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铺装施工论文8篇

时间:2022-05-01 01:50:24

铺装施工论文

篇1

关键词:公路桥梁,桥面铺装,病害,预防

 

1、概述

目前,在公路桥梁中,桥面行车道铺装一般采用水泥混凝土和沥青混凝土铺装,由于桥面铺装在我国尚缺乏较成功的经验,再加上施工工艺上的不足,使得桥面铺装在施工过程中常常出现一些病害问题。根据调查资料表明,正在使用的大中桥80%以上桥面不同程度的存在病害,20%以上已严重的影响了使用,本文就其中较普遍的问题进行分析,并借自身的施工养护经验探讨一些行之有效的预防改进措施。

2、水泥混凝土桥面铺装

在水泥混凝土桥面铺装的使用和养护过程中,最常出现的问题是铺装层的龟裂、破碎、露筋和平整度差,主要有以下几个原因:

⑴ 原材料质量不合格。石料压碎值指标不符合要求,细集料中杂质含量过高,粗骨料粒径不合格等均可影响到混凝土的整体强度,使其达不到设计要求,难以满足使用要求,从而发生龟裂破碎现象。

⑵ 水泥混凝土铺装与桥梁行车道未能很好地联结成整体,由“空鼓”现象,另外桥面钢筋网下沉,上保护层过大,钢筋网未能起到防裂作用,这样桥面不能适应反复荷载引起的震动而发生破坏。

⑶ 铺装层厚度不够,由于在桥梁下部结构或预制梁施工时未能控制好标高,安装后致使梁顶标高偏高,为了保证路线总标高不变而减少了桥面铺装厚度,使得钢筋网上下保护层不够,强度严重不足而发生破损,严重时出现漏筋现象。科技论文,桥面铺装。

⑷ 未按规定要求进行养生及交通管制,桥面铺装混凝土铺筑完成后覆盖养生不及时,在混凝土未达到设计强度时即开放交通,允许车辆通行,从而造成了铺装的早期破坏。

通过上面的分析可知,影响桥面混凝土铺装的因素很多,如不注意,就会过早的发生破损,缩短铺装层的使用寿命。因此,要想预防上述的情况发生,必须着重从以下几个方面入手,严格按照规范要求进行施工。

⑴ 严把原材料质量关。各类粗细骨料必须分批检验,各项指标合格后方可使用。混凝土配料时沙子应过筛,各种石料的粒径符合规范要求,拌合前对设备进行标定,以保证混凝土质量。科技论文,桥面铺装。

⑵ 为使桥面铺装混凝土和行车道板紧密结合成整体,在进行梁板预制时其顶面必须拉毛,一般应垂直跨径方向划槽,槽深0.5-1.0cm横贯全宽,每延米10-15道,在绑扎桥面钢筋网之前必须用钢丝刷清除桥板顶面的浮浆,用空压机吹净,浇筑前刷一层水泥浆,以保证梁板与桥面铺装的结合。在浇筑桥面混凝土之前必须严格按设计重新布设钢筋网,设置垫块,,以保证钢筋网上下保护层的厚度,从而减少裂缝。

⑶ 在进行桥梁上、下部施工时标高控制要“宁低勿高”,以保证桥面铺装层的厚度,如果标高有问题,按原设计不能保证铺装层厚度,要通过设计部门适当提高路线标高以确保铺装层厚度。在浇筑桥面混凝土时要严格控制标高,保证平整度,初凝前要按规范拉毛,以保证桥面摩擦系数。

⑷ 水泥混凝土桥面铺装完成后必须及时覆盖和养生,在混凝土达到设计强度后才能开放交通。科技论文,桥面铺装。

3、沥青混凝土桥面铺装

在大中型桥梁中,桥面铺装的沥青混凝土铺装层应满足与混凝土桥面的粘结,防止渗水、抗滑及有较高抗震变性能力等功能性要求。然而在实际使用过程中,桥面混凝土开裂脱落却往往成为桥面铺装的主要病害,主要由于:

⑴ 设计上先天不足。沥青混凝土铺装层厚度宜为4-10cm,同时必须保证不能渗水,高等级公路上的沥青混凝土铺装层应厚一些。科技论文,桥面铺装。但有的沥青混凝土铺装层设计时厚度严重不足,或为保证路面设计标高而擅自降低沥青混凝土铺装层厚度,而沥青混凝土的配比却未作相应的调整,致使铺装层的抗震变形能力减弱,造成了面层开裂脱落。

