混凝土桥面铺装层质量通病及预防.doc

混凝土桥面铺装层质量通病及预防
混凝土桥面铺装层质量通病及预防
一、概述
目前，在中小型桥梁中，桥面行车道铺装多采用水泥混凝土。因桥面混凝土铺装层是浇筑在桥面行车道板上的一种厚度较小，面积较大的薄层结构，无论从混凝土拌合物塑性的丧失速度、混凝土表面水份蒸发速度，还是外力作用下的受力特点，都及普通混凝土结构不同，可以说桥面混凝土铺装工程是一种特殊结构的混凝土工程。由于桥面铺装在我国尚缺乏较成功的经验，加上设计及施工上没有给予足够的重视，且在施工时对质量没有进行严格的控制，使得桥面铺装在完工后，常出现一些病害问题。
我市小型农桥建设工程已进行了七年，建设小型农桥已有三、四百座，桥面铺装均设计为现浇混凝土。通过对已建农桥的调查，50%以上桥面都存在不同程度的病害问题，有的已较严重的影响了使用。现就较为常见的问题进行分析，并结合施工经验对一些防治措施谈谈自己的体会。
二、病害产生原因分析
水泥混凝土桥面铺装在使用和养护过程中，最常出现的问题是铺装层表面出现裂缝、破碎，大大影响了桥梁的使用寿命。主要有以下几个方面的原因：
（1）原材料质量不合格。细集料中含泥量过高，粗骨料粒径不合格及杂质含量超标，石料压碎值指标不符合要求，水泥品种质量等均可影响到混凝土的整体强度，使其达不到设计强度，难以满足使用要求，从而发生龟裂破碎现象。
（2）水泥混凝土铺装及桥梁行车道板未能很好地连结成为整体，桥面板一般均为预制后再进行安装的，安装完成后没有对桥面板表面进行凿毛，就进行桥面铺装层的浇筑，使铺装层及桥面板结合不紧密，造成局部的“空鼓”现象。通车后，车辆的反复荷载会使该处产后较大的破坏。
（3）养护不及时。特别在夏季施工时，气温干燥，铺装层浇筑完成后未及时采取洒水养护等措施，因混凝土凝结硬化初期，表面由于气候温度较高，致使过快失去水分而出现干缩裂缝。该裂缝一般表现为早期网状不规则裂纹，似龟背裂纹。
（4）桥面铺装层钢筋网下沉，施工中没有控制好铺装层钢筋网的定位，或因钢筋直径过小、钢筋网变形下沉，定位不准，造成混凝土保护层厚度过大，钢筋网未能起到防裂作用，这样桥面不能适应反复荷载引起的振动而产生表层混凝土的开裂。其裂缝出现时间比干缩裂缝稍迟，但裂缝长度和缝宽较大，横向缝较多，有随时间推移而发展的趋势。
（5）设计不当，因设计原因如配筋率不足或钢筋型号选择不当、钢筋握裹力不足等，造成桥面铺装层难以抵抗外力作用下的应力应变而出现裂缝。该裂缝一般发生在完工后或通车受力初期，形式以纵向裂缝为主，具有一定的规律性。
（6）铺装层厚度不够，由于在桥梁下部结构或预制梁施工时未能控制好标高，安装后致使梁顶标高偏高，为了保证路线总标高不变而减少了桥面铺装厚度，使得钢筋网上下保护层不够，强度严重不足而发生破损。
（7）过早通车，桥面铺筑层完成后养生还没结束，在混凝土尚未达到设计强度时即开放交通，允许车辆通行，从而造成了桥面铺装的早期破坏。
三、预防措施
通过上面的分析可知，影响桥面混凝土铺装质量的因素很多，如不注意，就会缩短铺装层的使用寿命，过早地发生破损，不仅妨碍交通，亦会造成不必要的损失。因此，要想预防上述情况的发生，必须着重从施工工艺、施工时间、施工质量控制手段和设计方案几个方面入手。
（1）严把原材料质量关，各类粗细骨料必须分批检验，各项指标合格后方可使用。施工时必须保证混凝土拌合物有较好的工作性和塑性保持时间，并采取各种措施防止混凝土表面水份的过快丧失。为此，在桥面铺装混凝土施工配合比设计中，不宜选用早强或硬化速度过快的水泥，也不宜在混凝土拌合物中掺入能促进水泥凝结硬化速度的高效减水剂。而应选择粒径级配适宜的粗骨料，中砂和凝结时间较迟缓的水泥，在夏季施工时，应掺加适量的缓凝减水剂(如木钙、FDN-440等)，还应选定合适水泥用量和砂率，以防止混凝土拌合物出现泌水和干缩裂缝现象，并尽量提高混凝土拌合物的和易性。混凝土配料时砂子应过筛，石料也应认真进行筛分试验，拌合时各种衡器应保持准确，以保证混凝土质量。
（2）为使桥面铺装混凝土及行车道板紧密结合成整体，在进行梁板预制时其顶面必须拉毛，一般应垂直跨径方向划槽，槽深0.5～1.0cm横贯全宽，每延米10～15道，在绑扎桥面钢筋网之前必须用钢丝刷清除桥面板顶结合面上的浮浆，用空压机吹净，冲洗干净，以保证桥板及桥面铺装的结合。在浇筑桥面混凝土之前必须严格按设计重新布设钢筋网，以保证钢筋网上下保护层，从而减少裂缝。
（3）混凝土浇筑时间及桥面钢筋的安装、混凝土养护，是保证桥面混凝土铺装层施工质量的重要措施。为防止混凝土表面水分过快蒸发而造成早期干缩裂缝，应选择阴凉天气或夜晚施工，对大面积桥面施工可采用喷膜保水方法；而桥面钢筋安装因其施工面积较大，支撑定位不如其他构件方便，加上在浇筑过程中人踩、车压等现象较难避免，如遇配筋截面尺寸过小，其设计位置就难以控制，施工中可能造成钢筋相互叠压、网格尺寸混乱，保护层厚度超标甚至出现钢筋挠曲露筋等现象，为此，可借鉴房屋建筑楼面板施工方法，采用泵送混凝土或吊车配合吊斗浇筑法、侧向布料法等，当为人工手推车运输施工时，最起码用短木支架临时桥板施工。
（4）水泥混凝土桥面铺装施工完成后必须及时覆盖和养生，并须在混凝土达到设计强度之后才能开放交通。
（5）在桥面混凝土铺装层设计中，为防止桥面裂缝的通病，应使铺装层厚度大于10cm，钢筋网宜采用双层布设形式，钢筋直径以不小于8～12mm为宜，并以螺纹Ⅱ级钢筋为主，对大面积桥面混凝土施工，还可掺入钢纤维以减少桥面裂缝。
（6）在进行桥梁上、下部结构施工时要严格控制标高，以保证桥面铺装层的厚度，如果标高有问题，按原设计不能保证铺装层厚度，要通过设计部门适当提高路线标高以确保铺装的厚度。
桥面混凝土铺装层的裂缝是较普遍的质量通病，设计人员必须对设计方案、环境条件、外力作用等因素进行综合分析，施工中严格控制施工质量，采取适当的施工工艺，并在完工后进行及时的养护、监管，从根本上解决桥面裂缝的质量问题。
通过采取上述施工和设计预防措施，近年的农桥工程的施工质量都得到明显提高，基本上没有再出现类似的裂缝现象。
4　结束语
桥面铺装的质量将直接影响整个桥梁的使用寿命和行车安全，因此在施工和养护过程中切不可掉以轻心，只有严格按技术规范施工，不断摸索，总结经验，才能及时解决问题，才能保证桥梁的畅通无阻。
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