王 軒 馮建通
(1.山西路橋第一工程有限責(zé)任公司,山西 太原 030006; 2.山西路橋東二環(huán)高速有限公司,山西 太原 030100)
橋梁工程是公路建設(shè)中的重要組成部分。其施工質(zhì)量的好壞,直接影響其使用功能、安全性和耐久性。橋梁常見病害的發(fā)生往往源自施工過程的質(zhì)量控制不嚴(yán)。施工期間應(yīng)從實(shí)際情況出發(fā),有針對(duì)性地采取對(duì)策,對(duì)可能出現(xiàn)病害的施工環(huán)節(jié)加強(qiáng)管控,及時(shí)消除隱患,才能保證工程施工的整體質(zhì)量。
橋梁工程施工因受地質(zhì)條件、施工環(huán)境、工程材料、施工技術(shù)、施工工藝及作業(yè)水平等方面的影響,造成橋梁病害的原因也是多方面的。按照橋梁病害出現(xiàn)的部位通常可分為上部病害、下部病害和附屬結(jié)構(gòu)病害,常見病害如橋面鋪裝損壞、橋面滲水、梁板裂縫、支座損壞、橋頭跳車等等?,F(xiàn)就橋面鋪裝、支座及伸縮縫常見病害進(jìn)行分析,并提出了相關(guān)施工過程中的預(yù)防措施。
裂縫是橋梁橋面鋪裝層最常見、最普遍的病害之一。橋面裂縫從形態(tài)分主要可分成橫向縫和縱向縫,按裂縫深度可分為表層縫、貫穿縫。產(chǎn)生裂縫的原因較多,以水泥混凝土橋面鋪裝為例,產(chǎn)生裂縫的原因主要有以下幾個(gè)方面:
1)由于梁板頂面不平整或相鄰梁板高差過大,造成橋面鋪裝各部位現(xiàn)澆混凝土厚度不均勻,薄弱部位在行車荷載的重復(fù)作用下出現(xiàn)裂縫;2)橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)片鋪設(shè)位置不準(zhǔn)確,垂直方向不居中,鋪設(shè)的高層差別大,部分位置鋼筋網(wǎng)片貼近梁體頂面,橋面混凝土受力不均勻,鋪裝層容易破壞;3)橋面鋪裝混凝土配合比控制不嚴(yán)、拌合質(zhì)量差、養(yǎng)護(hù)不到位等導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)要求,不足以抵抗行車荷載和應(yīng)力作用;4)橋頭跳車和伸縮縫破壞引起連鎖破壞;5)連續(xù)梁橋、拱橋及懸臂梁橋等結(jié)構(gòu)的橋梁,由于荷載的作用而產(chǎn)生負(fù)彎矩或拉力,橋面鋪裝層在拉力的作用下產(chǎn)生負(fù)彎矩區(qū)裂縫,從而造成橋面鋪裝的損壞;6)鋪裝防水層破損導(dǎo)致橋面鋪裝的破壞。
橋梁支座位于橋梁上部與下部的連接點(diǎn)處,向蓋梁、臺(tái)帽和墩柱傳遞由橋梁上部施加的壓力,是橋梁受力的關(guān)鍵部位。以橡膠支座為例,其病害主要表現(xiàn)在:
1)支座變形。主要是支座質(zhì)量差、安裝不水平或脫空、梁板吊裝時(shí)斜向擠壓、在外力作用下移位等原因造成支座偏壓,導(dǎo)致支座變形甚至開裂。2)支座老化。支座長(zhǎng)期使用后,橡膠材料老化,出現(xiàn)開裂。3)鋼板銹蝕。由于支座鋼板未經(jīng)除銹、防銹處理,出現(xiàn)銹蝕,影響支座結(jié)構(gòu)的使用壽命。
由于橋梁伸縮縫大都是在橋梁工程施工后期進(jìn)行。在此階段路面及其他后續(xù)工程陸續(xù)開始施工,施工管理的重點(diǎn)開始向橋梁工程以外的施工項(xiàng)目轉(zhuǎn)移,放松對(duì)伸縮縫的施工管理,容易造成伸縮縫質(zhì)量隱患。伸縮縫部位常見的病害有以下幾種:
