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大跨度梁板桥桥面损坏修复后再损坏的研究

更新时间:2006-11-22 00:00:00点击次数:2620次
孟繁宏
(河北保津高速公路有限公司  河北.保定.邮编071000
 
  要:高速公路大跨度梁板桥桥面修复后再损坏,经对发生问题的桥面解剖发现有七方面原因:①超限车的作用;②在桥面维修时虽将桥面黑改白但对已损坏的砼没有清理彻底;③原桥梁结构已发生损坏维修时没有发现;④北方冬季撒盐对桥面的影响;⑤在维修时凿除的桥面余渣没清理干净;⑥桥面维修浇筑砼时行车挠动对砼以最终强度的影响;⑦砼配合比、施工工艺的因素;⑧桥面铺装损坏维修又在损坏的桥面铺沥青拌合料功能层,找到出现问题的原因后,采取出一系列措施,已解决了大跨度桥桥面损坏的问题。
关键词:大跨度桥面再损坏  病害治理  抗挠动砼  桥面余渣清理  双钢砼
 
近此年,由于超限运输,冬季除雪大量使用融雪剂和盐,造成25-30米T型梁、工字梁、空心板桥的桥面损坏,这些结构类型桥的桥面发生坑槽、拥疱、透水,以及单板受力病害。在河北地区对这一病害治理后一年,又陆续发生桥面砼网裂、空鼓、板缝漏水、沥青铺装层损坏,经过一年多观察研究再治理,对这一问题和治理方法又有一些新的解决措施。
1、大跨度桥桥面再损坏的原因。

