混凝土橋面鋪裝及設(shè)計和建筑施工

1、-混凝土橋面鋪裝質(zhì)量問題與質(zhì)量保證措施鳳漢交路橋 XX公司橋面鋪裝是公眾接觸與了解公路橋梁工程質(zhì)量狀況及行車舒適程度最直接的分部工程，它直接決定了公眾對橋梁工程質(zhì)量的評價。近年來我國公路橋梁的建立快速開展， 橋梁構(gòu)造不斷創(chuàng)新， 橋跨也越來越大， 但橋面鋪裝的設(shè)計與施工仍沿用傳統(tǒng)的習慣做法。 隨著重載、大交通的到來，橋面鋪裝出現(xiàn)了一些較為普通的病害，如開裂、破碎等。 因此， 如何改良橋面鋪裝的設(shè)計與施工方法， 確保橋面鋪裝耐久、平順，是我們必須認真對待的課題。1 設(shè)計與施工的習慣做法橋梁的構(gòu)造理論對橋面鋪裝本身的受力與計算甚少論述， 普遍是 橋面鋪裝層不參與梁體的構(gòu)造受力， 而在主梁力分析中只將

2、其作為恒載，在主梁頂面上采用 8-10cm 厚的砼或瀝青砼鋪裝作為磨耗層。橋面鋪裝層在設(shè)計中只作為橋梁工程的附屬構(gòu)造，設(shè)計者對它甚少花費精力， 一般地在柔性構(gòu)造路面的公路橋梁中考慮采用瀝青砼鋪裝層， 在剛性路面的公路橋梁中采用水泥砼鋪裝層。 性路面，因此大局部橋面鋪裝均為水泥砼鋪裝?；炷龄佈b層在施工中作為最后一個施工工序，.省較普遍地采用剛在規(guī)中為保證行優(yōu)選 -車舒適的要求，良以滿足平整、-對橋面層平整度要求很高。 近年在工藝方面一直在改舒適的行車要求。 較普通的工藝是將鋪裝層縱向分幅施工，分幅寬 3.5-5m ，橫橋向施工完后鋸縫，人工攤鋪，施工工藝 及技術(shù)重點放在確保到達或靠近規(guī)規(guī)定的平

3、整度控制值。 普通采用的 工藝流程如下：測量梁頂面標高 調(diào)坡或局部鑿低 清理原梁頂面污物及浮漿 綁扎鋼筋 安裝側(cè)模 再次去除 灑水濕潤工用面 攤鋪砼和初步振平 行夯搗實二遍 外表成活 壓紋養(yǎng)護強度達5-10MPa 時鋸縫 嵌縫。2 鋪裝層質(zhì)量問題砼橋面鋪裝層的病害之一是整度欠佳導致行車舒適度差。 但近年來隨 著施工工藝日趨完善， 只要精心施工， 克制平整度差的缺陷并不困難。 隨著重載、大交通的到來， 砼鋪裝層的另一病害鋪裝局部開裂、破 碎等正越來越突出， 該病害的典型表現(xiàn)為縱、 橫縫角部約 45的斜裂， 縱向施工縫的啃邊及縱裂等， 且該病害一旦形成后修復極為困難。 在高速公路的橋梁中該病害對行

4、車平安危害很大， 矛盾更為突出。 養(yǎng)護部門往往是壞了補，補了壞，沒完沒了。砼橋面鋪裝的病害在高速公路的橋面鋪裝中表現(xiàn)突出。橋面鋪裝的開裂大致經(jīng)過下述幾個階段：施工縫或角隅處滲水，即雨后較長時間才枯燥或冒水；施工縫或角隅處垢出石灰水膏發(fā)黑或局部唧水，啃邊；施工縫左、右.20-30cm 出現(xiàn)縱向優(yōu)選 -裂縫或角隅開裂；裂縫增大或增多，橫向間距 15-30cm；開裂的鋪裝層局部碎裂。經(jīng)統(tǒng)計：鋪裝開裂有以下特點： 開裂的多少與車輛密度特別是重載車呈正相關(guān)關(guān)系； 絕大多數(shù)的 開裂集中于主車道縱向施工縫左右 1-1.5m 圍，超車道根本完好； 連續(xù)箱梁構(gòu)造 30-125m 較其它構(gòu)造開裂嚴重；空心板式構(gòu)造