1)橋梁墩、臺(tái)帽處及梁板伸縮端預(yù)埋鋼筋位置不準(zhǔn)確,預(yù)埋鋼筋與伸縮裝置不能正常連接或連接不足、焊接質(zhì)量差,力的傳遞不均勻,影響伸縮裝置與橋梁連接的整體性和穩(wěn)定性,容易導(dǎo)致伸縮裝置變形及與后澆筑混凝土連接部位出現(xiàn)裂縫。2)伸縮裝置安裝不平整或后澆混凝土與橋臺(tái)、梁端銜接不平整,出現(xiàn)起伏或錯(cuò)臺(tái),容易在行車沖擊反復(fù)作用下,形成后澆混凝土和伸縮裝置的破壞。3)伸縮裝置沿路線方向兩側(cè)的混凝土質(zhì)量差、振搗不密實(shí),或澆混凝土的界面未清理干凈,都可能造成混凝土部位易出現(xiàn)裂縫、破損。4)安裝伸縮裝置時(shí),預(yù)留伸縮量設(shè)置不準(zhǔn)確,過大或過小,在外界氣溫變化的情況下,容易造成伸縮縫過于拉伸失效,或推移擠壓損壞伸縮裝置和混凝土。
針對(duì)容易出現(xiàn)病害的部位,在施工過程中必須重點(diǎn)加以控制,對(duì)每一道工序檢查到位、處理到位、過程管控到位,才能有效預(yù)防病害的發(fā)生。
1)加強(qiáng)梁板預(yù)制質(zhì)量控制,確保梁板幾何尺寸符合要求,頂面平整無起伏;嚴(yán)格控制吊裝后梁頂高程,確保梁板間明顯錯(cuò)臺(tái),從而保證橋面鋪裝厚度的均勻性。2)鋼筋網(wǎng)片定位準(zhǔn)確,使網(wǎng)片上下保護(hù)層厚度符合要求。3)嚴(yán)格控制橋面鋪裝混凝土配比,振搗到位;避開高溫時(shí)段施工,覆蓋到位、養(yǎng)護(hù)到位,保證鋪裝層的施工質(zhì)量。4)加強(qiáng)墩頂負(fù)彎矩施工控制,準(zhǔn)確施張負(fù)彎矩鋼筋。5)重點(diǎn)控制橋面鋪裝與防撞墻、防撞護(hù)欄連接的邊角部位、防水層的接縫部位的施工質(zhì)量,使防水層真正起到防水效果,防止水對(duì)橋面造成的侵蝕。
1)選擇質(zhì)量符合要求的支座,從源頭保證支座安裝質(zhì)量。2)支座安裝前全面檢查墊石位置、高程、平整度,準(zhǔn)確定位支座位置,保證支座安放密貼、水平。3)梁板吊裝時(shí)垂直落穩(wěn)在支座上,防止偏壓;有脫空現(xiàn)象時(shí)用鋼板進(jìn)行調(diào)整,保證支座均勻受力。4)安裝支座防塵罩,延緩支座老化;及時(shí)檢查更換不合格支座。
1)嚴(yán)格控制伸縮裝置部位的預(yù)埋鋼筋質(zhì)量,做到預(yù)埋數(shù)量、位置、高度準(zhǔn)確,使預(yù)埋鋼筋與伸縮裝置準(zhǔn)確連接,并保證焊接質(zhì)量。2)伸縮裝置焊接安裝時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查其頂面與前后橋面平整度,及時(shí)調(diào)整偏差部位;混凝土澆筑時(shí)要隨時(shí)用靠尺或直尺檢查,確保施作后的混凝土與連接面、伸縮裝置無錯(cuò)臺(tái)。3)加強(qiáng)伸縮縫混凝土施工的過程控制,做到配合比準(zhǔn)確、澆筑界面潔凈、振搗密實(shí)、覆蓋養(yǎng)護(hù)到位。4)根據(jù)外界氣溫條件,準(zhǔn)確計(jì)算和設(shè)置預(yù)留伸縮量,使預(yù)留伸縮量符合溫度變化引起的梁體伸縮范圍。
預(yù)防橋梁病害,施工過程質(zhì)量管控是關(guān)鍵。施工前應(yīng)針對(duì)造成橋梁病害的因素進(jìn)行分析,提前制定防治方案,有針對(duì)性地采取預(yù)防措施,并嚴(yán)格落實(shí)。只有加強(qiáng)施工過程的質(zhì)量控制,嚴(yán)格按照施工規(guī)范施工,把好材料關(guān)、工序關(guān)、檢驗(yàn)關(guān),才能有效防止橋梁病害的發(fā)生。