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摘要:随着我国的现代化进程的加快,高速公路桥梁基础设施建设也日渐完善,在进行桥面铺装施工中,由于各种因素影响影响存在着病害,对桥梁的整体质量产生威胁。本文先就高速公路混凝土桥梁桥面铺装病害以及产生的原因加以分析,然后就桥梁桥面铺装结构力学以及防治措施详细探究,通过此次理论研究,希望能为实际的病害研究进一步丰富。
关键词:公路桥梁;桥面铺装;病害原因
引言
高速公路混凝土桥梁桥面的施工要求愈来愈高,由于桥面铺装施工所占的比例较大,所以保障这一环节的施工质量,就成为整体工程质量安全的重要要求。对桥面铺装质量产生的影响因素较多,要对各种因素进行分析,从而找到针对性的方法加以应对。
1.高速公路混凝土桥梁桥面铺装病害以及产生的原因
1.1高速公路混凝土桥梁桥面铺装病害
高速公路混凝土桥梁桥面铺装施工的病害是多种类型的,主要有推移、车辙以及拥包病害。进行桥面铺装层施工过程中,受到车轮垂直作用以及水平荷载,会对其表面产生作用力造成破坏,就会出现车辙以及拥包等病害。车辙病害是在桥面出现明显的沉陷不平现象,或者是出现隆起的现象[1]。而对于拥包病害就是桥面表面的局部隆起的状态。
再者,混凝土桥梁桥面的铺装病害当中,开裂的病害也是比较突出的,主要是水泥混凝土桥面铺装的早期病害,在反复作用力下就会形成开裂病害。开裂的类型是多样化的,有横向的开裂,也有竖向的开裂,这一开裂病害的出现对桥面的使用功能会造成不利影响,并且长时期对钢筋混凝土板的质量会产生影响,最终就会影响整体的桥梁结构质量。
另外,混凝土桥梁桥面的铺装病害当中坑槽,以及铺装层的脱落病害也是比较常见的,这也是对整体桥梁工程的质量产生影响的因素。混凝土桥梁桥面的松散剥落进一步发展就会形成坑槽,会将混凝土土层外露,这对车辆行驶的安全就会造成威胁。再有就是铺装层的脱落的病害问题,主要是铺装层受到大冲击后使得混凝土间形成剪应力,造成剪切变形,在受到雨水的冲刷浸透等作用力下,就会加快铺装层的脱落速度。
1.2高速公路混凝土桥梁桥面铺装病害原因分析
高速公路混凝土桥梁桥面铺装病害发生的原因是多方面的,主要有以下几个方面的原因:
其一,结构层理论以及设计层面因素。由于在桥面铺装施工过程中的结构设计理论不完善,新时期的桥梁桥梁铺装施工有着新的要求,而一些施工单位依然是采取原先的施工设计理念,这就必然会出现施工病害。对于桥面铺装层的结构受力的概念界限没有清楚,以及受到桥梁结构形式以及铺装层自身的构造因素的影响,也是比较容易出现施工病害的原因。
其二,运营管理影响因素。桥梁桥面铺装病害产生的原因,还会受到运营管理的因素影响,由于通车比较早,没有做好养护的工作就开始使用,这就势必会过早的造成损坏[2]。再有就是车辆荷载作用的影响下,造成的病害问题。没有做好对超载车辆的管理工作,受到超重车辆的荷载力作用,就会减少铺装层的使用寿命。再有是荷载偏心的作用以及人为因素的影响,也是造成铺装病害的原因。
其三,施工过程因素的影响。具体的桥梁桥面铺装施工中,由于没有从施工工艺方面加强质量的控制,就比较容易出现质量问题。如桥梁主梁以及铺装层间混凝土表面的粘结作用相对比较差,防水层的设置不当等,这些都会造成后期使用的病害问题出现。再有就是混凝土干缩因素的影响下就比较容易出现开裂的病害。施工中桥面铺装使用的混凝土是泵送的,也有着弊端,就是水化热的问题比较突出,这是造成开裂的重要因素。再有是对于施工缝的处理没有加强重视,以及受到雨水的侵蚀作用,都会造成铺装病害发生。
2.高速公路混凝土桥梁桥面铺装结构力学及防治措施
2.1高速公路混凝土桥梁桥面铺装结构力学
