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摘要:高速公路桥面沥青混泥土的铺装是一项技术性的工作。由于铺装过程的不善,往往出现厚度不足、压实度不够、层间结合不好与路面排水不好等病害,这些病害在一定层度上都对桥面的铺装带来了不利的影响。针对这些病害,文章从桥面的结构设计,到施工的具体过程一一进行了介绍,提出一系列的防治策略,希望能够减少高速公路桥面铺装中的病害。
关键词:桥面铺装;病害;防治对策
人们在总是认为,沥青路面很简单,只是在混泥土桥面上铺上一层沥青即可,不存在高端的技术要求也不会有过多的安全隐患。这种思想其实是错误的。此外,部分建设者追求外观精美,从而忽视了桥面铺装对内在质量的要求,因此也常常造成铺装质量不合格的情况出现。
一、铺装的具体病害及其原因
调查表明:混泥土桥梁的桥面铺装中,主要存在厚度不够、压实度不足、路面排水不好以及层间结合不好等问题。
(一)厚度不够。路基的三层沥青的厚度调整不当,容易导致导致该层路面整体厚度不够;预拱度上的差异,则常常导致该层路面出现局部的厚度不足现象。桥面铺装厚度不足是铺装出现早期损坏的重要原因之一。
(二)压实度不够。在施工过程中,为了追求桥面的平整度,对于尚未压实的桥面也不再继续进行压实操作,表面工作看似完成得很好,但却导致桥面的强度不够,出现表面下沉、渗水等情况,等损坏现象。另外,因为摊铺桥面的宽度,容易使得边部材料出现离析现象,从而使得桥面边部的压实度不够。
(三)层间结合不好。层间的结合主要指桥面混泥土与沥青混泥土的结合,当两者结合不好的时候,就发挥不出桥面的整体作用,在车辆经过时,沥青混泥土受到车辆的作用力,极易出现拉伸变形、破损等情况。
(四)路面排水不好。桥面与一般的路面其区别在于:桥面两边通常有护栏,该护栏提供了安全的同时也导致了桥面雨水无法正常排出(横向排出),雨水必须沿着护栏纵向地流到排水孔才得以排出。如果不实施一定的桥面内部排水方案,使渗入到路面的雨水及时排出,在高温高压的作用下,沥青膜很容易剥落,路面因此出现早期损坏。
二、防治策略
(一)对桥面结构进行改进设计
1、为了与桥面部分结合,桥梁梁体的顶层部分在设计过程中应考虑预留钢筋。钢筋直径以6-10cm较为合适,另外根据设计的桥面厚度来确定钢筋的预留高度,这个高度通常以4-8cm为宜。
2、在预应力梁的起拱高度设计中,一定要对影响桥面厚度的各项因素进行充分考虑,施工时往往参照支座、墩台设计高度来进行控制。同时为防止在大梁定好位后产生的跨中由于受拱度影响而达不到桥面原本的厚度要求的施工缺陷,设计中应该以梁体的跨中最小厚度作为计算厚度。
3、设计过程中,要提高参数标准。在成本可控的范围内,适当地增加桥面钢筋的网格密度和桥面的厚度,提高钢筋的等级,沥青混泥土厚度应该在8cm以上,而用于直接行车的桥梁,桥面混泥土厚度应为12-16cm之间,钢筋直径为12mm,间隔以10cm*10cm为宜。
4、伸缩处混泥土的破坏容易延伸至桥面沥青混泥土中而出现坑槽。为防止这种情况产生,一是伸缩缝梁端设计保证足量的钢筋,二是使用C40级别以上的钢纤维混泥土。并严格地要求在铺装完沥青混泥土后才能对伸缩缝进行施工,以保证平整度。
5、桥面排水口的设计同样重要。排水孔的收水口底部标准高度应在水泥混泥土墙面至少1cm以下,收水周围设计成15-20cm的斜坡,以保证渗入到沥青混泥土桥面的水能够顺畅地由排水口排出。在沥青混泥土的底部,设计宽约2cm的槽用于排水。此外还可在桥梁护栏与桥面边缘铺宽15cm左右(不宜太宽)的与地面同样厚度的碎石,同样用于排水。
