淺談高速公路橋面鋪裝層施工質(zhì)量控制

1、淺談高速公路橋面鋪裝層施工質(zhì)量控制摘 要：橋面鋪裝層是橋梁的“面子”工程，如何保證其施工質(zhì)量是一個重要的課題。在昌泰高速公路橋面鋪裝層施工中，我們采取了一系列的質(zhì)量控制措施。在工程實施中，取得了預(yù)期的效果。關(guān)鍵詞：橋梁工程；高速公路；橋面鋪裝；施工質(zhì)量；控制0 前言贛粵高速公路昌泰段是江西省重點工程項目，長147.73km，特大橋一座716.6延米，大橋五座1595.24延米，中、小橋37座1868.2延米。橋面設(shè)計為復(fù)合式橋面鋪裝：10cm40號防水水泥砼+5cm中粒式瀝青砼+4cm瀝青砼防滑層。由于橋面鋪裝層非橋梁的主體結(jié)構(gòu)，過去在施工中重視程度不夠，容易出現(xiàn)厚度不均、橋面與路面銜接不順等

2、問題。如何避免各種施工通病，本文結(jié)合昌泰高速公路橋面鋪裝層施工質(zhì)量控制的實踐，通過對鋪裝層的力學(xué)分析，介紹了改進鋪裝層施工質(zhì)量的方法。1 影響鋪裝質(zhì)量的因素橋面鋪裝層施工中的質(zhì)量隱患是一個不容忽視的問題。通過實踐及對相關(guān)資料的分析，其產(chǎn)生原因如下： 1.1鋪裝層及其原因的厚度不一部分橋梁在梁板安裝完畢后，梁頂面實測標高與設(shè)計標高偏差較大，多數(shù)超過規(guī)范的允許偏差。若鋪裝層按原設(shè)計標高施工，厚度的離散性較大，難于保證鋪裝層最小厚度，影響橋面的使用壽命。施工中造成這種偏差的原因及其分布規(guī)律如下： 1.1.1支座墊石標高控制不嚴1.1.2在預(yù)應(yīng)力砼梁板預(yù)制中，特別是t梁預(yù)制過程中，由于其橫坡是由翼緣板

3、調(diào)整，施工單位往往忽視梁頂面砼收漿等細節(jié)工序。梁板外形尺寸控制不嚴，梁板安裝完畢后，橋面高低不平；1.1.3梁板預(yù)制厚度存在偏差；1.1.4預(yù)應(yīng)力砼梁板上拱度影響，預(yù)制梁跨中高于梁端，造成鋪裝層中間薄兩頭厚。1.2工藝控制不嚴，存在質(zhì)量隱患1.2.1鋪裝層鋼筋網(wǎng)加工、安裝不規(guī)范，未設(shè)置保護層，造成鋼筋沉于底部，鋼筋網(wǎng)未充分發(fā)揮其防裂功能；1.2.2梁頂未清理干凈，未全面鑿毛，造成鋪裝層與主梁結(jié)合欠佳；1.2.3鋪裝層鋼筋網(wǎng)與t梁腹板頂部預(yù)埋鋼筋未連接，影響與梁板的整體性；1.2.4高速公路的瀝青面層都是采用攤鋪機鋪筑，施工單位忽視防水砼層的平整度；1.2.5梁板安裝完后，后序工序較多，由于趕工

4、期，存在交叉施工，未能有效的進行現(xiàn)場管理。2 鋪裝層力學(xué)分析橋面鋪裝直接承受行車荷載、梁體變形和外界環(huán)境因素的作用。既是橋面的保護層，又是橋面結(jié)構(gòu)層的共同受力層。2.1梁體撓度在行車荷載的作用下，梁體會產(chǎn)生撓度。梁體的撓度、震動等形變的耦合作用，對鋪裝層的力學(xué)特性有影響。橋面容易發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，出現(xiàn)疲勞裂縫。2.2橋面鋪裝層破壞的外部因素引起橋面鋪裝層破壞的主要外部因素可歸納為三類：一是恒、活載引起的豎向力；二是汽車行駛、制動、起動引起的水平力；三是溫差引起鋪裝層內(nèi)的翹曲應(yīng)力。2.2.1水泥砼的抗壓強度較高，鋪裝層出現(xiàn)壓碎的幾率很小。豎向力引起橋面鋪裝層破壞的原因主要是在鋪裝層內(nèi)產(chǎn)生的彎拉應(yīng)