⑵ 沥青混凝土铺装层漏水或平整度较差造成积水,再加上排水不畅,在车辆荷载的反复作用下,两层分离,产生龟裂脱落。

⑶ 粘层油质量差或未深入到混凝土面层中,未起到粘结作用。

⑷ 压实度不够。施工时未按规范要求进行碾压,造成强度不足,在车辆长期作用下,产生破碎脱落。

⑸ 大中桥中线铰缝处沥青混凝土铺装在车辆荷载作用下,出现断裂脱落。

因此,在进行沥青混凝土桥面铺装施工时,为保证工程质量,预防上述病害的发生,应从以下几个环节入手严格控制:

⑴ 在设计上应保证沥青混凝土铺装层的厚度满足使用要求,对于高速公路桥面,其沥青混凝土铺装层厚度应≥9cm。公路桥面沥青混凝土铺装层厚度应与相接公路面层一致并一起施工。

⑵ 沥青混凝土配比要采用连续密级配,确保沥青混凝土不渗水、不积水,同时在泄水孔的设计、施工时,保证泄水孔的底面标高低于桥面水泥混凝土铺装层标高,养护时要经常清理泄水孔,确保层间水和表层水及时排出,以防止长时间浸泡沥青混凝土造成破坏。科技论文,桥面铺装。

⑶ 施工前应对水泥混凝土桥面进行清扫和冲洗,对尖锐突出物及凹坑应与剔除或修补,以保证桥面平整、粗糙、干燥、清洁。粘层油宜采用乳化沥青或改性沥青,洒布要均匀,确保充分渗入以起到粘结作用。科技论文,桥面铺装。

⑷ 在施工时,沥青混凝土宜采用胶轮压路机复压及轻型钢筒式压路机终压的方式,不得采用可能损坏桥梁的大型压路机和重型钢筒式压路机,沥青混凝土铺装层的施工碾压一定要严格控制压实度,同时要严格控制平整度,防止桥面积水。

⑸ 沥青混凝土铺装施工完后,沿铰缝处切通缝,确保沥青混凝土铺装不受车辆荷载的影响而发生断裂。

4、结束语

桥面铺装的质量将直接影响整条公路的运营管理和行车安全,因此在施工和养护过程中切不可掉以轻心,只有按技术规范施工,不断摸索,总结经验,发现问题及时解决,才能防患于未然,保证公路桥梁的畅通无阻。

篇2

【关键词】园林,铺装工程,施工质量,控制,措施

中图分类号:K928.73文献标识码:A 文章编号:

一,前言

城市园林绿化工程是以多种多样的园林植物、完整的绿地系统、优美的景观环境和完各的设施来发挥其改善城市生态和美化城市环境的作用;园林工程是我国现代城市建设的重要工程,是城市生态绿化的重要组成部分,不仅美化了城市景观,而且降低了城市的热岛效应,大大提升了现代城市的生活质量,随着城市展不断加快,越来越多的城市与及人们开始认识到园林绿化在城市建设与发展中的重要作用,园林的铺装工程在整个园林工程施工过程中有着十分重要的作用,对整个园林工程总体质量有着巨大影响,因而,加强对园林铺装工程施工质量的控制,对保证整个园林工程的绿化效果和艺术境界有着十分重要的社会经济意义和现实意义。

二.园林铺装工程施工质量控制中存在的问题分析

1.园林铺装施工质量控制管理制度不够成熟

园林工程虽然发展较为迅速,但是在铺装施工过程中,园林铺装施工质量控制的相关制度依然不够完善,当施工过程中遇到一些质量问题时候,缺乏质量控制体系,如此,遇到问题难以迅速有效的得到解决,使得园林施工过程中,质量难以得到控制。同时,在施工质量管理过程中,缺乏独立公正的监理机构,监理单位和各方利益主体有着密切的利益关系,难以保持独立客观的地位,使得园林工程质量难以得到公正客观的监督,施工质量低劣,从而影响到园林工程整体的生态效益和经济效益。最后,在园林工程施工过程中,施工主体不明确,发生质量问题难以找到负责人,不利于各种施工问题的迅速解决。

