摘 要:重點分析目前橋面破壞的主要原因,提出了施工中應采取的措施,為確保橋面質量,減少通車后橋面的返修具有一定的參考指導價值。
關鍵詞:橋面 病害 防治 對策
目前,在已經通車的高速公路上,橋面破壞非常突出,在公路橋梁使用過程中,橋面作為至關重要一環,其質量的好壞直接影響到整座橋梁的質量及使用效果。因此,控制好橋面的質量,找出橋面破壞的主要原因并制定相應的對策,減少通車后橋面的返修率,是一個值得研究的課題。本文從梁體本身、梁體與橋面鋪裝的結合、橋面鋪裝三方面分析橋面破壞原因,對以后橋面施工提供一定的參考。
1、橋面破壞的主要原因及對策
1.1 梁板頂板厚度對橋面的影響
1.1.1 梁板頂板厚度不夠,降低了梁板頂面的承載力預制板梁混凝土施工目前多采用一次性澆注成型的施工工藝。內模固定不牢、控制內膜上浮的壓杠布置不當和混凝土振搗時因擠壓力的作用使內模上浮,造成板梁底面超厚和頂板厚度不足。梁板頂板局部厚度除兩端部分以外在實際檢查中又是很難發現和量測的,尤其是梁板的跨中部分,往往是頂板最薄的部分,當荷載集中時,梁板頂板無法承受集中荷載而破壞,進而造成橋面破壞。
1.1.2 對策針對梁板頂板厚度不夠的問題,在進行梁板預制或現澆時,要嚴格控制混凝土的坍落度與振搗方式、時間,同時設置足夠剛度的壓杠,必要時增加芯模定位鋼筋,確保芯模不出現上浮現象。
當梁板混凝土達到一定強度時,要對其頂板進行檢查,用小錘輕敲看是否存在“空鼓”現象,確定其范圍,然后人工鑿除并清除干凈后重新澆筑頂板混凝土。
1.2 梁板拱度對橋面的影響
1.2.1 梁體內所建立的預應力使梁體拱度偏大梁板澆注后達到設計規定強度進行預應力張拉,張拉后梁板產生的預拱度在設計文件中有明確的說明,但實際產生的拱度一般比設計拱度值大,個別梁板實際拱度會達到設計拱度的1.5以上,這就造成相應部位橋面變薄,降低了橋面的承載力。另一方面,由于梁板拱度最大值在梁板跨中部位,導致橋面在縱向呈現波浪型,增大了車輛荷載的局部沖擊力,對橋面受力產生了不利影響,降低了橋面的使用壽命。
1.2.2 混凝土的收縮變形混凝土在空氣中凝結硬化過程中,體積減小的現象,稱作收縮,由于混凝土的收縮雖然有預應力損失,但更多的作用是使梁產生向上的預拱度。混凝土的收縮一般在兩周內完成全部收縮的1/4,一個月完成1/2,三個月達3/4左右,兩年后趨于穩定。
影響混凝土收縮的因素有:a.水泥用量b.水泥品種c.骨料性質d.養護條件e.混凝土的制作條件f.構件體積/表面積大時收縮小。
1.2.3 混凝土的徐變在荷載長期作用下(維持壓應力不變),混凝土的應變隨時間繼續增長的現象,稱為混凝土的徐變,由于混凝土的徐變可使預應力梁的預拱度值增加0.5~1倍。影響混凝土徐變因素很多,一般分為以下三類:
(1)內在因素混凝土的組成成份和配比是影響徐變的內在因素,水灰比越大,水泥用量越多,徐變越大,骨料越堅硬,含量越多,徐變越小。
(2)環境條件養護條件下的溫度和濕度是影響徐變的環境條件,在預加應力階段,濕度越大,溫度越高,水泥水化作用充分,徐變就越小,采用蒸汽養護可使徐變減少20%~35%。
(3)應力條件徐變是混凝土受載后隨時間增長的變形,因此,施加初應力的水平和加載時混凝土的齡期是影響徐變的重要因素,加載時混凝土的齡期越長,混凝土硬化越充分,徐變就越小。
1.2.4 對策嚴格控制張拉時間和張拉時的混凝土強度,同時控制張拉應力達到設計控制應力,避免張拉應力過大。對于先張法預應力梁板,可以根據工期要求采取放張時間推遲的辦法,即在梁板混凝土強度達到設計要求的前提下,可適當的延長放張時間。對于后張法預應力梁板可采取延長養生期的辦法進行,如果梁板在張拉后兩個月之內不能安裝的情況下可采取對梁體頂部進行增加荷載預壓,以減小梁體的上拱度。
1.3 預制梁板頂板裂縫對橋面的影響
1.3.1 預制梁板頂板裂縫影響橋面混凝土質量預制梁板混凝土頂板經常出現橫向裂縫及不規則裂縫,出現裂縫的主要原因,一是水泥用量過大或溫差過大以及養生不及時等易出現干縮裂縫,二是底座不牢,沉降不均勻出現橫向斷裂,三是吊裝或堆碼,受力支點不當出現裂縫;這些裂縫如果不經過適當處理,在使用過程中就會造成梁頂板承載降低,進而造成破壞。
1.3.2 對策在預制梁板時嚴格控制混凝土的澆筑質量及養生質量。對于芯模的拆除時間應嚴格控制,以防止芯模拆除過早而造成頂板塌陷。對于頂板已產生裂縫的梁板可采取注漿處理,對于超規裂縫范圍全部鑿除混凝土后再進行頂板澆筑的補救措施,并在澆筑橋面時對此處進行橫向加密鋼筋的加強補救措施。