5、力和在層間界面上產(chǎn)生的剪應(yīng)力。溫差對鋪裝層影響也是如此。相對于鋼筋砼梁板，橋面鋪裝層的模量和抗彎剛度要小得多。鋪裝層撓曲、翹曲變形使層間界面存在相對位移趨勢，也即層間界面會產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力，引起不確定破壞面的剪切變形，從力學(xué)計算的角度指出在正彎矩和正溫差作用下1，破壞首先是從界面的剝離開始的；2.2.2水平力使鋪裝層產(chǎn)生水平方向的剪應(yīng)力，最大剪應(yīng)力沿鋪裝層厚度的分布規(guī)律如圖1示。在鋪裝層內(nèi)部，剪應(yīng)力在路表處最大，位于輪載中心附近。隨著深度的增加，剪應(yīng)力隨之減少，但到鋪裝層與梁板結(jié)合處又有所增大。力學(xué)分析表明，鋪裝層厚度對層間剪應(yīng)力的影響最大2。因此，為了避免剪切破壞，鋪裝層應(yīng)保證最小厚度。圖1

6、 最大剪應(yīng)力在鋪裝層內(nèi)分布規(guī)律圖2.3橋面鋪裝層最有可能出現(xiàn)的破壞形式是：層間界面處剪切破壞引起的剝離、溫度正梯度與正彎矩引起的屈曲破壞（拱起）、溫度負梯度與負彎矩引起鋪裝層的拉裂以及三者的耦合。3 質(zhì)量控制3.1厚度控制在施工中，厚度控制主要是根據(jù)實際的梁頂標高動態(tài)調(diào)整縱斷面設(shè)計參數(shù)，通過調(diào)整水泥砼鋪裝層設(shè)計標高來保證鋪裝層的厚度。3.1.1調(diào)整原則：3.1.1.1保證水泥砼鋪裝層的最小厚度。鋪裝層厚度不宜過小，否則會產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力。在昌泰段，控制最小厚度為8cm；3.1.1.2鋪裝層厚度也不宜過大，否則會增加全橋的恒載和增大撓曲變形?？刂破骄穸炔灰舜笥?1.5cm； 3.1.1.3為保

7、證路面的平順，盡可能采用與原設(shè)計接近的縱斷面設(shè)計參數(shù)，并維持各斷面設(shè)計橫坡度不變。3.1.2調(diào)整方法對實際梁頂標高的測量：跨度20m（包括20m）以下的空心板每跨至少測量支點、跨中三個斷面，跨度30m及30m以上的t梁每10m測一斷面。單幅每個斷面至少測量左、中、右3點（雙幅6點）的標高，要準確標明斷面位置及點位。采用調(diào)整縱斷面設(shè)計參數(shù)和碎坡調(diào)整兩種方法。調(diào)整縱斷面設(shè)計參數(shù)時，若橋不位于豎曲線段，可調(diào)整前一個變坡點的位置來達到調(diào)整標高的目的。當在豎曲線段時，可通過調(diào)整豎曲線的半徑來達到目的。采用碎坡調(diào)整時，不考慮原設(shè)計縱斷面參數(shù)，根據(jù)實測梁頂標高與設(shè)計梁頂標高的偏差沿橋梁縱、橫向的分布規(guī)律，采