5、較 其他構(gòu)造開裂嚴重； 修復后沿縱向修補施工縫， 原鋪裝又出現(xiàn)開裂 或局部角隅開裂； 橋面橫向開裂極少且較少引起碎裂； 從修復的 情況看，開裂與鋪裝厚度無明顯的規(guī)律性，但開裂后，如鋪裝較薄那 么易碎裂。3 橋面鋪裝病害的處治措施橋面開裂采取挖補的修復原那么，其主要技術(shù)措施如下：1混凝土要求采用滿足施工技術(shù)規(guī)要求的 1-2cm 級配石，優(yōu)質(zhì)的含量少的砂及普通硅酸鹽水泥拌制干硬性砼，坍落度小于 5cm。 砼中參加 JK-24 砼路面修補劑及鋼纖維，提高砼的早期強度和品質(zhì)，要求砼強度 48H 到達 35MPa以上，以便開放交通。2修復工作按照一次到位，徹底修復的原那么進展，凡發(fā)現(xiàn)開 裂的鋪裝均須重修

6、。 開鑿必須在原橋面上鋸縫后進展， 最小的開鑿邊長不小于 1.5m，且橋面上任一鋸縫與另一縫包括原有鋸縫，分縫的間距必須保證在 1.5m 發(fā)上即啊小邊長大于 面修復完成后應(yīng)及時恢復鋸縫。.1.5m。跨橫縫的橋優(yōu)選 -3修復的橋面鋪裝中設(shè)置 8 鋼筋網(wǎng)格為 10cm10cm 或6 鋼 筋網(wǎng)格為 7cm178cm 的鋼筋網(wǎng)。確保對原有橋面清鑿干凈，要求所 有修復中在原梁頂面上加間距 50cm50cm 帶彎鉤的錨筋，與橋面鋼 筋網(wǎng)連接在一起。4 砼橋面鋪裝病害分析造成砼橋面鋪裝開裂的原因很復雜，包括設(shè)計、施工、用料及工 程監(jiān)視管理等方面。4.1 構(gòu)造理論與設(shè)計 橋梁的構(gòu)造理論中對橋面鋪裝層的計算分析

7、論述幾近于零，現(xiàn)行 規(guī)中推薦采用 8cm 厚的砼鋪裝層，工程界一直在各等級的公路中運用了幾十年。隨著交能量的增大，現(xiàn)行鋪裝與重型、超重型汽車的增多和車速增快已不相適應(yīng)。 橋面鋪裝層直接承受四輪荷載的沖擊， 橋 面鋪裝局部或全部地參與了主梁構(gòu)造的變形， 因此橋面鋪裝地一個極 其復雜的多向受力構(gòu)造， 各種構(gòu)造型式的主梁及鋪裝本身的構(gòu)造均影 響其應(yīng)力的分布。 如箱梁構(gòu)造的翹曲變形， 預應(yīng)力徐變及超靜定構(gòu)造的次應(yīng)力均會引起鋪裝砼應(yīng)力的重分布。對厚 8cm 鋪裝與主梁結(jié)合一起 20m 空心板及 T 梁的分析說明， 單純考慮鋪裝施工后由于鋪裝與主梁砼收縮的不一致， 造成成鋪裝與梁的結(jié)合面剪應(yīng)力及法向上拔應(yīng)

8、力接近臨界狀態(tài)， 容許值，造成了鋪裝的病害隱患，應(yīng)力大的部位在橋?qū)?橫鋸縫的交角處產(chǎn)生嚴重應(yīng)力集中。.局部已超出規(guī) 1/3 處，而縱優(yōu)選 - 在砼布置鋼筋的作用是，當砼應(yīng)力較低時，使其應(yīng)力布均勻；當 砼應(yīng)力較高時；承當局部應(yīng)力，使砼中應(yīng)力重分布，以改善應(yīng)力集中 現(xiàn)象。 但該配筋應(yīng)有一個最小值， 較小的配筋量又缺乏以抵抗砼本身 收縮所產(chǎn)生的應(yīng)力， 防止砼構(gòu)造外表因溫度變化引起開裂的構(gòu)造鋼筋 間距應(yīng)小于 14dd 為鋼筋直徑 。 由于構(gòu)造鋼筋太少而引起外表的收 縮開裂在跨徑為 16m 的普通鋼筋砼 T 梁的腹板中較為常見。高速公路采用金屬擴網(wǎng)時，一般含筋量是 8 鋼筋網(wǎng)格為 20cm20cm 鋼筋

