牟乐
摘 要:公路是我国社会与经济发展的重要基础设施,其建设施工质量有着严格的要求,尤其是公路桥面铺装,深入分析公路桥面铺装早期破坏原因,并积极采取合理的治理办法,保障公路桥面的使用性能。本文将对公路桥面铺装早期破坏原因及治理办法进行分析与探讨。
关键词:公路桥面;铺装;破坏原因;治理;方法
中图分类号: U416 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)16-100-2
0 引言
公路桥面铺装层施工质量直接影响了公路的整体施工质量,从目前公路桥面铺装施工情况来看,由于受到多方面因素的影响,极易对公路桥面铺装造成损坏,因此,必须深入分析其破坏原因,并采取合理的治理方法与措施,提高公路桥面铺装施工质量,增强路面的承载力,延长公路的使用寿命,降低公路桥面维修成本,同时减少公路交通安全事故,为我国社会与经济的良好发展奠定坚实的基础。
1 公路桥面铺装早期破坏原因分析
公路桥面铺装早期破坏原因包括诸多方面,具体如图1所示。
1.1 桥面铺装层结构设计不合理
从目前的桥面铺装实际情况来看,前期的设计与规划工作没有做到位,设计人员专业知识和技能水平的局限性,再加上缺乏足够丰富的实践经验,导致施工一线的考察调研工作缺乏科学性与全面性。同时施工规划与设计没有系统考虑实际施工因素,造成规划与设计可行性较低。铺装层在公路桥梁的使用过程中要不断承受车轮荷载及其冲击力,这些外部作用力会大部分或全部作用于桥梁主体,所以铺装层要承受由于协同变形而产生的内力,这就需要规划与设计时重视这种内力的作用,但在设计铺装层结构时忽略了这种内力作用,没有深入的分析与计算铺装层的受力,导致铺装层结构的设计缺乏科学合理性,甚至误导桥面铺装层的施工,直接影响了公路桥面铺装层的质量。
1.2 构造原因
①桥面板的变形,主要原因是为了减轻桥梁的恒载而增加高强度钢筋的使用量,减少桥面板的厚度,导致桥体结构刚性不足,不能承受高负荷压力,再加上外界冲击力的作用,造成桥面板形变,桥体面板和铺装层出现开裂等问题。
②桥面铺装层的粘结力不足,在实际的施工过程中施工人员并没有严格按照规范标准和要求,铺装层连接部位的杂物等没有清除干净,凿毛的深度和密度也没有精确,造成桥面铺装层的粘结能力不足,在高负荷的作用下,铺装层和桥体的主承重结构无法形成整体,破坏了桥体混凝土结构的整体性,在桥体结构重量的压迫及外界冲击力的影响下,桥面极易出现裂缝、脱皮等现象。
③桥体负弯矩的影响。目前,特殊桥体结构的桥梁数量增加,例如拱桥、悬臂梁桥等,这些桥梁会在荷载的作用下产生拉力或负弯矩,导致桥面铺装层出现裂缝等病害,破坏桥面铺装层,影响公路桥梁的正常运转。
④防水层的影响,桥面防水层的强度不同于桥面主板和铺装层,铺装层处于防水层的上端,其如果出现开裂现象,再加上桥面铺装层与路面之间的夹层增加了桥体面板底部的压力,就会造成裂缝逐渐扩大,直至防水层与铺装层完全分离。
1.3 施工造成的原因
①铺装层厚度施工不合理,由于施工人员在桥梁的具体施工过程中没有严格按照标准与要求进行,或者施工技术与施工工艺水平限制,导致桥体主梁的高度不符合预计高度标准,没有及时、适当地调整不符合标准的桥体主梁高度,造成桥面铺装层局部过于薄弱,桥面的承载能力不强。
