摘要:桥面铺装病害表现形式多样,原因复杂,如何将二者联系起来一直是值得探讨的问题。通过对大量桥梁桥面铺装病害检测,总结出了一套针对桥面铺装病害的检测、成因判断方法,本文通过一工程实例对常见病害及原因、病害检测方法及要点,如何进行病害原因判断进行了阐述,为桥面铺装设计、施工、养护提供参考。
关键词:桥面铺装;病害;检测;成因判断
1、前言
由于桥面铺装层长期、反复受到外界不同环境作用,加之车辆荷载的反复作用、铺装层所处结构的特殊性,铺装层极易损坏,且反复维修仍难以达到良好效果,造成不好的社会影响和通行压力,如何根治铺装层病害,一直是桥梁工程界关注的问题。桥面铺装的好坏直接影响到行车舒适性、安全性,是桥梁服务功能的重要体现。
桥面铺装病害成因多样,涉及到铺装材料、铺装质量、桥梁结构特点、重载交通等许多方面,因此如何对病害检测,并根据具体病害状况判断成因就显得尤为重要。本文通过一工程实例说明如何对病害检查、判断,并进行探讨和分析。
2、工程实例
2.1桥梁概况
某桥顺桥向为6×20m,上部结构采用20m预应力混凝土空心板,桥面采用水泥混凝土桥面铺装,设计荷载为汽车-超20级,挂车-120。该桥于2002年5月建成。
2.2桥面主要病害
主要病害为桥面普遍存在纵横裂缝,缝边破损严重,局部形成坑槽;纵向裂缝主要产生在车行道位置,每幅每跨4~7条,多数贯通桥跨,局部与横缝交叉,形成网裂。在各墩顶桥面连续处均有横向贯通裂缝,多处连续处接缝砼曾重新铺装,但铺装后再次开裂。
2.3病害常见原因
在了解病害基本情况后,应对照常见引起桥面铺装病害原因进行排查,常见原因有:
1)铺装质量较差造成。主要有铺装层厚度、强度不足,钢筋网片定位不准确等,降低了铺装层抗裂、抗冲击、抗弯曲及耐磨的能力,使铺装层建成后经短期荷载作用容易发生混凝土的破坏。
2)层间联接性较差所致。良好的铺装层与梁面之间、铺装层各层之间的粘结性,对于提高铺装层性能有着较大意义。同时应指出质量较差的防水层,易形成软弱夹层。
3)混凝土干缩等原因造成。
4) 超载车辆及车辆冲击、疲劳作用引起。由于重载、超载车辆增加,加重了桥面铺装层的负荷,产生的荷载效应超过了桥面铺装设计强度造成开裂,并且轴重的增加形成较大的冲击荷载,在桥面不平整或桥面伸缩缝、施工预留缝等有高差的地方,冲击作用更趋明显,造成铺装层特殊位置或局部的先期破坏,并促使破坏向其他部位的扩展恶化。
5)梁体安装控制不严造成,如标高与设计值相差较大导致铺装厚度不均、支座脱空造成支撑不稳等。
6)桥梁本身特点造成。桥面铺装层与一般路面受力条件不同,梁体本身的变形、振动、桥跨的不同位置荷载作用下的变位差异都会影响铺装层的工作,对其受力不利。同时连续梁桥、悬臂梁桥等桥型结构,由于荷载的作用而产生负弯矩或拉力,使桥面铺装层受到拉力的作用而容易产生裂缝,从而造成桥面铺装的损坏。
7)后期养护不当造成。
2.4检查方法与内容
根据常见病害原因,对病害位置、特征进行检测、归纳,具体方法如下:
1)强度采取回弹法检测,结果显示实际强度大于设计值,当然亦可选用取芯法检测,但应注意尽可能避开钢筋网片。
2)桥面铺装厚度及钢筋网片位置检测可采取取芯检测,取芯法简单、直观,缺点是有损且不连续。结果显示每片梁板上各自铺装厚度较均匀,但部分梁板上铺装厚度不足,钢筋网片紧贴梁板上表面。
3)由于裂缝较大、规则,较少有短细裂缝,基本排除混凝土干缩等原因造成。
4)通过对主要纵向裂缝位置量测,裂缝位置基本在梁间绞缝位置,并与部分厚度不足梁板存在对应关系,推测病害可能与梁板安装精度有关,进一步检查发现:
裂缝对应处相邻梁板间错台、勾缝脱落、铰缝处渗水现象较多;少量梁板下支座存在缺失、完全脱空、局部脱空、偏位、剪切变形过大等病害,且数量较多;盖梁端头防震挡块受边梁挤压,根部斜向开裂现象较多。
5)桥面破损主要由缝边破碎引起,从现场检测看,多数破损发生在修补补块切缝和纵向裂缝处,主要在补块切缝处。现场检查还发现在补块切缝处露出铺装层钢筋网,修补时铺装层钢筋被切断,浇筑桥面前未进行焊接,新老桥面未能有效连接。
2.5检查结论
1)从铰缝处渗水、梁间错台、墩台挡块受挤压开裂破损可看出,上部结构横向连接整体性降低,引起荷载横向分布集中,在活载作用下相邻梁产生挠度差,导致桥面纵缝产生,同时支座脱空引起的支撑不牢加剧了病害产生。现场观察看出荷载横向分布集中非常明显,重车过往时,个别梁板起伏明显。
2)桥面铺装自身质量也是桥面损坏的原因之一,从现场检测看,由于梁体安装标高控制较差、钢筋网定位措施不到位等原因,部分梁板上方铺装层厚度不足,部分铺装层钢筋网安置偏下,在车辆的反复作用下易产生裂缝。
3)修补不规范及未对症养护造成了病害反复出现,由于前期桥面局部修补不规范,新老桥面接合处留下大量施工切缝,桥面整体性减弱,在大量重车反复作用下,逐渐形成缝边破碎,日积月累,导致板角断裂、坑槽等严重病害。
3、结语
通过对桥面铺装病害工程实例研究、分析,说明病害原因判断应根据病害位置、特征结合常见病害原因综合推理判断,表面的病害可能有内在的很多原因造成,不能简单重复仅对病害处修补,造成不良的社会影响和浪费,后期养护应根据病害原因更具针对性、规范化施工。
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