城市橋梁通病與應(yīng)對策略
2016-12-05
城市橋梁作為現(xiàn)代城市道路的重要組成部分，在車輛的運(yùn)營之中起著非常重要的作用，尤其是城市的快速發(fā)展，近年來車流量不斷攀升，這就使對城市橋梁“快速、安全、舒適”的要求變得愈來愈高。橋梁在建成通車后，隨著使用年限的增加，重車荷載的反復(fù)作用，在使用中出現(xiàn)一些常見病害，如不及時(shí)修補(bǔ)和維護(hù)，不僅影響了行車速度和行車的舒適性，甚至?xí)?dǎo)致交通事故。因此，如何做出正確的檢測、準(zhǔn)確評價(jià)和分析橋梁問題，及時(shí)制定合理的防護(hù)維修方案，是橋梁維護(hù)管理中一個(gè)值得深入探討的問題，具有極大經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
一、橋頭跳車問題及其應(yīng)對策略
產(chǎn)生橋頭跳車的主要原因是多方面的, 包括地基地面條件、填料、施工材料以及設(shè)計(jì)、施工方面的諸多因素。其主要表現(xiàn)為橋( 涵) 臺(tái)與相鄰路堤之間產(chǎn)生沉降差, 造成錯(cuò)臺(tái)或縱坡不順以及構(gòu)造物的附加變形( 指伸縮縫)導(dǎo)致跳車。
預(yù)防橋頭跳車問題應(yīng)采取如下措施：一是道路開槽至旋噴樁樁頂, 將樁間軟泥盡可能用人工清理干凈后回填碎石至設(shè)計(jì)標(biāo)高, 采用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓, 靜碾一遍, 振動(dòng)兩遍, 以保證碎石填滿樁間空隙。二是回填二灰前, 實(shí)驗(yàn)室必須對回填材料進(jìn)行現(xiàn)場取樣, 并檢測石灰含量及混合料含水量, 檢查合格后方可進(jìn)入現(xiàn)場進(jìn)行攤鋪。如混合料不合格則采取必要措施進(jìn)行處理。三是回填中, 控制虛鋪厚度在23厘米, 保證壓實(shí)后每步厚度不超過20 厘米。每步回填碾壓完成后, 試驗(yàn)人員要進(jìn)行密實(shí)度檢測, 對不合格點(diǎn)要進(jìn)行重新碾壓, 密實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。四是回填中, 對橋頭及擋墻兩側(cè)部位, 振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)不到處, 采用小寶馬壓路機(jī)進(jìn)行碾壓后, 采用火力夯進(jìn)行夯實(shí)。五是橋頭搭板施工完成后, 將搭板周圍清理干凈, 采用商品混凝土進(jìn)行回填并振搗密實(shí), 以保證搭板與道路結(jié)構(gòu)相接處牢固、密實(shí), 最終減少橋頭跳車。
二、橋面鋪裝層破壞問題及其應(yīng)對策略
據(jù)筆者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知，不同的橋梁結(jié)構(gòu)，橋面破損的形式及特征也不盡相同，造成結(jié)構(gòu)的破壞程度也不一樣。一般橋面破壞的主要形式有：局部網(wǎng)狀開裂、沿板（梁）接縫縱向開裂、橋面局部坑槽以及由坑槽引起的主梁頂面破壞。一是鋪裝層裂縫隨著城市交通量的增加以及交通荷載的上升，混凝土橋梁的鋪裝層局部破碎、開裂等越來越普遍，其典型表現(xiàn)為縱向施工縫的啃邊及縱裂和縱橫縫角部約45°的斜裂等。過去的橋面設(shè)計(jì)鋪裝層厚度太小，一般厚度僅60mm或甚至更薄，且鋪裝層中配筋較少。當(dāng)縱向接縫處的連接剛度較差時(shí)，在重荷載作用下裝配式鋼筋混凝土梁（板）橋可能會(huì)損壞受力薄弱環(huán)節(jié)。盡管對橋面鋪裝層，設(shè)計(jì)人員對增加了結(jié)構(gòu)厚度，但仍然沒有把橋面鋪裝當(dāng)成“結(jié)構(gòu)層”來考慮，而其強(qiáng)度、剛度要求以及必要的構(gòu)造配筋要求也沒有明確規(guī)定。二是鋪裝層網(wǎng)狀開裂就裝配式橋梁而言，除了鋪裝層偏薄外，鋪裝層混凝土厚薄不均，鋪裝層與主梁頂面粘結(jié)強(qiáng)度不足等施工不當(dāng)，都是造成鋪裝層網(wǎng)狀裂縫或局部坑槽的原因。對于普通鋼筋混凝土連續(xù)箱梁，自身強(qiáng)度不足是造成橋面網(wǎng)狀裂縫的重要原因，而箱梁頂板龜裂反射，及施工養(yǎng)護(hù)不當(dāng)也可能會(huì)造成橋面網(wǎng)狀裂縫。拱橋橋面鋪裝層，由于填料密度及整體強(qiáng)度不足，在車輪碾壓的作用下，鋪裝層薄弱層在荷載作用下而開裂；雨水的侵蝕和凍脹作用，導(dǎo)致填料松散，進(jìn)一步導(dǎo)致鋪裝層破壞。三是就中小跨徑的板（梁）而言，通常橋面鋪裝的裂縫以縱橋向板縫處的開裂最為嚴(yán)重，影響也大。究其原因：橋梁的橫向剛度較小，板間橫向傳力靠鉸縫和鋪裝層共同傳遞；主梁（板）自身抗彎剛度較大，豎向位移較小。板縫間的鋪裝層受彎剪作用以抗剪為主。在交通荷載的重復(fù)作用下，中線處縱縫開裂最為嚴(yán)重，這是因?yàn)闃蛎嬷芯€板縫處受重復(fù)荷載作用的次數(shù)較其他位置高出數(shù)倍。當(dāng)橋梁超載運(yùn)營時(shí)，主梁（板）撓度加大，從而加劇了橋面鋪裝的縱向開裂。另外，由于橋面開裂致使雨水下滲，造成主梁受腐蝕，降低了結(jié)構(gòu)的耐久性。
