺装层产生相对滑移。由于滑移受到约束,导致了铺装层表面的波形起伏,产生铺装层的推移、拥包。在车辆活载的作用下,铺装层表面出现沉陷和车辙。
2.4 桥面铺装层脱落
在活载、温度等共同作用下。铺装层与桥面之间产生了很大的剪应力,引起铺装层的剪切变形。若此时,在其它因素的影响下,界面的粘结力降低了,水平抗剪能力减弱。两者之间就会产生相对位移,从而使桥面铺装脱落。
3.1 提高设计水平,加强铺装施工质量
首先,要做好桥面铺装设计工作。设计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。对桥面铺装的细节设计方面,要有长远的视野,以此保证路面的实际承受压力能在设计的最大荷载范围之内。在进行桥面铺装之时,不断的优化施工工艺,提高施工技术。一方面要不断的提高施工人员的施工水平,提高其安全意识和质量意识,认真落实每个环节的施工。另一方面要积极做好检查工作,在施工中严格的保证施工质量,确认好混凝土的配合比,避免配合比不合理而造成的裂缝。
3.2 修补及更换铺装层
对于桥面铺装层出现开裂,脱落等现象后,必须马上进行维护修复。修复时,先要把受损害的部分进行凿孔,清除,同时避免对钢筋造成损坏。钢筋在有路面积水的情况下,容易发生锈蚀,应先对钢筋进行除锈等。若钢筋受损严重,必须重新换用钢筋进行焊接,且在受损部分进行适当加密钢筋。对于路面受损特别严重的,必要时,采取重新浇筑新的桥面铺装层。
3.3 合理路桥使用
严格控制路桥的使用,在铺装符合了一定标准后再投入使用,避免过早的使用造成的破坏。加强载重控制,大型货物运输车和超载车辆是导致路面破环的重要元凶,应当严格的控制,从源头上降低桥面铺装受损。除此之外定期进行维护和检修工作。在雨雪、大风等天气条件下,应当及时的监测铺装的受损情况。
对桥面铺装层早期破坏的原因的分析,可以很好的帮助我们对公路桥梁进行更加高效的使用,从而促进交通运输的更好更快的进步和发展。
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