有关组合箱梁桥面铺装裂缝的防治【摘要】本文结合某特大桥组合箱梁桥面铺装施工期间开裂原因及原理,提出了预防桥面裂缝措施。
【关键词】桥面铺装;裂缝;原因;防治措施
0引言:
随着现代社会的发展,高速公路不仅是交通运输的载体,而且会形成一条亮丽的风景带,这就使得各种新颖别致的桥梁在高速公路里程所占份额越来越大,而桥面、桥面铺装层裂缝现象在桥梁建设过程中时有发生,这种现象发生不仅影响桥梁的使用寿命,而且使施工单位因返工处理而造成相当大的经济损失。
因此桥面铺装施工质量必须提高,确保今后建设的桥梁更加经济且耐用。
1 工程概况:
我公司承建某高速公路的高架桥(全长6km),上部结构由4×30m或5×30m先筒支后连续组合箱桥梁型组成,桥面铺装为8cmc50砼,中间铺设10cm直径5mm热扎带钢筋网,施工过程中部分桥面铺装出现裂缝,后经返工处理,并认真分析产生裂缝的原因,采取相应的防治措施,确保桥面铺装按期优质完工。
2 裂缝产生原因分析
桥面裂缝原因很多,设计理论的缺陷或假设与实际状态相差太大;未按设计规定、施工规范的要求施工,施工程序和方法不当;自然因素影响,造成质量达不到要求。
下面仅从施工方面分析产生裂缝的原因。
2.1 原材料和施工配合比原因
2.1.1 水泥安定性不合格易产生安定性裂缝即通常所说的龟裂。
2.1.2 石料料径过细,导致砼增加了水泥用量,增大了水泥砼收缩量,容易致铺装层产生收缩裂缝。
2.1.3 浇筑铺装层石料边洗边用,无法控制用水量,造成塌落度偏大,从而影响砼的早期强度,导致早期强度增长不能抵抗温度,干缩变形产生的应力,而形成裂缝。
2.2 桥面铺装厚度不一致
2.2.1 箱面预制时,底模未进行专门设计,张拉起拱后箱梁筒支在两端基础上,由于基础未进行特殊加固处理,造成基础两端下沉,从而导致预拱度与设计不相符,箱梁安装后,形成铺装厚度不一致。
2.2.2 部分人孔施工处压模不到位,导致内膜上浮,局部高程偏大,此处铺装过薄。
2.2.3 预制箱梁时,高程未能较好控制、相邻两片箱梁高度不一致,导致铺装层厚度不一致。
2.2.4 箱梁安装时,相邻两片梁横坡不协调,导致湿接缝处桥面铺装厚度不均。
当桥面铺装施工时,同一跨同一副铺装层一次性施工完成,在砼的干缩此时的抗拉过程中或在活载的作用下,当应力集中在铺装层较薄且超过砼此时的抗拉极限强度时,铺装层就是被拉裂,导致
裂缝产生。
2.3 预制梁顶面拉毛不当和施工缝处理不妥在预制箱梁时,为使“外光内实”,过分注重箱梁顶面平整光洁,拉毛过细或忽略,从而给桥面铺装的施工带来不良影响,且在箱梁安装完毕后,未及时进行桥面铺装施工,导致箱梁顶面污染较严重,而在桥面铺装施工之前,顶面未按施工规范进行全面凿毛,冲洗干净,以及浇筑时,附着式振动器移动太快,造成局部未完全振捣密实,导致桥面铺装与梁顶面施工缝接合不实,这些部位也会导致裂缝产生或者造成脱空,在活载作用下进一步造成碎裂。
2.4 钢筋网片安装和砼施工方法不当
2.4.1 钢筋网片未按设计要求放在铺装层中层,接贴梁面安装网片不能起到防裂效果。
2.4.2 操作工人在浇筑后过早停止搓平,从而引起铺装层出现干缩裂缝。
2.4.3 由于是连续箱梁,每150m(120m)每天只能浇筑2孔60m,如果用常规的砼运输方法,用翻斗车将砼运输至浇筑现场,第二天浇筑时,翻斗车在梁面运输对梁体产生震动,对第一天砼强度增长产生影响,甚至带来微小的裂纹。
2.5 工期、季节及养护的影响
2.5.1 目前高速公路建设市场竞争激烈,建设单位和施工单位由于前期均对工期提出了很高的要求,特别是施工单位由于前期主体工程延迟往往造成后期工期特别紧张,在各项准备工作不充分,
施工环境不允许条件下,为适应工期要求仓促进行铺装层施工,导致桥面铺装质量达不到设计要求。