2.园林铺装施工人员和管理人员综合素质不高

近些年来,我国的园林工程行业发展迅速,市场需求量大,从一定程度上降低了工作人员的准入机制,很多园林施工人员缺乏专业的技术,缺乏必须要的园林工程理论,更多的是凭借一些工程经验从事工作,难以严格执行各种园林施工标准,同时,管理人员缺乏系统的园林园艺工程理论,缺乏系统的管理技能,管理不科学,缺乏规范性。从业人员的综合素质低下,使得工程施工质量的控制更为艰难。同时,容易发生很多施工安全事故。

3.园林铺装过程中的外部监理机制与评价机构不完善

我国的园林工程起步较晚,相对而言,在监理机制和评价机构上还有很多地方需要在施工实践中得到更多的完善,如此,可以让施工监理机制和评价机构朝着规范性和制度性的方向发展,我国很多园林铺装施工过程中,监理机制和评价机构的不成熟,让铺装施工进度和施工质量出现很大问题,施工安全更是难以得到保证,从而大大的影响到了整个铺装施工的质量,不利于整个施工管理的科学规范。

三.园林铺装工程施工质量控制措施分析

园林的铺装工程施工是整个园林工程施工中的重要环节,主要体现在对路面和广场等一些部位的施工上,铺装工程施工具有一定的特殊性和复杂性,因而容易出现一些问题,为了保证园林工程的整体工程质量,就必须做好铺装工程这个关键的环节,控制园林铺装的质量,从而保证整个园林的施工绿化效果和艺术效果。笔者结合多年的园林铺装施工经验,从几个方面分析园林铺装施工质量控制的措施。

1.道路和广场的空鼓率控制措施分析

(一)板面空鼓的控制分析

板面空鼓成因分析:由于混凝土垫层清理不干净或浇水湿润不够,刷素水泥浆不均匀或刷的面积过大、时间过长已风干,干硬性水泥砂浆任意加水,大理石板面有浮土等因素,都易引起空鼓。因此必须严格遵守操作工艺要求,基层必须清理干净,结合层砂浆不得加水,随铺随刷一层水泥浆。

(二)板面空鼓的控制措施

首先,地面基层必须认真清理 ,并保证充分的湿润,以便垫层与基层良好的结合,垫层与基层的纯水泥浆结合层应均匀涂刷,不能用撒干水泥面后,再洒水扫浆的做法,这种方法由于纯水泥浆搅拌不均匀,水灰比不准确,会影响粘结效果而造成局部空鼓。石材背面的浮土杂物必须清扫干净,并事先用水湿润,等表面稍晾干后进行铺设。

其次,垫层砂浆应用1:3~ 1:4干硬性水泥砂浆,铺设厚度以2.5~3cm为宜,如果遇有基层较低或过凹的情况,应事先抹砂浆或细石混凝土找平,铺设石材时比地面线高出3~4mm为宜。如果砂浆一次铺的过厚,放上石材后,砂浆底部不易砸实,往往会引起局部空鼓。

再次,石材做试铺时 ,用橡皮锤敲击 ,既要达到铺设高度,也要使垫层砂浆平整密实,根据锤击的空实声,搬起石材,增减砂浆,浇一层水灰比为0.5左右的素水泥浆,再铺设石材,四角平稳落地,锤击时不要砸边角,垫木方锤击时,木方长度不得超过单块石板的长度,也不要搭在另一块已铺设的石材上敲击,以免引起空鼓。

最后,板块铺设 24 h后 ,应洒水养护 1~ 2次,以补充水泥砂浆在硬化过程中所需的水分,保证板块与砂浆粘结牢固。

2.现浇混凝土平整度控制

混凝土具有刚度大、强度高、水稳性好、使用寿命长、养护费用低等优点。随着混凝土技术的日臻完善,混凝土滑膜摊铺技术及整平机应运而生,但这些新技术还没有被广泛应用,所以短时间内园林混泥土施工还是以人为控制为主。我们在混凝土施工过程中要较好的控制平整度应该注意以下几点。

(一)模板安装质量的控制

模板必须在质量验收合格的基层上安装,模板的质量及安装质量直接影响混凝土路面的平整度。切忌将模板直接放在松软的砂石材料上面,模板要坐实。随时检查模板是否稳固,防止出现变形、下沉等现象发生。