8、用碎坡調(diào)整。中小橋由于橋長較短，調(diào)坡不分段一坡調(diào)完；特大橋、大橋要以分段單坡調(diào)整，坡長不小于100m，能長則長，保證相鄰調(diào)坡段之間和整橋橋面與橋頭兩端路基縱坡的平順；調(diào)坡坡率不大于1。根據(jù)攤鋪機工作原理，采取碎坡調(diào)整法，在保證最小坡長的前提下，一般不會影響平整度，并能逐一解決厚度不一的問題，保證平整度。當梁頂實測標高與設(shè)計值相差較大時，應(yīng)該采用第一種方法。當梁頂實測標高與設(shè)計值偏差的離散性較大時，特別是當大橋各跨偏差不等、厚薄不均時，應(yīng)采用第二種方法。3.2工藝控制在橋面鋪裝施工中，除了按設(shè)計和規(guī)范的要求控制好鋪裝層的本身質(zhì)量外，尤其要注意以下幾方面：3.2.1嚴格實施水泥砼鋪裝層的調(diào)坡方案。

9、測量放樣要采取5m格網(wǎng)法。按調(diào)整后的設(shè)計標高，要核算橋面每一區(qū)域的鋪裝層厚度，對小范圍確實不能保證最小厚度的區(qū)域，應(yīng)采取鑿除、打磨的方法并加密鋼筋網(wǎng)進行補強。為了避免瀝青混合料鋪裝層的再次調(diào)坡，必須嚴格控制橋面砼鋪裝層的標高、路拱和平整度，其中標高偏差值必須控制在5mm之內(nèi)；3.2.2要注意層間結(jié)合面的施工，為加強砼鋪裝層與梁板間粘結(jié)力，在預(yù)制梁板時，必須對梁頂面進行拉毛來增強界面的接觸面積和磨擦阻力。在厚度允許時，宜采用預(yù)制鋼筋網(wǎng)和添加聯(lián)結(jié)筋的方法；3.2.3鋪裝層鋼筋網(wǎng)擺放應(yīng)規(guī)范，應(yīng)采取措施保證其位置正確和保護層厚度。澆筑砼時，盡量避免人員及機具踩踏在鋼筋網(wǎng)上；3.2.4施工中要注意控制好

10、水泥砼水灰比，分次收漿，消除泌水，避免鋪裝層砼收縮裂縫的發(fā)生。3.3改進建議對于普通鋼筋砼梁，在預(yù)制臺座上設(shè)置預(yù)拱度，避免自重下?lián)袭a(chǎn)生的不利影響。對于先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋砼梁，一般因長線臺的施工工藝難以在臺座上設(shè)置反拱，因此，在墩臺帽施工時，有意識適當降低支座墊石標高，以直接消除預(yù)拱度的影響。對后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋砼梁，在預(yù)制臺座設(shè)置向下凹的反拱度，來抵消張拉預(yù)應(yīng)束所產(chǎn)生的上拱度。施工中，應(yīng)嚴格控制墩臺帽標高和梁板預(yù)制高度。為提高鋪裝材料的抗疲勞性，砼宜選用抗裂性和耐磨性較好的碎石砼，不宜使用卵石砼。為保證砼質(zhì)量，應(yīng)采用強制式攪拌機集中拌和砼。瀝青砼須采用強度高、粘附性好的粗集料，最好加入適當比例的抗

11、剝落劑來增加集料與瀝青的粘附。3.4效果通過上述方法在昌泰高速公路的實施，保證了橋面鋪裝層的厚度和平整度。有效地消除了各種質(zhì)量隱患，起到了良好的效果。在竣工驗收時，被評為優(yōu)良工程。4 結(jié)語4.1鋪裝層施工質(zhì)量直接影響高速公路行車性能及橋梁的使用功能。控制好橋面鋪裝施工質(zhì)量，對延長橋梁使用壽命，充分發(fā)揮高速公路迅速、舒適的性能，具有十分重要的意義。4.2由于目前我國有關(guān)的設(shè)計規(guī)范對橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要從所用材料、厚度等方面作了指導(dǎo)性的說明，在設(shè)計理論與方法方面還是空白，比如：連續(xù)梁橋由于荷載作用而產(chǎn)生負彎矩或拉力，使橋面鋪裝層受到拉力作用而產(chǎn)生裂縫。具體的設(shè)計方法仍沿用傳統(tǒng)的習(xí)慣作法。因此，對于橋面鋪裝層的結(jié)構(gòu)破壞機理及設(shè)計理論方面的研究有待加強。4.3橋面鋪裝層只作為橋梁工程的