②钢筋网分布不均,钢筋绑扎、混凝土浇筑时未综合考虑钢筋网和混凝土的自重压力,导致钢筋网发生位移,偏离了设计位置,造成钢筋网不能充分发挥承载作用,从而出现路面裂缝等病害。
③混凝土干缩,桥梁混凝土施工过程中会适量掺入一些添加剂,增加水泥的使用量和石灰的比例,水泥的高温引发行车路面和铺装层形变,造成混凝土干缩,抗拉能力减弱,不能应对路面和铺装层的形变产生的压力和应力,导致混凝土结构内部出现裂缝,损坏了铺装层。
1.4 外界的因素
①天气因素,主要是指积雪与雨水,路面积水通过桥面裂缝或孔隙渗透到桥梁结构内部,导致内部结构松散,锈蚀钢筋结构;而路面积雪除了具有渗透破坏作用,还会引发路面冻胀、桥梁内部结构冻融等危害。
②提早通车,在公路桥面铺装层的受力强度未达标时过早的开放公路,导致铺装层无法承载外来负荷,从而损坏了铺装层。
③外界冲击过大,当前超载、超速等情况增加,加大了公路桥面与路面的铺装层承受的负荷,同时行驶速度过快及重量超载会对公路铺装层形成巨大的冲击力,造成铺装层局部位置的破坏。
2 治理公路桥面破坏的方法与措施
2.1 优化完善桥梁设计方案,提高其科学合理性
①合理设置恒载参数,确保桥面板的刚性符合标准与要求。合理的桥梁恒载参数是保障桥板足够刚性的基础,在设计方案中应根据公路桥梁的实际情况来确定恒载参数,以保障施工时桥面板的刚性不会减弱。
②铺装层施工前期的准备工作到位,尤其是在增强铺装层与桥板粘结力方面上,要将按照规范标准与要求清理干净连接部分,凿毛时要通过技术手段,确定其密度和深度符合要求,提高铺装层与桥面的粘结能力。
③综合考虑连续梁桥、拱桥等特殊结构的桥梁中负弯矩的因素。严格控制桥面的载荷数值,将负弯矩对桥面铺装层的负面影响降到最低。
2.2 修补铺装层
当公路桥面出现裂缝、脱落等问题时应及时进行修补,首先是要对铺装层破损之处进行凿毛,清除干净破损之处的松散物;其次是进行凿毛作业,凿毛时要尽量露出里层结构,再用混凝土对破损之处进行填补。再者是填补混凝土时要先用水浸湿需要修补的破损之处,再涂上粘结剂,保障新增混凝土与原有结构混凝土的粘性。需要注意的是要做好铺装层破损处的检查工作,准确定位,保障修补工作的有效性。同时要检验好粘结剂的质量。
2.3 提高铺装层的刚性
现在的桥梁多为梁板结构,桥梁中各板块之间以及各结构之间的粘结度较弱,尤其是T字形桥梁,由于各桥梁之间的横向连接结构的刚性不足,极易发生水平方向的裂痕。维修与保养公路桥面时要用钢筋网加固桥梁之间的横向连接结构。另外,还要增加桥梁面板与铺装层的粘结度,让路面铺装层和桥体形成一个整体共同受力,同时加固铺装层上的钢筋进,施工方可以使用“植筋”技术,增加铺装层和桥梁面板的抗剪能力。
2.4 铺装层补强
修补公路桥面铺装层时应使用钢筋网和加入钢纤维的混凝土,进而有效提高桥面铺装层与桥体的抗裂能力、抗剪能力及使用耐力。另外,为了进一步提高公路桥面铺装层的抗渗透能力,施工时应在混凝土中掺入适量的化学纤维,有效防止恶劣气候对桥面带来的不良影响,保障桥面铺装层的使用性能。
综上所述,公路桥面铺装施工质量会受到多因素的影响,公路桥面施工管理部门应针对这些因素,探索合理的治理方法与措施,修补铺装层,增强铺装层的刚性以及强度,提高路面铺装层的施工质量,从而保障公路建设的整体质量。
参 考 文 献
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