水泥砼桥面铺装层质量控制

桂向东

(安徽省桐城市地方公路局,安徽桐城 231400)

水泥砼桥面铺装层质量控制

桂向东

(安徽省桐城市地方公路局,安徽桐城 231400)

结合工程实例对水泥混凝土桥面铺装层质量缺陷表现形式、产生原因进行分析,对该道工序的质量控制难点、要点提出一些看法,以供今后类似型式桥面铺装层的质量控制参考,尽量避免质量通病的发生。

水泥砼桥面;桥面铺装层;质量控制

0 引言

桥面铺装层是桥梁系的一部分,相对于桥梁其它部分,它直接承受行车荷载、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,另一方面起联结各主梁共同受力的作用。它既是桥面保护层,又是桥面结构的共同受力层。所以桥面铺装层应具有足够的强度和良好的整体性,并具有足够的抗渗性、抗裂性、抗冲击性和耐磨性能。桥面铺装层施工质量的好坏直接影响桥梁使用的耐久性和行车的舒适性、安全性。

从笔者调研的高速公路工程实体情况来看,桥面铺装层的设计大多为8cm水泥混凝土+10cm沥青混凝土的复合式桥面铺装,一般10cm的沥青混凝土由另外招标的沥青混凝土路面单位施工。基于这种模式,有很多桥梁施工单位一方面认为水泥混凝土桥面铺装层不是桥梁工程的主体工程,不需要高度重视;另一方面认为水泥混凝土桥面铺装层上面还有10cm的沥青混凝土,有些缺陷可以由沥青混凝土来弥补。因此,对水泥混凝土桥面铺装层的施工不够重视,现场质量控制不佳,致使水泥混凝土桥面铺装层出现不同程度的质量缺陷和问题。

1 工程实例

合安高速公路 G、H合同段,主要结构物有互通立交、特大桥、中小桥等。上部结构有13m～20m预应力空心板梁、25m～36m预应力箱梁、30m～40m预应力 T梁、现浇预应力连续箱梁、现浇钢筋混凝土箱梁等型式。桥面铺装层设计为8cm水泥混凝土+10cm沥青混凝土,8cm的水泥混凝土桥面铺装层由路基桥梁标施工,10cm的混凝土桥面铺装层由路面标施工。水泥混凝土桥面铺装层是从2004年10月陆续开始,混凝土标号与梁体相同,坍落度设计根据现场浇注方式确定,具体性能要求见表1。各合同段桥面铺装层混凝土所使用原材料和配合比见表2。

表1 不同结构型式的桥面铺装层混凝土性能要求

表2 不同浇注方式的桥面铺装层混凝土原材料和配合比

2 铺装层常见的质量缺陷及产生原因

2.1 铺装层厚度达不到设计要求

规范要求,桥面铺装层的厚度允许下限偏差为-5mm。在合安高速公路F合同段80m桥面铺装层根据此标准检测,有很多断面的混凝土厚度都达不到设计要求,最终返工处理。其实这是桥面铺装层施工中最常见的质量缺陷,也是公路运营以后危害最大的质量隐患。厚度达不到设计要求的原因是施工水平差造成的。由于施工单位技术力量薄弱,对墩台帽、盖梁、支座垫石的标高和箱梁高度控制不严,对铺装层厚度控制技术交底不到位。甚至有的承包人为达到偷工减料的目的故意抬高支座垫石的标高,减小铺装层厚度。但本工程项目中也存在箱梁顶面齿板设计不合理造成铺装层厚度达不到设计要求的问题,不在此赘述。

2.2 钢筋网保护层不准确

本工程采用D8钢筋网片作为桥面铺装层的受力筋。施工中主要存在的问题是网片未能准确的放置在铺装层的中间,钢筋网保护层偏大或偏小,不均匀。原因是垫块厚度不均匀,甚至没有在钢筋网片下放置垫块,用浇注中混凝土当垫块,造成保护层偏大;还有箱梁或现浇梁局部标高偏高未做处理,在保证桥面铺装层标高、平整度准确的要求下势必造成保护层偏小。

2.3 桥面铺装层表面龟裂

在合安高速公路J合同段2005年3月2日浇注的半幅桥面铺装层150m。监理在3月7日例行检查中发现,其中有100m长范围内出现大面积的表面龟裂。出现问题后,监理立即通知承包人暂停所有铺装层施工,一起研究分析产生大面积表面龟裂的原因,以避免在后期的施工中继续产生类似问题。通过调查当时的施工记录和监理日记,初步分析认为,主要原因是:

(1)当时首次采用汽车输送泵浇注混凝土,为防止堵管,增加混凝土流动性,施工人员有意调整配合比,使得混凝土坍落度远远超过设计140mm～180mm的要求,实测坍落度为220mm;

(2)浇注前为了使接触面湿润,用水管抽水冲洗,箱梁齿板处低洼有积水,浇注时未作处理,导致该处水灰比过大;

(3)由于首次采用汽车输送泵浇注混凝土,浇注速度快,振捣、收光、拉毛的工人未增加,工作不连续,导致有的混凝土已终凝硬化才收光拉毛,有的混凝土未收浆就收光拉毛,都会引起表面收缩裂纹;