为能够说明高速公路混凝土桥面铺装病害产生的机理,就要进行结构力学的相关阐述。如在荷载的作用下对桥梁桥面铺装层产生的影响,对混凝土垫层的施工缝存在的铺装层受力方面,通过三维实体结构模型的应用,ABAQUS程序当中有多种实体单元形式可应用,网格划分是比较重要的,这是保障准确模拟桥面板以及铺装层粘结度的,以及方便分析提取计算数据等,从而生成三维体单元使用扫掠方式对铺装层结构加以细化[3]。再有是要进行对多种荷载情况进行考虑,有竖向荷载,以及对水平和竖向同时加载以及加温度荷载等。通过模型的建立就能对桥面和铺装间及铺装层结构垫层交界面连接状况能加以明确,荷载条件以及边界条件不同,受力情况也有着很大差异。
2.2高速公路混凝土桥梁桥面铺装病害防治措施
高速公路混凝土桥面铺装病害的防治工作,主要是对施工的工艺优化以及改进,保障铺装施工的质量提高,笔者结合实际提出几点优化措施:
注重铺装厚度的增加。高速公路混凝土桥梁桥面的铺装质量保障,避免出现病害,可从铺装层的厚度增加方面着手实施,从以往的6——8厘米可增加到10——16厘米,对于存在沥青表层的混凝土最小厚度不能小于10厘米。而对于直接进行行车的桥面混凝土厚度保持在12——16厘米比较合适。对于水泥混凝土的标号以及桥面板要保持一致或者提高等级。进行配置钢筋网是加强铺装层结构的重要举措,对于重型车辆的行驶要充分考虑,进行在铺装层添加钢筋网,以及提高混凝土抗温应力性能等。
做好防水层的设置工作。高速公路混凝土桥梁桥面铺装工作的开展,要充分注重防水层工作的开展。进行桥面铺装的防水层设置,采用科学方式能保障其使用寿命的延长,雨水是对铺装层产生损害的重要因素。防水层的设置就能将雨水加以隔绝,保障桥面铺装层的质量。在防水材料的选择方面可通过沥青砂胶以及薄膜和乳化沥青等作为防水层的形式。在进行防水层的铺装工作开展中,就要进行全桥的铺装。
注重铺装层结构的科学设计。避免桥梁桥面铺装层的病害出现,就要从结构设计环节进行优化,保障结构设计的科学性。结构设计的时候要对超载以及安全储备等充分的考虑。结构设计中根据实践的经验采用空心板结构以及T型梁式结构是比较好的。空心板结构是把整体层和铺装层综合性考虑,进行实施一次性的施工,内部设置双层钢筋网,这样就能保障铺装层的整体结构的坚固。对于T型梁的结构设计中,可把三角垫层进行取消,进行直接铺装层的设置,并将主梁肋板箍筋深入铺装层中和钢筋进行连接,并在内部进行设置钢筋网,这样的结构设计方式就能大大提高其质量。
加强对铺装病害的有效防治。高速公路混凝土桥梁侨民铺装的病害防治,要注重方法的针对性实施。如进行开裂病害的防治工作实施,就要结合裂缝的大小以及类型针对性防治,裂缝宽度小于0.5毫米的不用进行处理,进行后期的环氧粘结层材料渗入到裂缝当中进行修补就行。对于裂缝的宽度大于0.5毫米的,就要通过硬化剂实施灌缝处理。再如对于铺装层破损的病害处理方面,也要能够结合实际的情况,对于面积大的就要通过切割机以及风镐结合,对其铺装实施切除作业,破损面积小的通过冲击钻和手工切除的方式加以实施。
3.结语
总而言之,高速公路混凝土桥梁桥面的铺装病害的防治工作开展,要能从多方面进行考虑,找到病害产生的原因,多种措施综合应用解决好铺装层病害的问题。在未来的桥梁桥面的铺装层施工过程中,对其施工的要求会进一步的提高,这就要求在施工中要严格的按照标准要求,保障施工整体质量。
参考文献
[1]运博.基于有限元理论的混凝土桥面铺装结构力学分析[J].交通世界(建养.机械).2016(10)
[2]伍朝晖,肖丽.水泥混凝土桥桥面铺装维修技术研究[J].公路交通技术.2017(S2)
[3]李玉龙,薛昕,周雪亚.水泥混凝土桥桥面防水结构体系耐腐性能评价[J].筑路机械与施工机械化.2017(06)