橋面鋪裝病害原因分析及養(yǎng)護(hù)對(duì)策
2015-03-31
1、橋面鋪裝質(zhì)量病害的調(diào)查和檢驗(yàn)
不同類型的高速公路，其橋梁破損的情況也是有著明顯區(qū)別的，在對(duì)本市吳忠轄區(qū)內(nèi)的高速公路橋面鋪裝的損壞形式進(jìn)行調(diào)查和分析時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)主要有縱向裂縫、橫向裂縫、坑槽以及擁包四種早期破壞的形式，對(duì)其典型病害的位置進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)其鋪裝層存在的最明顯的問題就是橋面鋪裝粘結(jié)防水層的粘結(jié)強(qiáng)度較差，因此粘結(jié)層就會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)變形的問題，而這也是其早期破壞的最主要的表現(xiàn)形式，同時(shí)也存在著鋪裝層厚度不足、混凝土防水層出現(xiàn)剝落和腐蝕等現(xiàn)象。
2、橋面鋪裝質(zhì)量病害的原因分析
2.1構(gòu)造方面的原因
?。?）橋面板的剛度不足。很多橋梁為了盡可能的減輕恒載，都會(huì)采用強(qiáng)度較高的鋼筋，或是增加鋼筋的用量，而這樣就會(huì)導(dǎo)致橋面板的剛度不足，荷載較大時(shí)就會(huì)變形，鋪裝層就可能出現(xiàn)開裂的問題；（2）支座負(fù)彎矩的影響。在荷載的作用下，很多類型的橋梁都會(huì)產(chǎn)生拉力和負(fù)彎矩，在拉力的作用下，鋪裝層就會(huì)出現(xiàn)裂縫，從而受到損壞；（3）鋪裝層與梁表面粘結(jié)強(qiáng)度較低，在橋面進(jìn)行鋪裝前沒有將橋面板表面清洗干凈，鑿毛的密度和深度不夠，在荷載的影響下，就無法作為一個(gè)整體承受荷載，混凝土的整體性受到破壞，所以就容易出現(xiàn)剝落、裂縫和脫皮的問題。
2.2施工方面的原因
?。?）鋪裝層厚度不足。受施工技術(shù)水平的影響，梁表面超出了設(shè)計(jì)高程，主梁頂面的標(biāo)高與設(shè)計(jì)值偏差較大，如果對(duì)頂面標(biāo)高的調(diào)整不夠準(zhǔn)確，那么橋面鋪裝層的厚度就會(huì)不均勻，橋面鋪裝的承載力和剛度就會(huì)受到削弱；（2）混凝土的干縮作用和溫縮作用。在硬化初期，混凝土的抗拉強(qiáng)度很低，因干縮或是溫縮而產(chǎn)生的拉應(yīng)力如果大于其抗拉強(qiáng)度，就會(huì)出現(xiàn)早期裂縫，橋面就會(huì)受到損壞；（3）混凝土的質(zhì)量不過關(guān)?；炷恋脑牧稀⒓?jí)配，拌合物的和易性較差或是施工控制不嚴(yán)格，就會(huì)出現(xiàn)蜂窩的現(xiàn)象，鋪裝層的整體性遭到破壞，抗彎曲力、抗沖擊力以及抗裂性都被降低了。
2.3環(huán)境方面的原因
?。?）通車過早。在橋面鋪裝完成后就立即通車了，其強(qiáng)度值還遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度，在外界荷載的作用下，橋面鋪裝就會(huì)早期損壞。（2）交通組織的影響。在公路交通組織管理體系中，橋梁結(jié)構(gòu)的運(yùn)營(yíng)是屬于偏載狀態(tài)的，所以主車道鋪裝層的疲勞就會(huì)加劇，很容易就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量病害。（3）荷載過大和沖擊的影響。我國(guó)的交通荷載量是有著明顯的增大趨勢(shì)的，因此橋面鋪裝層的負(fù)荷也就加重了，軸重的不斷增加就會(huì)導(dǎo)致很大的沖擊荷載，特別是在施工縫、伸縮縫等關(guān)鍵部位以及不平整的路段，沖擊作用更為突出，橋面鋪裝層的關(guān)鍵部位就會(huì)先期損壞，并且逐步的擴(kuò)展惡化。
2.4典型病害的出現(xiàn)原因