(4)浇注当天桥面风速在6～7级,覆盖不及时,混凝土失水过快,来不及硬化,必然产生干缩裂纹。

针对以上原因,承包人采取严格控制水灰比和坍落度、改为洒水湿润、增加收光拉毛工人、严格收光拉毛时间控制、及时覆盖养生以及避开大风作业等有效的整改措施后继续施工,未发现铺装层出现表面裂纹和龟裂。

其实,沿线好几个合同段都出现类似问题,只是产生原因略有不同。在以往的高速公路施工过程中也有同样的现象发生,可以说这是桥面铺装层的质量通病之一。综合各类桥面铺装层表面龟裂、不规则裂缝产生的原因,主要有以下几点:

(1)使用的水泥不稳定、强度不足,混凝土早期失水过快、养护不及时产生收缩裂纹或裂缝;

(2)水灰比不准确,坍落度过大,混凝土表面浮浆层过厚,骨料少,干缩后出现龟裂;

(3)水泥用量过多,当时表面光洁,时间较长后混凝土表面产生裂纹;

(4)混凝土施工工艺不当,保护层过厚,都会引起不同程度的收缩龟裂。

2.4 桥面铺装层表面脱皮、露石、起砂

有的桥面铺装层不是复合式铺装层,即全部为水泥混凝土铺装层,车辆直接在其上行驶。通车后一段时间后,桥面局部出现表面脱皮、露石、起砂现象,受雨水、荷载等因素影响最后出现大面积的损坏,直接影响桥梁的使用寿命。产生这类质量缺陷的主要原因是:混凝土坍落度大,施工过程中提浆过厚;平整度找平时用砂浆找平,或在已振实的混凝土表面用灰浆找平;冬季施工未采取保温措施,混凝土表面冻胀;水泥用量不够,细集料偏细上浮砂多,收光时拍抹过量也会造成砂粒上浮;混凝土初凝即遭雨淋,使水泥浆流失,留下的砂粒多易起砂。

2.5 桥面混凝土出现空鼓

混凝土桥面铺装完成一段时间后受车辆荷载作用出现空鼓现象也是桥面铺装容易产生的质量问题,而且除了凿除返工外往往无法修补。所以此类质量问题的预防非常重要。综合分析,产生这类问题的主要原因是:混凝土浇注时梁板顶面不清洁、不粗糙、未凿毛、养生不及时,与梁板结合不牢;预制梁板的尺寸拱度不符合设计要求,混凝土厚度不均匀,混凝土离析,水灰比偏大。

从这些原因可以看出,人为操作主观因素是主要原因,只要在设计施工过程中稍加注意控制就可避免出现空鼓问题。

2.6 桥面铺装层表面不平整、出现个别小坑眼或印迹

复合式桥面铺装层的下层即水泥混凝土铺装层的平整度差,将会直接影响上层沥青混凝土的摊铺厚度、平整度,进而影响整个桥面铺装层的使用。有些铺装层还出现个别小坑眼或印迹。这种缺陷主要是在施工过程中施工工艺不成熟,操作方式不当,混凝土表面尚未形成足够的强度,行人行走或放重物留下印迹。个别小坑眼是由于砂石原材料泥块含量过大,与水泥砂浆粘接不牢,经行车、冲刷等外力作用形成。

3 铺装层常见质量缺陷的预防控制

针对以上提出的水泥混凝土桥面铺装层的主要质量缺陷表现形式和产生的原因,不难看出,预防控制并不存在多少技术难题,只要在施工过程中承包人、监理工程师高度重视,就可避免这些质量缺陷。以下将水泥混凝土桥面铺装层的主要质量缺陷预防控制措施汇总列成表3。

表3 水泥混凝土桥面铺装层质量缺陷预防控制措施表

由表3可见,不同质量缺陷的预防控制措施相互关联,互相制约,有很多共同点,但也有不同的也方,所以任具作操作时既不能顾此失彼,也不能一概而论。要抓住重点控制项目,通盘考虑,相互兼顾。

4 结束语

在桥梁施工过程中,人们往往把工作的重点放在桩基、立柱、墩台盖梁、预制梁和台背回填上,而对桥面铺装层的施工重视不够,导致桥面铺装层出现本不应该出现的质量缺陷和质量问题。所以,只要在设计人员设计时多方面考虑,监理预先对承包人的人、机、料和施工工艺严格把关,针对文中所提可能引起桥面铺装层质量缺陷的因素提前预防控制,施工单位思想上高度重视,做好详细的技术交底,施工时严格按监理审批的工艺流程操作,可以减少桥面铺装层质量缺陷的发生,甚至不发生。

[1] JTJ041-2000.公路桥涵施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2000.

[2] 王国清.公路工程质量问题及防治措施百问[M].北京:人民交通出版社,2003.

U443.33

A

1671-8275(2010)01-0020-03

2009-11-16

桂向东(19662),男,安徽桐城人,桐城市地方公路局工程师。

责任编辑:钱让清