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桥涵施工中常见缺陷分析

2009-09-03张森林

中国新技术新产品 2009年18期
关键词:受力钢筋沉降缝桥涵

张森林

摘要:根据最近几年工程施工,以及每年质量监督检查中常出现的问题加以总结,并对施工中出现的质量缺陷从施工工艺、施工工序等进行分析。

关键词:桥涵施工;缺陷

在桥涵施工中常出现的问题有以下几点:地基承载力不均匀,台身欠直顺,沉降缝不顺直、有脱落,盖板底部不平整,盖板底部出现横行裂缝或纵向裂缝,盖板间勾缝脱落,台背有跳车现象,砼表面有蜂窝麻面现象等。现就不同部位予以说明。

1 基础、台身的常见缺陷及原因分析

基础的承载力不均匀。表现有:一是地基承载力不足,基础又未进行相应处理;二是地基处理换填的深度与换填料的压实未达到相应地基承载力要求;三是地基局部超挖,超挖后处理不得当,地基承载力不均匀;四是小桥涵涵底铺砌与沉降缝处理不得当,有水渗入到基础周边的地基土中,造成基础不均匀沉陷。

基础、台身的整体性不足。基础、台身砼终凝前,未对基础与台身、台身与台帽接触面的砼凿毛,又未埋设连接钢筋造成基础、台身、台帽呈搭积木状态垒砌,整体性不稳定,抗剪切变形能力差。造成该问题主要是施工人员对施工规范不熟悉。近两年在施工中采用台身与台帽一起浇筑的方法,使其整体稳定。

台身欠顺直、几何尺寸不精确。原因主要是台身模板安装质量不高,内模尺寸不准或支模不牢,造成台身不顺直,几何尺寸不准确。今年有部分涵洞施工队使用竹模板,其面积大、接缝少、表面平整,但安装时不注意容易,砼表面易出现鼓肚、胀模等现象。

台身内倾。原因是台背回填时未安装盖板,仅在台身间支几个木支撑,在台背土压力的作用下,台身向内倾斜,严重的会造成台身倾覆。按照桥涵技术规范要求跨径大于2米,加设支撑梁,未盖盖板的涵洞不得回填。

台身出现竖向不规则裂缝。台身长度8.5米以上未设沉降缝或同一台身沉降缝间距大于6至8米时,台身沿横向的均匀收缩受到了约束。再者,基础砼施工完后搁置时间过长再施工台身,砼也会引起竖向不规则裂缝,基础与台身的砼浇筑时间间隔越长,出现该裂缝的机率越大。

台身沉降缝不顺直,渗水。目前,制作沉降缝的材料一般采用2cm厚纤维板,台身砼浇筑时,由于纤维板沉降缝两侧砼浇筑面形成的压力差及纤维板湿水后的变形,造成沉降缝扭曲不顺直,纤维板沉降缝失水后又蓬松不密水,使沉降缝渗水,从而引起台背填土的沉陷变形。所以沉降缝以沥青麻絮填塞,但应注意防止其脱落。

砼表面不平整,有蜂窝麻面。主要原因是脱模剂涂刷不均匀,并在搬运中不注意将其蹭吊,浇筑砼时振捣不均匀,砼坍落度不在范围内,拆模时未注意有掉角现象,脱模剂不得使用废机油等油料。

2 盖板预制、安装中常见缺陷及原因分析

盖板底部有横向裂缝。暗涵盖板顶覆土厚度薄,有重车通过或压路机振动碾压时,小桥明涵铺筑沥青铺装层碾压时采用振动方式,均会造成盖板底部出现横向裂缝。

盖板底部沿主受力钢筋的纵向裂缝。造成该问题原因有:一是盖板预制时主受力钢筋的砼保护层厚度不够;二是主受力钢筋加工时,端头弯起的长度不够,弯起角度非直角,造成主受力钢筋的锚固应力达不到设计要求;三是盖板底模涂刷的隔离剂(废机油等)浸染了主受力钢筋,砼与主受力钢筋间的握裹力降低。动荷载作用下,盖板底部就会出现沿主受力钢筋方向的纵向裂缝。

明涵盖板边10~15cm范围内的纵向裂缝。由于明涵砼铺装层未设分布钢筋网,盖板呈单板受力变形状态,而盖板间钢性砼铰缝又阻止该变形,在盖板距铰缝15~30cm范围内产生集中剪切应力(该剪应力影响范围取决于砼铰缝的刚性),造成主行车道下盖板在距边侧10~15cm范围内出现纵向裂缝。