（1）沿板或梁接縫處的縱向開裂。導(dǎo)致其出現(xiàn)的原因?yàn)闃蛄旱臋M向剛度較小，而主梁自身的剛度就很大，鋪裝層和鉸縫是要共同傳遞橫向的傳動(dòng)力的，在彎剪力的作用下，板縫間就會(huì)出現(xiàn)縱向開裂，而如果橋梁所受的力在超出了自身的承受范圍，撓度就會(huì)加大，從而加劇了橋面鋪裝的縱向開裂。（2）橫向開裂。導(dǎo)致橋面鋪裝出現(xiàn)橫向開裂的原因有兩點(diǎn)：一是因溫度收縮應(yīng)力而導(dǎo)致的橫向開裂；二是因支座頂面負(fù)彎矩和車輛荷載的沖擊作用的共同影響下而出現(xiàn)的橫向裂縫，而在車輛荷載的不斷作用下，橫向裂縫就會(huì)逐漸發(fā)展為橫向開裂，最后出現(xiàn)局部坑槽。（3）橋面鋪裝坑槽。裂縫以及擁包破裂都會(huì)形成坑槽，而橋面鋪裝坑槽形成的最主要的原因就是瀝青混合料的水損害。
3、橋面鋪裝質(zhì)量病害的養(yǎng)護(hù)對(duì)策
3.1局部挖補(bǔ)
如果面層的瀝青混凝土受到了損壞，應(yīng)將損壞的部位切成形狀規(guī)則的矩形，并且清理干凈水泥混凝土橋面。為確保聯(lián)接的良好，要噴灑足量的粘結(jié)瀝青，同時(shí)用養(yǎng)護(hù)車進(jìn)行加熱，原橋面的標(biāo)高與瀝青混合料的高度應(yīng)保持一致并且碾壓成型，這種養(yǎng)護(hù)方法對(duì)于坑槽以及擁包等病害是較為適用的。在本轄區(qū)的高速公路中，橋面鋪裝瀝青面層的滲水受到了嚴(yán)重的損壞，修補(bǔ)時(shí)采用了瀝青混凝土，橋面板和修補(bǔ)材料的粘結(jié)性能較差，并且出現(xiàn)了水損壞的現(xiàn)象，當(dāng)對(duì)病害部位采用了水泥混凝土局部挖補(bǔ)的對(duì)策后，就取得了較好的養(yǎng)護(hù)效果。
3.2灌縫
現(xiàn)階段，由于我國(guó)技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)條件以及鋪裝材料性能等因素的限制，橋面鋪裝的開裂問題是很難避免的，所以選擇最為科學(xué)合理的裂縫修補(bǔ)方法就顯得十分重要了。因?yàn)橹ё斆尕?fù)彎矩或是溫度應(yīng)力而出現(xiàn)的橫向裂縫，通常我們都是選擇灌縫這種修補(bǔ)的方法的。對(duì)于縱向裂縫，也應(yīng)詳細(xì)分析其原因，通常選用橋面鋪裝改造的處理方法，從而提高了橋梁的整體受力性能，而灌縫就無法從根本上消除此類裂縫。在選擇具體的瀝青路面的裂縫修補(bǔ)方法時(shí)，應(yīng)充分的研究裂縫的深度和寬度以及裂縫的實(shí)際特點(diǎn)，確定合理的修補(bǔ)工藝進(jìn)行修補(bǔ)處理。
3.3完善橋面的排水系統(tǒng)
導(dǎo)致橋面鋪裝出現(xiàn)坑槽和擁包等質(zhì)量病害的最主要的因素就是水的因素，所以，我們必須完善橋面的排水系統(tǒng)，避免水分出現(xiàn)下滲，并將橋面水盡快排出。對(duì)于橋面的排水系統(tǒng)，通常采用排、防結(jié)合的原則，但是目前很多橋面的排水系統(tǒng)卻橋面內(nèi)部的排水工作，橋面的滲水本就具有一定的不可避免性，所以橋面鋪裝就很容易出現(xiàn)早期損壞的問題。要想徹底的解決鋪裝層內(nèi)滲入水的排出問題，首先應(yīng)從材料入手，改用排水性能較好的鋪裝層，并且設(shè)置盲溝，滲入水就會(huì)先流入到由滲水材料組成的盲溝，再由間隔一定距離布設(shè)的出水管引出橋面。當(dāng)然這種邊緣的排水系統(tǒng)對(duì)于排出邊緣盲溝較近的表面水和自由水是比較有效的，對(duì)于離邊緣盲溝距離較遠(yuǎn)的中心地帶的滲入水，其在層間的滲流速率較慢，所以就無法沿著層間滲流，所以，邊緣排水系統(tǒng)還只能改善鋪裝層內(nèi)的下滲水的含量。通過以上的論述，我們對(duì)導(dǎo)橋面鋪裝質(zhì)量病害的調(diào)查和檢驗(yàn)、橋面鋪裝質(zhì)量病害的原因分析以及橋面鋪裝質(zhì)量病害的養(yǎng)護(hù)對(duì)策等三個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析和討論。在對(duì)吳忠轄區(qū)內(nèi)橋面鋪裝病害調(diào)查和研究的過程中，我們?cè)敿?xì)的分析了橋面鋪裝早期損壞的原因，局部損壞可采用局部挖補(bǔ)的方法，而對(duì)于橫向裂縫也可采用灌縫的措施，另外，重載以及水的因素也是導(dǎo)致橋面鋪裝早期損壞的重要原因，所以在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作時(shí)，應(yīng)不斷完善橋面的排水系統(tǒng)，并且嚴(yán)禁橋面上出現(xiàn)車輛超載的問題。