(二)人工抹面的控制

在浇筑过程中,把握混凝土初期可塑性强的特点,边浇筑边人工抹平,抹平高度应比控制点略高,因为混凝土会有一定的沉降。抹平过程要连片,顺同一方向抹平。

(三)混凝土塌落度的控制

现浇混凝土如果是现场搅拌,就必须掌握水灰比的配比,保证混凝土的塌落度达到现浇条件。如果是商品混凝土,我们就要考虑它的运输距离、路况、天气状况等对塌落度的影响,控制好最佳的现浇时机。

3.园林施工中机械的选择

施工机械设备是实现施工机械化的重要物质基础,对施工项目的进度、质量均有直接影响。为此,在选用设备时,必须综合考虑施工现场的条件、建筑结构型式、机械设备性能、施工工艺和方法、建筑技术经济等各种因素进行多方案选择、比较,使施工现场与设备做到合理装备、配套使用、有机联系,以充分发挥机械设备的效能,力求获得较好的综合经济效益。

四.结束语

建设社会主义生态文明是我国社会主义和谐社会的重要任务,伴随着城市化进程,加快实现对城市的绿化,加快实现城市化的生态平衡,是当下急需解决的问题,园林工程是加快现代城市绿化建设,保持城市生态平衡的关键。园林工程中铺装环节是整个施工过程中的关键环节,对整个园林工程的施工质量有着重要影响,因此,要加强对施工过程的科学规划,合理施工,注意细节,注重护理,严格遵守质量标准,保证施工质量,同时,园林铺装工作人员必须不断提高自身素质,严格执行施工标准,促进整个施工过程的科学化,规范化,促进整个城市的绿化进程。

参考文献:

[1]颜溢荣 园林铺装施工方法探讨 [期刊论文] 《现代园艺》 -2012年12期

[2]宫亭亭 浅析园林工程园路铺装技术与应用 [期刊论文] 《中国科技纵横》 -2011年9期

[3]潘怀颖 浅析园林工程园路铺装施工技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年34期

[4]刘舜 园林铺装工程施工技术探讨 [期刊论文] 《科技致富向导》 -2011年3期

[5]李广有 园林铺装工程施工技术探讨 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年21期

[6]丁耀玲 浅谈园林铺装工程施工工艺 [期刊论文] 《商品与质量:学术观察》 -2012年4期

篇3

关键词:公路桥梁;桥面铺装;存在问题;改进措施

中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

公路桥梁铺装工程在我国的经济发展和文化交流中有着重要的纽带作用,随着经济文化的跨地域交流日益频繁,对路桥工程的运输能力和承载水平提出了更高的要求,我国的路桥施工质量管理体制已经取得了一定的发展成果。但对于公路桥梁铺装施工中的施工细节处理依然存在着不足,近些年来,我国的公路桥梁由于铺装施工质量管理不到位,出现了一系列的质量问题。比如桥梁断裂,漏水,下陷,桥梁坍塌。由此也引发了、一系列交通事故,严重影响着整个交通运输网络的运营安全,究其原因,主要是因为公路桥梁桥面铺装施工过程中,施工质量难以符合国家规定的标准,路桥铺装施工标准不严格。在具体的路桥铺装施工过程中,铺装施工质量管理具有复杂性和系统性,整个公路桥梁桥面铺装施工管理,将涉及到多个方面,需要多方的共同配合,实施规范严格的公路桥梁桥面铺装施工质量管理控制,既有助于降低工程造价,提高铺装工程质量,实现工程的经济效益,又有助于保护人民的合法利益。因此,加强对公路桥梁桥面铺装施工质量管理的研究,具有十分重要的意义。

二、公路桥梁桥面铺装中存在的问题

1.铺装材料质量难以达到标准

一般而言,桥面铺装层是一个具有一定强度的功能性罩面,在进行铺装施工过程中对各种施工处材料的耐磨性,抗冲击性以及所具有的抗变形能力都有着比较严格的要求,但是,在当下很多的公路桥梁铺装过程中,其铺装材料很多都难以符合相关的质量标准,质量上存在着很多缺陷,比如,在桥面的铺装过程中一些粗集料压碎值的相关指标难以符合铺装施工的相关标准,细集料纯度不高,混杂着各种杂质,在铺装过程中,也可能遇到一些粗骨料粒径不符合相关质量标准,上述多种材料质量问题都很大程度的让桥面铺装过程中的混凝土的强度和耐磨性能受到影响,在铺装过程中难以达到铺装设计施工的要求,施工材料的质量出现问题,很容易让铺装之后的桥面发生裂缝现象。

