公路桥梁工程常见病害原因及预防措施
2018-03-23冯建通
王 轩 冯建通
(1.山西路桥第一工程有限责任公司,山西 太原 030006; 2.山西路桥东二环高速有限公司,山西 太原 030100)
桥梁工程是公路建设中的重要组成部分。其施工质量的好坏,直接影响其使用功能、安全性和耐久性。桥梁常见病害的发生往往源自施工过程的质量控制不严。施工期间应从实际情况出发,有针对性地采取对策,对可能出现病害的施工环节加强管控,及时消除隐患,才能保证工程施工的整体质量。
1 公路桥梁工程中常见病害
桥梁工程施工因受地质条件、施工环境、工程材料、施工技术、施工工艺及作业水平等方面的影响,造成桥梁病害的原因也是多方面的。按照桥梁病害出现的部位通常可分为上部病害、下部病害和附属结构病害,常见病害如桥面铺装损坏、桥面渗水、梁板裂缝、支座损坏、桥头跳车等等。现就桥面铺装、支座及伸缩缝常见病害进行分析,并提出了相关施工过程中的预防措施。
2 常见病害及原因分析
2.1 桥面铺装病害
裂缝是桥梁桥面铺装层最常见、最普遍的病害之一。桥面裂缝从形态分主要可分成横向缝和纵向缝,按裂缝深度可分为表层缝、贯穿缝。产生裂缝的原因较多,以水泥混凝土桥面铺装为例,产生裂缝的原因主要有以下几个方面:
1)由于梁板顶面不平整或相邻梁板高差过大,造成桥面铺装各部位现浇混凝土厚度不均匀,薄弱部位在行车荷载的重复作用下出现裂缝;2)桥面铺装钢筋网片铺设位置不准确,垂直方向不居中,铺设的高层差别大,部分位置钢筋网片贴近梁体顶面,桥面混凝土受力不均匀,铺装层容易破坏;3)桥面铺装混凝土配合比控制不严、拌合质量差、养护不到位等导致混凝土强度低于设计要求,不足以抵抗行车荷载和应力作用;4)桥头跳车和伸缩缝破坏引起连锁破坏;5)连续梁桥、拱桥及悬臂梁桥等结构的桥梁,由于荷载的作用而产生负弯矩或拉力,桥面铺装层在拉力的作用下产生负弯矩区裂缝,从而造成桥面铺装的损坏;6)铺装防水层破损导致桥面铺装的破坏。
2.2 支座病害
桥梁支座位于桥梁上部与下部的连接点处,向盖梁、台帽和墩柱传递由桥梁上部施加的压力,是桥梁受力的关键部位。以橡胶支座为例,其病害主要表现在:
1)支座变形。主要是支座质量差、安装不水平或脱空、梁板吊装时斜向挤压、在外力作用下移位等原因造成支座偏压,导致支座变形甚至开裂。2)支座老化。支座长期使用后,橡胶材料老化,出现开裂。3)钢板锈蚀。由于支座钢板未经除锈、防锈处理,出现锈蚀,影响支座结构的使用寿命。
2.3 桥梁伸缩缝病害
由于桥梁伸缩缝大都是在桥梁工程施工后期进行。在此阶段路面及其他后续工程陆续开始施工,施工管理的重点开始向桥梁工程以外的施工项目转移,放松对伸缩缝的施工管理,容易造成伸缩缝质量隐患。伸缩缝部位常见的病害有以下几种:
1)桥梁墩、台帽处及梁板伸缩端预埋钢筋位置不准确,预埋钢筋与伸缩装置不能正常连接或连接不足、焊接质量差,力的传递不均匀,影响伸缩装置与桥梁连接的整体性和稳定性,容易导致伸缩装置变形及与后浇筑混凝土连接部位出现裂缝。2)伸缩装置安装不平整或后浇混凝土与桥台、梁端衔接不平整,出现起伏或错台,容易在行车冲击反复作用下,形成后浇混凝土和伸缩装置的破坏。3)伸缩装置沿路线方向两侧的混凝土质量差、振捣不密实,或浇混凝土的界面未清理干净,都可能造成混凝土部位易出现裂缝、破损。4)安装伸缩装置时,预留伸缩量设置不准确,过大或过小,在外界气温变化的情况下,容易造成伸缩缝过于拉伸失效,或推移挤压损坏伸缩装置和混凝土。
3 桥梁常见病害在施工阶段的预防措施
针对容易出现病害的部位,在施工过程中必须重点加以控制,对每一道工序检查到位、处理到位、过程管控到位,才能有效预防病害的发生。
3.1 桥面铺装施工质量管控
1)加强梁板预制质量控制,确保梁板几何尺寸符合要求,顶面平整无起伏;严格控制吊装后梁顶高程,确保梁板间明显错台,从而保证桥面铺装厚度的均匀性。2)钢筋网片定位准确,使网片上下保护层厚度符合要求。3)严格控制桥面铺装混凝土配比,振捣到位;避开高温时段施工,覆盖到位、养护到位,保证铺装层的施工质量。4)加强墩顶负弯矩施工控制,准确施张负弯矩钢筋。5)重点控制桥面铺装与防撞墙、防撞护栏连接的边角部位、防水层的接缝部位的施工质量,使防水层真正起到防水效果,防止水对桥面造成的侵蚀。
3.2 支座安装质量控制
1)选择质量符合要求的支座,从源头保证支座安装质量。2)支座安装前全面检查垫石位置、高程、平整度,准确定位支座位置,保证支座安放密贴、水平。3)梁板吊装时垂直落稳在支座上,防止偏压;有脱空现象时用钢板进行调整,保证支座均匀受力。4)安装支座防尘罩,延缓支座老化;及时检查更换不合格支座。
3.3 伸缩缝施工质量管控
1)严格控制伸缩装置部位的预埋钢筋质量,做到预埋数量、位置、高度准确,使预埋钢筋与伸缩装置准确连接,并保证焊接质量。2)伸缩装置焊接安装时应重点检查其顶面与前后桥面平整度,及时调整偏差部位;混凝土浇筑时要随时用靠尺或直尺检查,确保施作后的混凝土与连接面、伸缩装置无错台。3)加强伸缩缝混凝土施工的过程控制,做到配合比准确、浇筑界面洁净、振捣密实、覆盖养护到位。4)根据外界气温条件,准确计算和设置预留伸缩量,使预留伸缩量符合温度变化引起的梁体伸缩范围。
4 结语
预防桥梁病害,施工过程质量管控是关键。施工前应针对造成桥梁病害的因素进行分析,提前制定防治方案,有针对性地采取预防措施,并严格落实。只有加强施工过程的质量控制,严格按照施工规范施工,把好材料关、工序关、检验关,才能有效防止桥梁病害的发生。