装配板改为现浇板后,在横向1/4、1/2处会出现与路线平行的纵向裂缝。装配板改为现浇板后,盖板横行均匀收缩受到了约束,盖板的配筋未变(未增加横向分布钢筋),使用后,由温差引起的温度次应力会使现浇板在横向1/4、1/2处会出现与路线平行的纵向裂缝。

板涵砼、沥青铺装层的松散、酥裂现象。一是台身顶面不平整或盖板翘曲,造成盖板与台身接触不密贴,盖板处于一种随意或半随意平衡状态,反复的行车动荷载使盖板间铰接缝剪切应力集中,造成盖板间铰缝砼剪切开裂,裂缝延伸后贯穿至桥面铺装,雨水沿裂缝渗入,反复的行车荷载加上雨水的浸蚀、冻涨及气温变化的热胀冷缩作用使砼、沥青铺装层沿裂缝出现破裂、酥碎、松散;二是装配板改为现浇板后,现浇板与6~8cm砼铺装层分两次浇筑,形成一清晰界面,非整体共同受力,在动荷载与冲击荷载作用下,6~8cm砼铺装层易出现网裂、破损,并反射到沥青铺装层,多在涵洞交付使用后的2~3年内出现,且破损状况呈逐步扩大态势。

盖板间勾缝脱落。由于盖板间勾缝多为后勾的皮带缝或平缝,与盖板的整体性、粘结性差,在行车的动荷载作用下,盖板间勾缝就会剪裂、酥落。

盖板与台身沉降缝错位。由于盖板预制尺寸误差控制不严、板棱角不顺直,安装时盖板间隙大小不一,或台身沉降缝扭曲、欠顺直,都会造成盖板与台身沉降缝错位现象。

小桥涵沥青铺装层推移、拥包现象,该类问题仅出现在小桥、明盖板涵上。盖板顶砼铺装层表面收光,铺筑沥青铺装层时粘层油洒布过多或过少,盖板顶砼铺装层与沥青铺装层的粘结不好,加上明涵处欠平顺,行车至此刹车,一段时间后明涵处沥青铺装层就会出现推移、拥包现象,影响行车的舒适与安全。

3 八字墙与涵底铺砌施工中常见缺陷

八字墙坡面砼空鼓、开裂。由于八字墙顶面为斜坡面,砼终凝前良好的可塑性,自重使坡面砼向下流动,八字墙坡面平整度与线条不易控制。施工时往往对成型的八字墙坡面砼凿除表面2~3cm后,用砼2次抹面,后抹面的砼不能与原砼粘结成一体,徐变应力、温度应力及风吹日晒作用使八字墙坡面2次抹面空鼓、开裂、脱落,影响着外观质量。

小桥涵处路基边坡。八字墙开口角度或人字墙顶面的扭坡未按设计施工时,均会造成桥涵处路基边坡小于设计值。

涵底铺砌沉陷、开裂。铺砌下土方未按规范回填,密实性不好及铺砌沉降缝处渗水,使铺砌下土方局部沉陷,均会造成涵底铺砌沉陷、开裂。

涵底淤积,即影响了涵洞的泄洪能力,同时也给养护带来了诸多不便。原因一是设计考虑不周,进出水口不畅、出水口标高不当;二是涵底铺砌为浆砌片石标高控制不严,平整度差、铺砌坡度不适;三是施工时填挖方、弃方不当,造成进出水口阻塞。

4 台背填土施工中常见问题

台背回填料不合格。一是回填料采用了涵洞周围非透水性材料;二是采用的透水性材料0.074mm以下颗粒含量及液塑限指标超限;三是回填料级配不良。

台背回填范围不合格。一是基坑沿坑壁垂直回填至原地面,未做成台阶状连接;二是原地面以上的台背回填宽度未达到2倍台身高;三是台背回填土方与相接路基土方填筑材料差异大,因压缩模量的不同,形成小桥涵桥头搭板外的路基不均匀沉降跳车。

台背回填压实度不合格。一是碾压机具压实功不足;二是回填时分层填筑松铺厚度超过20厘米;三是分层洒水不够或超洒,填料压实时不是最佳含水量,有软弹或翻浆;四是填料有粗细料集中或最大粒径超过50mm的未捡,造成大粒径料周边松散不密实;五是台背回填与土方路基连接段碾压未挖台阶;六是台背回填压实度检测频率低,代表性不足,将不合格的填筑层次误判断为合格,致使填方压实度不能达到95%。七是回填时未在距路面基层以下1米处,沿路线方向长H×1.5米处采用水泥含量未4-5%的水泥稳定土分层填筑。

在小桥涵施工中以上常出现的问题,若在施工中注意施工机具使用、施工工艺的流程、施工人员的素质,其问题可以相对解决。

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