2.桥面防水施工不到位

在进行桥面铺装过程中,很多时候会遇到铺装过程中没有设置防水层或者是所作出的防水措施没有能够达到规定的标准,没有能够让防水效果满足铺装施工的需要。在这种情况下,一些从桥面上渗漏的一些水分或者一些防冻溶液不仅仅会对整个桥梁面板造成很大的影响,也可能让钢筋受到腐蚀。再者,在桥面防水施工过程中,防水层和桥面的铺装层很容易发生剥离现象,这便使得其水平的抗剪能力较弱,当混凝土在受到各种荷载的情况下,很容易让桥面发生松散状况,同时防水层的设置不合理,也会让整个桥面铺装过程中,铺装层会受到更大的剪切力,从而遭受到破坏。

3.桥面铺装施工质量控制不严格

(一)铺装层与行车道板的粘结不好

铺装层与行车道板之间的粘结力是保证铺装层强度之关键.粘结能力与行车道的表面粗糙度和表面清洁度密切相关.若施工单位在浇筑板梁时未按设计要求将板顶拉槽或拉毛,或混凝土浮浆多,此外,桥面污染物没有清理干净,将造成铺装层与行车道板结合差,出现“两张皮”现象,薄层混凝土在车辆荷载的冲击作用下很容易破坏.

(二)钢筋网位置不正确

在进行公路桥梁桥面铺装施工过程中,要严格遵守施工设计,严格遵守施工规范,对钢筋网的施工时间间隔做出严密的控制,防止钢筋网和车道板相互紧贴,如果发生紧密紧贴必然会造成钢筋网下沉到铺装层的底部,难以起到应有的作用。

(三)铺装层的厚度不足

由于上部结构在施工中支架的沉降及预应力反拱无法十分准确地预测,或由于施工工艺控制欠佳,主梁顶面标高与设计值相符是比较困难的,一般在测量主梁顶面标高后对其进行调整以保证桥面的厚度.如果调整不好,就会造成铺装层厚度不均,使有的地方厚度偏小,严重时出现露筋现象。

三、加强公路桥梁桥面铺装质量管理的措施

1.严格控制桥面铺装施工材料的质量

(一)加强对施工材料设备的质量控制

首先,要严格把握质量标准,加强对各种原材料和工程构件的质量检测。严格原材料和各种工程构件,配件的入场机制,对各种质量不达标,不合格的原材料,构件,配件,不准进入施工环节。比如,在水泥和钢筋的入场时候,要对合格证做出细致鉴定,并要在专业的实验室进行质量检测,质量合格才可以投入工程施工。

(二)要做好试验检测工作

在实施工程分项施工的环节要加强对各个施工分项的试验检测,如果有分项难以符合工程质量标准,要组织专业的技术人员,集体分析其存在质量问题的原因,在此基础上,科学合理的调整施工工艺。并采取有效施工措施,对已经出现的质量问题作出及时处理。要坚持从试验后的数据采取有效措施,杜绝仅仅凭借经验做出决策。

2.完善防水层的设计研究

在进行铺装层防水层施工过程中,要结合施工设计和施工规范,做出严格科学的研究设计模型,并严格计算防水层的受力情况,综合考虑在各种情况下防水层的受力影响因素,在进行受力分析的基础上,对防水层性能检测做出规划,并做出科学合理的试验,建立健全铺装施工过程中的防水试验规范,考察不同铺装层的渗水性能。

3.严把桥面铺装的施工质量

(一)严格控制铺装层厚度

设计上应结合桥型考虑铺装层的实际受力状况,通过受力性能分析确定其厚度,建议最小厚度为8cm.高速公路不小于10cm.同时施工时对板梁顶面高程控制不好而造成铺装层局部厚度偏小时要采取措施,可采用局部加强或调坡处理。

(二)配置一定数量的钢筋

在设计上考虑铺装层的受力情况不仅要在全面积上设置(10 ~ 12)×lOcm的钢筋网,同时还要在铺装层的受拉区将钢筋网加密.钢筋网的位置距顶面保护层为2.5 ~ 3cm为宜.施工时严格控制其位置。