9、網(wǎng)的 1/2.5 1/3,中上面所述合理配筋量的 1/5。顯然改用 金屬擴網(wǎng)對含筋率降低太多， 對橫向收縮的約束幾近于零。 砼收縮完 成后留下開裂的隱患，為運營特別是重車的沖擊提供了破壞的誘因。 縱向橋面鋪裝的施工分縫隙處是否有鋼筋穿過是引致橋面病害的重要因素。 橋面收縮在施工分縫縫隙間產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力， 假設(shè)鋼筋穿過縱縫， 那么鋼筋附近砼應(yīng)力值可大為降低。 假設(shè)縫間無鋼筋穿過，縫隙顯然要拉開。重車輪作用于縱向施工縫邊緣， 當縫拉開后假設(shè)鋪裝層底結(jié)合欠佳，那么鋪裝層最大拉應(yīng)力產(chǎn)生于離縫邊約 18-22cm 處，使橋面開裂碎。當砼橋面分二幅施工、 縫間無鋼筋穿過時， 砼收縮完成后縱縫隙必然斷開，

10、再經(jīng)雨水侵蝕后，削弱了層間結(jié)合，而高速公路車道的劃 分，正好使縱縫位于主車道運營車輛的左輪附近，增加了沖擊頻率， 使離縱縫 20-30cm 處較早地產(chǎn)生了縱裂乃至破壞。 隨著材料工業(yè)的開展，橋梁承重構(gòu)造的改良，使橋梁主梁能以較. 優(yōu)選 -柔的構(gòu)造到達受力的要求， 橋梁的橫向亦越來越寬。 特別在設(shè)計計算 中側(cè)重于主梁縱向的計算分析， 較少進展橫向分析計算， 對橋梁橫向構(gòu)造剛度重視缺乏，橫向構(gòu)造措施不力。使局部橋梁橫向剛度過小，使砼橋梁鋪裝分擔了過多的次應(yīng)力。 高速公路為便于交通組織管理，劃分了超車道，主車道及路肩，人為強制地為橋梁荷載橫向分布劃定了某一比例， 并使橋梁構(gòu)造運營 始終處于偏載狀態(tài)，

11、 使主車道的鋪裝承當了比超車道大得多 量值可 達 3-4 倍的運營應(yīng)力水平，因此加快了主車道砼的疲勞。特別是隨著私營運輸業(yè)的開展， 貨運業(yè)主為追求短期經(jīng)濟效益， 通過改變車箱構(gòu)造如加長、加高車箱等使汽車的載重成倍地增加，局部 5T 東風車載重達 12T，12T 自卸車載重達 30T，30T 平板運輸車輛重達 70T 等等， 使車輛的軸重及輪壓成倍地增加。 這些車輛對砼鋪裝具有嚴重的毀壞 作用并使橋梁構(gòu)造局部超載。 這些車輛在經(jīng)濟較為興旺的地區(qū)比擬常見，嚴重加劇了主車道砼鋪裝的病害開展速度。就上述所提及的剪應(yīng)力及層間法向上拔力水平， 澆注薄層橋面鋪裝時， 只采用清理與清洗來到達結(jié)合完好的可靠度很

12、低， 應(yīng)采取一些構(gòu)造措施如錨筋、剪力鍵等。4.2 施工工藝 鋪裝層砼澆筑厚度偏小。由于橋梁上部構(gòu)造在施工中支架的沉降及預應(yīng)力反拱無法十分準確地預測， 或由于施工工藝控制欠掛， 施工 中主梁頂面標高與設(shè)計值相符是比擬困難的， 一般在測量主梁頂面標 高后對橋梁進展調(diào)坡以保證橋面的厚度，但仍有少數(shù)鋪裝厚度僅為. 優(yōu)選 -4-5cm。 梁頂面清理一干凈，未全面鑿毛。主梁頂面由于施工組織中利用 作為堆料場或臨時通車造成嚴重污染， 施工中僅采用高壓水沖洗無法 保證清理徹底， 應(yīng)采取措施對梁頂面進展鑿毛， 以確保鋪裝層與主梁 的良好結(jié)合。 但施工規(guī)未明確要求應(yīng)鑿毛， 故存在著清鑿方面執(zhí)行不 力的情況。 砼配