橋面鋪裝是一個(gè)十分復(fù)雜的受力結(jié)構(gòu)，需要精心設(shè)計(jì)，合適施工，并采取一切措施，確保其耐久，可靠。目前，柔性鋪裝由于與主梁的變形分離使之受力明確，且較易達(dá)到橋面平整舒適的要求。以下為柔性鋪裝結(jié)構(gòu)：一是雙層結(jié)構(gòu)。上層為3cm厚細(xì)粒式開級配玄武巖瀝青磨耗層，下層為7cm厚瀝青混凝土。二是采用改性瀝青鋪裝，骨料使用玄武巖。為減輕結(jié)構(gòu)恒載，可以通過減小瀝青鋪裝厚度，但最小瀝青鋪裝厚度不得小于5cm。然而，任何一個(gè)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量都是需要施工質(zhì)量的保證。為保證骨架就位與安裝符合設(shè)計(jì)要求，除嚴(yán)格按操作規(guī)程施工外，還要做好鋼筋的制作與安裝，而且還保證箱體混凝土強(qiáng)度的均勻性。
三、鉆孔灌注樁質(zhì)量問題及其應(yīng)對策略
鉆孔灌注樁的質(zhì)量問題主要體現(xiàn)在斷樁上面,斷樁是嚴(yán)重的質(zhì)量事故,又必須要在施工時(shí)預(yù)防該事故的發(fā)生,一般來說,以下幾個(gè)施工問題可能會(huì)產(chǎn)生斷樁現(xiàn)象：一是灌注時(shí)間過長或者導(dǎo)管在混凝土中埋入過深,都會(huì)導(dǎo)致混凝土在導(dǎo)管內(nèi)外壁上初凝,造成混凝土與導(dǎo)管間摩擦阻力過大,上拔導(dǎo)管后混凝土不能及時(shí)填充,從而填入泥漿產(chǎn)生了斷樁；二是混凝土自身的原因,由于混凝土在拌和過程中不均勻或者在運(yùn)輸過程中產(chǎn)生離析現(xiàn)象,都會(huì)導(dǎo)致在灌注過程中出現(xiàn)粗集料集中的現(xiàn)象,造成導(dǎo)管堵塞而出現(xiàn)斷樁；三是如果在灌注過程中護(hù)筒底腳周圍出現(xiàn)漏水或者由于缺乏施工經(jīng)驗(yàn),都有可能出現(xiàn)坍孔現(xiàn)象也會(huì)引起斷樁；四是在施工過程中,由于各種原因無法保證施工連續(xù)進(jìn)行,比如導(dǎo)管進(jìn)水、機(jī)械故障、停電等也會(huì)導(dǎo)致斷樁的發(fā)生。
在處理鉆孔灌注樁質(zhì)量問題時(shí)，首先要對有可能出現(xiàn)斷樁情況的樁進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測,對于進(jìn)行過故障處理的樁也要重點(diǎn)監(jiān)測,對于所有樁都要進(jìn)行無破壞檢測,使所有樁最終都要達(dá)到無斷層、無夾層,并且強(qiáng)度要符合設(shè)計(jì)要求。樁頭混凝土要鑿出密實(shí)的層面,并進(jìn)行大面平整,要求達(dá)到無殘留混凝土以及其他雜物,另外標(biāo)高必須符合施工設(shè)計(jì)要求。需嵌入承臺(tái)或系梁內(nèi)的樁頭及錨固鋼筋長度要符合設(shè)計(jì)要求,在驗(yàn)收鋼筋時(shí),要注意重點(diǎn)驗(yàn)收鋼筋骨架以及樁柱鋼筋的焊接質(zhì)量,樁頂錨固筋要與設(shè)計(jì)角度保持一致,并采用螺旋筋進(jìn)行纏繞固定。砂漿墊層在平整度方面以及標(biāo)高方面要符合要求,其尺寸必須滿足支立承臺(tái)、系梁模板的要求,模板板面之間要求不漏漿、接縫嚴(yán)密、支撐牢靠,其各項(xiàng)指標(biāo)比如位置、幾何尺寸、保護(hù)層厚度等數(shù)據(jù)都要符合設(shè)計(jì)要求。在澆筑混凝土之前,應(yīng)該為模板涂刷脫模劑,外露面混凝土模板的脫模劑應(yīng)采用同一品種,在涂刷過程中不能污染鋼筋及混凝土的施工縫,這樣才能夠保證外露面美觀,線條流暢。
四、結(jié)束語
總之，城市道路橋梁的質(zhì)量問題一直是關(guān)注的熱點(diǎn)，如何預(yù)防其質(zhì)量通病，現(xiàn)實(shí)意義巨大。混凝土橋梁工作環(huán)境（荷載、溫度、濕度等），人為因素以及材料（鋼筋與混凝土）性能退化會(huì)對其產(chǎn)生影響，從而引發(fā)各種形式的病害。因此，必須做到具體問題具體分析，采取有針對性的策略加以應(yīng)對，才能使我國的道橋事業(yè)更上一層樓。
參考文獻(xiàn)
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