(三)保证新旧混凝土之间的粘结

在浇筑铺装层混凝土前应彻底清理梁板顶面混凝土清除松动砂石及浮浆,人工凿毛并用水车喷射高压水清洗梁面,也可用打毛机,对混凝土桥面进行浮浆的清理和凿毛.以增加混凝土表面的粗糙度和层间的粘结效果,使桥面铺装与混凝土板发生变形,保证良好的受力性能。

四、结束语

公路桥梁桥面铺装施工质量的高低,不仅仅会对我国经济的稳定发展产生巨大的影响,也将直接关系到广大人民的生命财产安全,关系到居民的生活水平改善和生活质量的提高,因此,加强公路桥梁铺装施工质量的管理控制,有助于提升工程质量,保证整个交通运输网络的安全性和稳定性,既可以更好的实现路桥工程的经济效益,保障施工单位的利益,又可以很大程度的推进我国交通运输事业的健康快速发展,加快区域间经济文化的交流合作,为实现经济的稳定快速发展,注入强大的动力。在此过程中,施工单位,监理单位和相关的部门要通力合作,严格桥面铺装施工规范,建立健全桥面铺装质量管理体系,以确保桥面铺装工程质量的提高。

参考文献:

[1] 赵宏宇,朱家金.桥面铺装常见病害及施工预防[期刊论文]《中国新技术新产品》-2010年18期

[2] 薛勇,漆景星.高速公路桥面铺装养护中的问题及改进措施[期刊论文]《山西建筑》-2011年4期

[3] 党新志.基于模糊理论的桥梁加固改造方案决策研究[学位论文]2009-郑州大学:结构工程

篇4

关键词:水泥混凝土桥面;沥青混凝土;桥面铺装;早期病害;原因分析;

近年来我国公路桥梁建设快速发展,桥梁结构不断创新,大跨桥梁已很普遍,但桥面铺装的设计与施工仍沿用传统的习惯做法,在进行桥梁结构设计时,对桥面铺装层一般不作专门的计算分析。随着交通量和重型车辆的增加,桥面铺装病害普遍存在,如开裂,壅包和面层分离等,这不仅妨碍了正常交通,影响了桥面的美观,更易造成交通事故,也给维修工作带来了很大困难。

1 概述

随着桥梁建设快速发展,桥梁结构不断创新,大跨桥梁已很普遍,但桥面铺装的设计与施工仍沿用传统的习惯做法,在进行桥梁结构设计时,对桥面铺装层一般不作专门的计算分析.随着交通量和重型车辆的增加,桥面铺装病害时有发生.这不仅妨碍了正常交通,影响了桥面的美观,更易造成交通事故,也给维修工作带来了很大困难.近年来,人们对于因桥面铺装病害造成的直接和间接的经济损失给予了足够的重视.桥面铺装的早期损坏已成为影响高速公路使用功能的发挥和诱发交通事故的主要因素。

桥面柔性铺装能大大缓和行车对桥板的冲击,较易达到运营中平稳舒适的要求,随着沥青材料性能的改进,应用将更加广泛,但现行规范对沥青铺装结构的设计主要从所用材料、做法及厚度等方面作了指导性的说明,这就造成了在实际设计,桥面铺装层只作为桥梁工程的附属结构,设计者对其甚少花费精力,从而为桥面铺装的损坏埋下了隐患。

2 桥面铺装层病害分析

2.1 结构理论与设计

桥梁的结构理论中对桥面铺装层的计算分析论述几近于零,现行规范中只给定了厚度的推荐值,工程界一一直在备等级公路中运用了几十年。随着交通量的增大.现行铺装与重型超重型汽车的增多和车速的增快已不相面铺装层直接承受车轮荷载的面铺装部分或全部参与了主梁形 因此桥面适应。桥冲击桥结构的变铺装是一个受力复杂的动力体系,各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。

粱设计的箱粱骨架钢筋在实际受力状态下难以像T梁主筋那样发挥应有的作用。所以.设计的假设状态与箱梁的实际受力状态不一致。从众多箱梁的设计来看 大部分设计者对箱梁构件是按T形梁进行处理的。

