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来源:职称驿站所属分类:城市管理论文 发布时间:2014-11-05浏览:9次
摘要:随着城市建设的飞快发展,市政工程中的桥梁建设也不断增加,为了配合城市建设,在同一城市中有各种形式的桥梁。桥梁工程质量的好坏,直接关系到桥梁建成后的功能和使用。本文分析桥面铺装层裂缝产生的原因,提出桥面铺装层修补及预防措施,以供参考。
关键词:桥面铺装;裂缝;影响因素;控制措施
引言
桥面铺装层直接承受行车荷载、梁体变形和环境因素的作用,其变形和应力特征与主梁及桥面板结构型式密切相关.一方面可分散荷载并参与桥面板的受力:另一方面起到联结各主梁共同受力的作用。因此,它既是桥面保护层又是桥面结构的共同受力层,应具有足够的强度和良好的整体性,并要有足够的抗裂、抗冲击、耐磨性能。桥面铺装层破损、开裂、麻面、翻浆和磨光不匀是公路水泥路面施工中较为常见的一种质量通病,其中桥面铺装层破损是损害面积最大而且危害最大的一种形式。
桥面铺装裂缝产生的原因机理涉及到材料及施工工艺等多个方面,现阶段在对桥面铺装裂缝的后期处理上比较重视,而对引发产生裂缝的其他因素重视不够。只有在弄清桥面铺装裂缝产生的机理之后,才能做到有的放矢,更好地避免和预防质量问题的发生。
1 造成桥面铺装层裂缝的原因
桥面铺装层在构造上属于刚性结构,其结构破坏的原因受材料、温度及施工工艺的影响。
1.1水泥干缩裂缝
在构成桥面铺装的水泥混凝土中.水在水泥石中以结合水、层间水、吸附水和毛吸水的形式存在,当桥面铺装层达到一定强度.用以作为水泥硬化所需的水分便会逐渐失去,水泥混凝土就会产生收缩现象。当收缩均匀时.一般不会产生裂缝,当水泥混凝土不均匀收缩时。桥面铺装便会有裂缝产生。桥面铺装层的不均匀收缩主要产生于两方面原因:一是构成水泥浆的集料对浆体的约束作用.使水泥浆体的收缩受到限制,内部处于干缩裂缝应力状态。另一方面是由于预制板及路面的约束作用.限制了混凝土的收缩变形,迫使混凝土内部产生抵抗这种约束的应力.从而产生干缩裂缝。
1.2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。
1.3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。
1.4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。
1.5 温度裂缝
水泥混凝土具有热胀冷缩性能,桥面铺装层的热胀冷缩是在相邻的部分或整体性限制条件下产生的。由于混凝土材料的抗折强度远较其抗压强度小。因而当铺装层中产生拉伸变形时,混凝土很容易引起开裂变形。混凝土铺装层受到急剧降温时,应考虑两种情况:(1)铺装层受预制板约束而不能自由收缩.层内将产生拉应力和拉应变。在通常的温度范围内.由于降温出现的拉应力会随着应力的松弛而减小,一般不会在混凝土内部产生裂缝。但当温度下降的过快时,就会超过应力的松弛极限.引力就很难继续松弛,其结果是在混凝土内部产生温度裂缝;(2)当铺装层较厚时.降温会在其厚度上产生温差递减.此时铺装层表面的温度将会低于其内部温度.这样铺装层各个部分所产生温度应变实际上是各不相同的,有此而引发的应变应力面层将会大于底层.作用于混凝土铺装层便产生横向裂缝。
1.6 疲劳裂缝
桥面铺装经常承受冲击及振动荷载,会在混凝土内部产生材料疲劳现象.引发局部引力集中而使材料出现裂纹。在外荷载达到材料应力破坏上限时,材料内抵御应力的能力不断减弱,最终出现材料破坏,从而不断减少应力作用的有效面积,裂缝不断扩大,使混凝土出现疲劳裂缝。
2、桥面铺装层裂缝的预防措施
在进行桥面铺装施工前,经过认真分析原因,选择合理施工方法、施工时间,严格按照设计施工规范要求施工,精心管理、精心组织、精心施工,确保每道工序保质保量完成,桥面铺装层未出现任何裂缝。仅从施工角度谈谈预防桥面铺装层产生裂缝的施工经验。
2.1 原材料和配合比的控制
(1)优化水泥品种。选择安定性好、质量稳定、低水化热的水泥。
(2)优化配合比。认真进行配合比设计,用改善集料级配和细度模数降低水灰比,掺加混合料材料等方法。
(3)掺加缓凝减水剂。促使混凝土缓凝,推迟水化热峰值出现时间,使升温期延长,保证足够时间使混凝土强度增长,从而提高混凝土的抗拉强度,还可提高混凝土的防水能力。
(4)外掺膨胀剂。掺人一定数量的膨胀剂使混凝土微膨胀形成内预应力,抵消混凝土收缩产生的部分应力,以防止裂缝产生,还可以节约部分水泥。
2.2桥面铺装层厚度控制
(1)在梁板预制期间定期进行底板观测,发现问题及时解决。
(2)严格按照设计控制梁板高度,对超过设计高度的梁板采取凿除部分表面混凝土方法,保证架梁后桥面铺装的厚度。
(3)缩短存梁时间,监控梁板起拱度,梁板安装完成后,立即进行高程测量,对超过施工规范允许误差范围的,及时进行调整,确保横坡度协调一致。
2.3 桥面铺装层施工控制
(1)浇注前控制梁板顶面平整且粗糙,梁板顶面必须进行凿毛处理并清理冲洗干净。
(2)钢筋网片安装时,网片下面铺设水泥垫块或塑料垫块,同时钢筋网采用电锤将铆钉嵌入梁体以固定网片,防止浇注过程网片上浮,或者采用二层逐次浇注,确保钢筋网片位置符号设计要求。
(3)控制混凝土的运输方式,采用泵送混凝土,或用人工手推车运料,以减少对先期浇注混凝土的影响。
(4)加强对施工人员责任心教育,认真详细进行技术交底工作,提高质量意识。
(5)混凝土浇注时,振捣梁移动应匀速缓慢,震动棒应及时充分振捣,确保振捣密实。
2.4 季节气温及养护的控制
(1)冬季桥面铺装层施工,可采取蒸汽养护,蒸汽养护升温或降温速度不宜过快,应控制在5℃/h一10℃/h,以免因蒸汽而引起温差裂缝。另可采取草包覆盖、水箱加温、砂石料白天翻晒夜晚覆盖、延长混凝土搅拌时间等措施,确保混凝土的人模温度。
(2)及时掌握天气预报,尽量避开雨季施工。可制作简易移动工作棚,夏季作为遮阳棚,雨天作为遮雨棚。夏季施工完毕,桥面用土工布及时覆盖,并派专人进行洒水养护,保证土工布呈温湿状态。
(3)春、秋季节施工后可在上风处设喷雾设施,有效增加浇注区域湿度,同时用土工布及时覆盖,派专人进行洒水养护。
总结
桥面铺装产生裂缝的原因很多,设计理论的缺陷或假设与实际情况相差太大;桥面铺装层虽然在整个桥梁工程中所占的体积并不大,但它对交通影响是非常大的。在施工中,不但要重视外观,施工工序也要严格控制,桥面铺装施工质量提高,可确保建设的桥梁更加经济且耐用。
《论市政中小型桥梁工程的质量管理》
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文章名称: 论市政中小型桥梁工程的质量管理
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