 
          图一
1.1超限重载车的作用。
     近几年,在河北地区超  限重车辆要占到货车的三分   之一,这些超限车有的轴重达40吨,总车重达到160吨,大大超过国家限载轴重10吨的标准,对桥面损坏非常大,经统计刚维修的桥面一个重载运铁和煤的车队行驶半月桥面就又发生病害。(见图一)
1.2在桥面病害治理时,实际桥的梁板已损坏,我们在治理时设计对病害的损坏程度认识不足,如工字梁桥上的维弯板已经损坏,有的维弯板松动;有的空心板铰缝已经开裂漏水,板与板的横向分布能力下降;T型梁桥受损,原桥在设计时横隔板太少,桥面整体刚度不足。
1.3北方在冬季大量使用盐除雪,近些年维修过的一些桥,这些桥面维修大部分将沥青功能层改为水泥砼,除雪时撒的盐水一旦桥面有裂缝含氯离子的钠盐进入缝隙,在零下摄氏5度以下时,这些化学材料的体积急剧膨胀,造成新一轮的桥面损坏。
         图二
1.4在处治桥面病害时震松的砼没有清理彻底,这些松动的砼表面看整体性还好,我们的作业人员经验不足未能发现。往往设计人员对     桥面损坏的特殊性也认识不全面,只给出凿除桥面铺装8、10cm,实际有的桥梁板顶面也已经损坏,在凿除损坏的砼不彻底。有的是桥面铺装已损坏但不松动,有的部位砼成片状裂缝,缝间有白色硷痕,造成了漏凿除病害,使浇筑的砼铺装层新旧不能很好结合。留下了隐患。(见图二)
1.5凿除桥面铺装砼余渣没得到彻底清理,在清理凿除的砼铺装层时,大块的好清除,在空心板铰缝底部,和风镐凿出的坑处,这些余渣不易清除。在处治桥面病害时往往一边通车一边施工,工期紧,来不及清除残留在这些部位细粉状余渣。也有的施工人员对这些环节留下的危害认识不足,认为有点余渣在浇砼时撒些干水泥粉就可能解决这些问题,殊不知这些坑里的余渣有的积淀厚达数厘米,在浇砼后使新旧砼不能有效的粘结。
1.6予应力砼大跨度桥绕度大,重载车通过时对桥面的影响。这一因素分为两种类型。第一种为大部分桥为半幅通车半幅施工,浇筑新砼由于不断的重载车对桥面砼挠动,尤其是在砼初凝期对它的挠动,其很难完成强度增长过程,最终发生砼强度不够;第二种为整幅断交施工,桥面砼强度没有大的问题,但是由于桥梁挠度太大(某桥30米工字梁桥挠度达12cm),桥梁在重载负荷的情况下,桥面铺装砼在不断的发生抖动,在新旧桥面未有很好结合的部位开始使新旧砼被抖成两张皮,直至网裂到坑槽的发生。
1.7现在高速公路的桥梁在砼施工时一般不允许现场拌合,大部分都购买商品砼,为了延长砼的初凝时间,大部分砼添加缓凝剂,为尽早通车,缩短砼的养护时间又加些早强剂和减水剂,这些外加剂的大量使用对砼的强度有很大影响;由于在拌合站距施工现场较远,购商品砼有时在运输过程中路上堵车,使砼已过了初凝时间以后到现场浇筑,实际砼强度难以达到设计的标号。因此发生桥面的再损坏。
1.8建设时因要求路面黑色化,对大桥桥面刚度,横向分布能力考虑不足,对桥面的整体性能不重视,因此大部分桥面为7-9cm沥青拌合料,桥面铺装层为8cm,φ8mm钢筋间距15×20mm C30砼,上次维修只挖除了沥青铺装层,没有从根本上解决桥面损坏问题,因此维修后又发生损坏。
2、防止桥面再损坏的措施。
2.1加强对重载超限车的治理,现在各条高速公路都建立超限检查站,对超载车辆进行治理,不让超载车辆上路行驶。2006年底河北已投入数千万资金治理超限运输,近期就可实现计重收费,这些措施的实施对由于重载车对桥面损坏将大大减少。
2.2加强对桥面已损坏砼的认识,桥面砼损坏具有其不均匀性,要让有经验的技术人员旁站在施工现场,凿一块验收一块,这些砼损坏到哪里凿到哪里,直至梁顶板,不留隐患,不要漏凿已损坏的砼。对工字梁桥上的维弯板损坏的部位,要将损坏的构件换掉,对活动的构件重新安装。
2.3要彻底清除余渣,凿除后要用高压水枪冲洒。在予应力空心板结构的桥铰缝余渣的清理时,如铰缝凿不透时,在铰缝处每隔2米钻一个排水孔,以便于冲洗的废水清排。
2.4在桥面冬季除雪一定不要用盐融雪,防止氯离子对砼的损坏。在新桥面铺装后对桥面砼进行保护增加对水损坏的设防。方法有三种:
①在砼中加入防水剂及用防水砼,某桥05年维修在砼中加入2%赛柏斯,效果很好,经过一个冬季融雪剂的使用,桥面砼没有任何影响。
②桥面砼浇完通车前对桥面做1cm 微表处,对桥面防水效果十分理想,并且微表处可改善行车的舒适度,也改善路面观感,使沥青路面全路黑色化。
③在砼达到设计强度后,对砼表面喷洒一层高分子聚合材料《LH201水泥基渗透结晶防水剂》,这一防水材料效果十分好,我们在试验段喷洒后观察三年,已喷过的砼下一整天雨,砼表面不变颜色(不渗水)。
2.4为保证砼强度的可靠度,最好在维修桥附近建拌合楼,缩短砼的运输时间,使砼在初凝前完成浇筑;尽量减少或不用外加剂,减少化学材料对砼强度的影响,也减少对钢筋锈蚀。
2.5高速公路对大跨度桥面维修施工要尽量断交绕行,减少过往车辆对桥面砼强度的影响,也防止车辆通过时的挠动对桥面整体性带来的破坏。
应用新材料、新技术,提高维修桥面砼的可靠性,某科研机构已研究出一种专对桥面挠动大,易损坏的抗挠动砼技术,这种桥面铺装砼,具有配合预应力梁、板受力原理功能,对以后大跨度桥梁、板桥面铺装是技术上的一个创新。
图  三
2.6如果上次维修为白加黑及上面层7-9cm沥青拌合料,铺装层8cmφ8钢筋网是因桥面钢度不足发生损坏,本次为提高大跨度梁板桥的整体桥面刚度,挖除沥青砼功能层和砼铺装后一次浇筑C40双钢砼,及新浇的桥面为上下两层钢筋,上层为φ8钢筋,间距为15×15cm,下层为横向φ16,纵向φ12,间距15×15cm(见图三)。双钢砼对解决由于桥面钢度不足造成的损坏这一治理措施很成功。
3、桥面发生再损坏的处治。
3.1对桥面铺装维修后发生再损坏要早发现早治理,一旦维修后某些部位发生裂缝,要及时用硅酮胶灌缝,防止雨雪水的灌入发生冻害。如形成网裂的要凿除损坏部位砼,并要寻找上次维修留下隐患原因,如挖开后下边砼有裂缝或反硷的现象必须彻底清理,不留后患,一凿到底。
3.2在再损坏部位凿除砼一定要凿出直茬,不得形成斜坡。凿除的砼必须要有一定的厚度,最小厚度不得小于10cm。
3.3修补的材料要用速凝水泥砼或环氧树脂砼,并要有足够的养生时间,不得过早开放交通。
3.4在上次维修中如没有任何防水措施,要及时增加1cm微表处,加强对砼的保护。
 
 
 
 
 
作者:孟繁宏
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