而箱梁的实际受力虽有近于T梁的一面又有异于T梁的一面,对于连续箱梁差别更大。尤其是近年来箱梁的桥面越来越宽,桥跨与桥宽之比越来越小 箱梁仍按T梁那种长细杆件设计配筋.就越来越不适宜。

2.2 施工工艺

2.2.1 铺装层厚度偏小。由于桥梁上部结构在施工中支架的沉降及预应力反拱无法十分准确地预测,或由于施工工艺控制欠佳,施工中主梁顶面标高与设计值相符是比较困难的,一般在测量主梁顶面标高后对其进行调整以保证桥面的厚度。如果调整不好,就会造成铺装层厚度不均,使有的地方厚度偏小。

2.2.2 梁顶清理不利,造成铺装层与主梁结合欠佳。

2.3 桥面防水层的影响

由于柔性防水层的强度与主板和铺装层的强度有差异,它的存在使上部结构按模量形成刚一柔一刚的板体受力体系,中间柔f生夹层会增大桥面板板中部的板底拉应力。

处于防水层上的铺装层一经开裂,在车轮的动力荷载作用下,彼此间的缝隙越来越大,直到松散脱落。另外,防水层的使用使铺装层发生剪切破坏的机率大大提高。

2.4 桥面铺装的约束条件

桥面铺装受桥梁结构的约束,受荷后其边界条件与一般路面相差甚大,加之梁体的挠度、扭曲等形变的耦合作用,给铺装层的工作性能造成不利影响。

3 桥面铺装设计方法的讨论

桥面铺装层是一种特殊的路面结构,如何合理简化荷载模型,以及如何进行横向和纵向布载,也直接关系到计算结果的精确程度。文献中在计算剪应力时参照路面设计中的荷载模型,荷参数为BZZ=100,P=0、7MP,=10.65cm,水平荷载与垂直荷载同时考虑。黄晓明在文献中,则对不同的桥跨截面在横向不同位置进行布载,找出最不利的荷位。只有将桥梁结构分析和路面理论结合起来,才能较好的解决这一问题。

另外需要研究的一个重要问题是,桥梁在荷载作用下产生挠度及其它形变,这些因素对铺装层的力学特性有何影响,如何考虑这些影响,这也是桥面铺装不同于一般复合路面的一个方面。目前,国内还没有专门针对这方面的讨论。

合理解决桥面铺装问题需要从理论分析和结构计算两方面入手,正确的理论基础是根本,合理的力学模型是关键。通过计算分析与实测对比,较好的解决如上述的接触模型、荷载简化等问题,搞清其它因素的影响;还要加强对模型尺寸及收敛条件的研究;在条件允许的情况下,加强对其动力性能的研究。在分析铺装层破坏形式的基础上,确定关键因素,提出控制指标并建立相应的破坏准则,为设计提供依据,要达到这一目标需要做大量的基础性研究工作。

4 结束语

合理解决桥面铺装问题需要从理论分析和结构计算两方面人手,正确的理论基础是根本,合理的力学模型是关键。通过计算分析与实测对比,较好地解决如上述的接触模型、荷载简化等问题,搞清其它因素的影响;还要加强对模型尺寸及收敛条件的研究;在条件允许的情况下,加强对其动力性能的研究。在分析铺装层破坏形式的基础上,确定关键因素,提出控制指标并建立相应的破坏准则,为设计提供依据,要达到这一目标需要做大量的基础性研究工作。

桥面铺装早期破坏严重影响了交通通行的舒适性、安全性、给养护维修部门带来较大的治理维修难度,影响正常的交通运营畅通。为从根本上解决这一问题,应加快对桥面铺装的进一步研究,以明确桥面铺装层各结构层计算模型、力学特性及相关参数,为桥面铺装的设计提供指导,并在铺装施工中切实保证质量。

参考文献

[1]赵满,梅琪,赵庭耀.混凝土桥面铺装设计与施工[J].东北公路,2000,23(3)

篇5

关键词:水泥混凝土桥面;沥青混凝土;桥面铺装;早期病害;原因分析;

近年来我国公路桥梁建设快速发展,桥梁结构不断创新,大跨桥梁已很普遍,但桥面铺装的设计与施工仍沿用传统的习惯做法,在进行桥梁结构设计时,对桥面铺装层一般不作专门的计算分析。随着交通量和重型车辆的增加,桥面铺装病害普遍存在,如开裂,壅包和面层分离等,这不仅妨碍了正常交通,影响了桥面的美观,更易造成交通事故,也给维修工作带来了很大困难。