6、沥青混泥土采用双层设计,每层厚度以4-5cm为宜,可提高桥面的平整度,而且桥面的耐久性也得到了充分的保证。
(二)加强梁体顶层混泥土与桥面混泥土的结合强度
1、对梁体顶面首先进行刷毛处理,其深度要求为石子出现3-5mm的露出高度即可,刷毛之后要及时把碎石、粉尘等清理干净。
2、如果在梁体与梁体之间有绞缝混泥土的设计,混泥土浇筑时,以高度低于梁面的3-5cm做为槽口。这时每条小槽口又是一条“小梁”,这些“小梁”对于加强梁体与桥面两者间的结合有显著的效果。
3、在桥面钢筋的绑扎之前,先要对梁顶的表面进行一次严格的清扫,如果必要,可以采用高压水来进行冲洗。浇筑混泥土在摊铺前需对大梁顶层表面进行洒水湿润,但应保证没有积水。
4、桥面铺装施工时,根据桥面的宽度决定是一次施工还是两次施工。桥面较窄则一次完成,如桥面较宽则需分两次施工。施工时先对横坡较低那边进行浇筑,这有利于防止浇筑好后保养过程对后浇筑的另一边桥面造成污染。另一边在浇筑之前,仍需对粉尘杂物进行再次清扫,尤其是接缝处。
5、桥面混泥土的强度达到一定程度时,需对其重要部位以及特殊部位施行检查,发现存在缺陷的部分需先确定好范围,然后用切割机切开并凿除干净,再重新进行混泥土浇筑。
(三)保证桥面混泥土的整体强度
1、混泥土的拌合料搭配要合理,保证优良的和易性,控制施工中的坍落度。如果桥面有积水,一定要先清除干净积水再进行混泥土的摊铺。
2、浇筑平整后,要及时进行洒水、遮盖处理,如遇高温或者大风情况,还需使用塑料进行遮盖,主要是为了防止混泥土因水分蒸发太快而出现裂纹,导致混泥土强度下降。
3、根据季节与气候控制施工。桥面混泥土在冬季进行加工时,尤其要提高严谨性。桥面混泥土约厚10cm,而且是暴露在空气中,如果混泥土在刚开始凝结时受到低温的影响,混泥土将变成“豆腐渣”,失去所需要达到的性能。
4、钢筋网与梁体顶层之间需要一定的保护层,桥面钢筋的排布位置要合理且不能遭到破坏。因此在浇筑过程中,不能从钢筋网上运输混泥土,主要就是防止钢筋遭到碾压引起排布变化。
(四)保证沥青混泥土与桥面混泥土结合面良好
混泥土开始凝结时压毛或拉毛是传统混泥土的制毛工艺。其表层看似平整大方,实际却存在着许多不密实的浮浆,这些浮浆跟沥青混泥土无法进行很好的结合。导致路面在长期使用中,浮浆部分率先被损坏,继而导致沥青混泥土被损坏。
现在采用的刷毛工艺,是人工使用钢丝刷进行操作,关键点在于刷毛时间的把握上。时间过早和过晚都不合适,通常以混泥土初凝后,不沾刷子时最好。刷两遍较为合适,先纵向后横向各一遍,刷毛的深度则是以露出2-3mm的石子便可,刷完以后需及时把粉末清扫干净。
(五)铺装桥面混泥土
1、在沥青混泥土浇筑之前,先对水泥混泥土进行检查,检查内容包括:粗糙度、平整度。对水泥混泥土表面进行清扫,保证干燥清洁。粘层油要均匀洒布,不宜积油。洒布后禁止行人与车辆通过破坏,之后再摊铺沥青混泥土。水泥混泥土肺干燥时或者气温在10℃以下时,均不能洒布粘层油。
2、使用机械摊铺的方式对沥青混泥土进行铺筑。以大桥的长宽范围,应尽量采用一次摊铺完成。用两台摊铺机前后进行摊铺,两者间尽量靠近。
3、尽量选择晴天对桥面混泥土进行铺筑。摊铺机应匀速不间断的向前摊铺,不能改变摊铺的速度以及中途停下来。摊铺速度一般控制在每分钟2-6m,具体则需要根据摊铺的厚度宽度、供料能力等因素来确定。摊铺好后尽快进行压实处理,施工设备与车辆不能停留在沥青混泥土上。
小结:
高速公路混泥土桥梁桥面的铺装关系到高速公路的运行质量,是公路安全的重要一环。因此桥面铺装应从设计开始到最终的养护,始终进行最高质量的建设。
参考文献:
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