2.5.2 桥面铺装由于砼铺装层大部分在8cm左右,故对温差变化对砼影响较大。
冬季施工时,大气温度较低,而砼内部由于水化热产生,温度较高,从而使砼表面与内部温差较大,极易产生温差裂缝。
夏季施工时,气温较高,砼初凝时间短,给施工带来较大难度,如果砼浇筑推进速度过快,往往砼已初凝而第二遍搓平还未进行,而不进行第二遍搓平正是导致桥面施工质量差,产生裂缝的重要原因。
春秋季施工时,早晚温差较大,空气干燥且湿度小,且多有大风,从而导致砼的水分蒸发较快,如没有有效防护措施也会导致砼干缩裂纹产生。
雨季施工,如果覆盖不及时,对刚浇筑而未终凝的桥面铺装期表面水泥浆将被冲洗掉,从而影响砼质量,而对于刚初凝强度不太高,气温较多时,突然降雨,会造成砼温差较大,进而造成桥面裂缝产生。
上述诸多因素偶然组合,均会造成铺装层受到损伤,日久天长桥面铺装裂缝会进一步增生,从而影响桥梁运行质量,导致未竣工进行返工或运行未久就进行大修。
3 桥面裂缝的预防措施
为了消除桥面裂缝的产生,一方面优化设计,完善设计理念,消除因设计不完善而产生裂缝原因,如对不对称边梁增加一定数量抗扭构造钢筋等等。
另一方面,选择合理施工方法,施工工期和严格按设计施工规
范要求施工,精心管理,精心组织,精心施工,精益求精,确保每道工序按质按量施工,下面从施工角度谈谈怎样预防桥面铺装层裂缝产生。
3.1 原材料和配合比控制
3.1.1 优化水泥,选择安定性合格、质量稳定、低水化热的水泥。
3.1.2 优化配合比,认真进行配合比设计,用改善骨料级配降低灰比,掺加混合材料等方法。
3.1.3 掺入缓凝减水剂,使砼缓凝,推迟水化热峰值出现,使升温期延长,有足够的时间让砼强度增长,提高砼的抗拉强度。
3.1.4 外掺膨胀剂,掺入一定数量的膨胀剂使砼微膨胀形成内预应力,抵消砼收缩产生的部分应力,以防止裂缝产生,还可结语部分水泥,一举两得。
3.2 确保铺装层厚度均匀
3.2.1 在箱梁预制时定期进行底板观测时,发现问题及时加以解决。
3.2.2 缩短存梁时间,箱梁安装完毕后,立即进行高程测量,如果超过施工规范误差范围,及时进行调整,确保横坡协调一致。
3.2.3 对箱梁高度高出设计凿除部分表面砼。
3.3 施工缝处理
箱梁顶面做到平整而且粗糙,进行凿毛处理,消除梁体污染,选择消洁剂应不对砼产生不良影响。
必要时,可先用喷浆机一层高
标号水泥浆,增加施工缝粘结力,同时,振动梁移时应缓慢均速,确保振捣密实。
3.3.1 钢筋网片安装时,下铺设水泥垫块,同时钢筋网采用电锤将铆钉嵌入梁提固定网片,防止浇筑过程网片上浮,或者采用二层逐次顺序浇筑,确保钢筋网位置在铺装层中间。
3.3.2 加强操作工责任心教育,提高质量意识。
3.3.3 改变砼的运输方式,采用泵送砼,或用人工推车运料,以减少对前天砼的影响。
3.4 安排合理工期及相应季节防护措施
3.4.1 根据整体工程要求,制订出合理工期,桥面铺装为一项细活,慢活应留有充足施工工期,尽可能做到前紧后松,确保桥面铺装的施工质量。
3.4.2 对于冬季桥面铺装层施工,可采取蒸汽养护,蒸汽养护升温或降温速度不易过快,应控制在5c°-10°c/h,以避免应蒸养而引起温差裂缝,另可采取水箱加温,砼石料白天翻晒,晚上覆盖延长搅拌时间,确保砼入模温度大于10°c 。
3.4.3 夏季、雨季根据天气预报尽量避开雨季施工,另可制作可移动工作棚,夏季作为遮阳棚,雨天为遮雨棚,夏季可用冷水喷洒骨料,并对施工完毕桥面覆盖洒水养护。
3.4.4 春、秋季可在上风处设喷雾设施,有效增加浇筑地区温度,对浇筑完毕桥面喷养护剂自身养护。
4 结束语
总之,只要严把质量关,制订详细周密的施工计划,采用科学、合理的施工工艺,优选各种材料,优化配合比,提高员工整体素质,就能有效保证桥面铺装层施工质量,杜绝桥面铺装层裂缝的产生。