13、合比中水灰比偏大， 造成砼干縮性大， 少數(shù)砼質(zhì)量控制不嚴。橋面鋪裝的施工常采用小型拌和機現(xiàn)場拌制， 施工變異性大， 難于保證均勻的質(zhì)量。個別施工單位為圖成型方便，片面加大砼的坍落度。 擴網(wǎng)定位不正確，無法保證設(shè)計圖示的位置。砼鋪裝中采用 8鋼筋，網(wǎng)格為 20cm20cm 的鋼筋網(wǎng)柔度大，定位較難。施工人員或 小型機具的作用均可引起位置的變化。 砼良好的運營效勞性能來自良好的養(yǎng)生期，它需要優(yōu)良的施工組織與方案來實現(xiàn)， 而砼橋面鋪裝作為最后一個分部工程， 其實際的施 工方案常被某一目標工期所改變， 造成砼本身的早期損傷： 該損傷可 能源自養(yǎng)生不當，工藝欠佳，早期通車等等，也為病害的開展留下另一誘因

14、。5 橋面鋪裝質(zhì)量保證措施橋面鋪裝是一個極復雜的受力構(gòu)造， 應(yīng)采取一切有效的措施， 確保其耐久、可靠。精心設(shè)計，精心施工，不圖節(jié)約。5.1 柔性鋪裝柔性鋪裝由于與主梁的變形別離使之受力明確，.簡單， 設(shè)計相對優(yōu)選 -容易， 且較易到達運營中平整舒適的要求， 隨著瀝青材料性能的改良，應(yīng)予推廣采用。 柔性鋪裝構(gòu)造最小瀝青鋪裝厚度不應(yīng)小于 5cm， 且瀝青應(yīng)采用改性瀝青，骨料使用玄武巖。5.2 砼鋪裝砼橋面鋪裝層受力極為復雜， 應(yīng)依主梁的構(gòu)造型式分別采取不同的設(shè)計，設(shè)計須考慮一定的超載及平安儲藏。 空心板式構(gòu)造，設(shè)計中應(yīng)將整體層與鋪裝層一超考慮，即 18cm厚一次施工，設(shè)兩面網(wǎng)格為 10cm10cm

15、 的10 鋼筋，頂層鋼筋離頂 面 3cm，鋼筋層間距 12cm。 T 型梁式構(gòu)造， 將其中的三角墊層取消， 直接設(shè)置 12cm 厚的鋪裝層，將每根主梁肋板的箍筋加長伸入鋪裝中與鋼筋連接，設(shè)網(wǎng)格為10cm10cm 的10 鋼筋網(wǎng)，離頂面 3cm。連續(xù)箱梁 50m 以下 , 鋪裝層厚度應(yīng)為 12cm，支座前后 L/3 圍設(shè)兩層 10cm10cm 的10 鋼筋網(wǎng)，層間間距 6cm，其余局部設(shè)一 層 10cm10cm 的10 鋼筋網(wǎng)，離頂面 3cm，箱梁腹板箍筋伸入鋪裝與鋪裝的 10 鋼筋網(wǎng)相連，同時在箱梁頂板上設(shè)置間距為 300cm 梅花型布置，大小為 30cm30cm 的混凝土剪力鍵或鋼筋群剪力座，混 凝土鍵深 8cm。鋼筋座用 12 鋼筋，間距 6cm6cm。獨柱多跨連續(xù)箱式構(gòu)造穩(wěn)定性差， 使用要慎重， 應(yīng)采取一切必要的措施保證較小的橫向翹曲變形。4大跨徑箱梁由于變形大、次應(yīng)力高，除采用了上述措施外， 鋪裝中應(yīng)參加適量的鋼釬維以改善混凝土的受力性能，合理用量為. 優(yōu)選 -40-60kg/m3。5橋面鋪裝應(yīng)采用干硬性混凝土，坍落度應(yīng)小于 5cm，其標號應(yīng)等于或大于主梁標號一個等級。 施工時應(yīng)嚴格認真地對原梁頂面