1  概述

随着桥梁建设快速发展,桥梁结构不断创新,大跨桥梁已很普遍,但桥面铺装的设计与施工仍沿用传统的习惯做法,在进行桥梁结构设计时,对桥面铺装层一般不作专门的计算分析.随着交通量和重型车辆的增加,桥面铺装病害时有发生.这不仅妨碍了正常交通,影响了桥面的美观,更易造成交通事故,也给维修工作带来了很大困难.近年来,人们对于因桥面铺装病害造成的直接和间接的经济损失给予了足够的重视.桥面铺装的早期损坏已成为影响高速公路使用功能的发挥和诱发交通事故的主要因素。

桥面柔性铺装能大大缓和行车对桥板的冲击,较易达到运营中平稳舒适的要求,随着沥青材料性能的改进,应用将更加广泛,但现行规范对沥青铺装结构的设计主要从所用材料、做法及厚度等方面作了指导性的说明,这就造成了在实际设计,桥面铺装层只作为桥梁工程的附属结构,设计者对其甚少花费精力,从而为桥面铺装的损坏埋下了隐患。

2 桥面铺装层病害分析

2.1 结构理论与设计

桥梁的结构理论中对桥面铺装层的计算分析论述几近于零,现行规范中只给定了厚度的推荐值,工程界一一直在备等级公路中运用了几十年。随着交通量的增大.现行铺装与重型超重型汽车的增多和车速的增快已不相面铺装层直接承受车轮荷载的面铺装部分或全部参与了主梁形 因此桥面适应。桥冲击桥结构的变铺装是一个受力复杂的动力体系,各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。

粱设计的箱粱骨架钢筋在实际受力状态下难以像T梁主筋那样发挥应有的作用。所以.设计的假设状态与箱梁的实际受力状态不一致。从众多箱梁的设计来看 大部分设计者对箱梁构件是按T形梁进行处理的。

而箱梁的实际受力虽有近于T梁的一面又有异于T梁的一面,对于连续箱梁差别更大。尤其是近年来箱梁的桥面越来越宽,桥跨与桥宽之比越来越小 箱梁仍按T梁那种长细杆件设计配筋.就越来越不适宜。

2.2 施工工艺

2.2.1 铺装层厚度偏小。由于桥梁上部结构在施工中支架的沉降及预应力反拱无法十分准确地预测,或由于施工工艺控制欠佳,施工中主梁顶面标高与设计值相符是比较困难的,一般在测量主梁顶面标高后对其进行调整以保证桥面的厚度。如果调整不好,就会造成铺装层厚度不均,使有的地方厚度偏小。

2.2.2 梁顶清理不利,造成铺装层与主梁结合欠佳。

2.3 桥面防水层的影响

由于柔性防水层的强度与主板和铺装层的强度有差异,它的存在使上部结构按模量形成刚一柔一刚的板体受力体系,中间柔f生夹层会增大桥面板板中部的板底拉应力。

处于防水层上的铺装层一经开裂,在车轮的动力荷载作用下,彼此间的缝隙越来越大,直到松散脱落。另外,防水层的使用使铺装层发生剪切破坏的机率大大提高。

2.4 桥面铺装的约束条件

桥面铺装受桥梁结构的约束,受荷后其边界条件与一般路面相差甚大,加之梁体的挠度、扭曲等形变的耦合作用,给铺装层的工作性能造成不利影响。

3  桥面铺装设计方法的讨论

桥面铺装层是一种特殊的路面结构,如何合理简化荷载模型,以及如何进行横向和纵向布载,也直接关系到计算结果的精确程度。文献中在计算剪应力时参照路面设计中的荷载模型,荷参数为BZZ=100,P=0、7MP,=10.65cm,水平荷载与垂直荷载同时考虑。黄晓明在文献中,则对不同的桥跨截面在横向不同位置进行布载,找出最不利的荷位。只有将桥梁结构分析和路面理论结合起来,才能较好的解决这一问题。

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关键词:水泥混凝土桥面;沥青混凝土;桥面铺装;早期病害;原因分析;

近年来我国公路桥梁建设快速发展,桥梁结构不断创新,大跨桥梁已很普遍,但桥面铺装的设计与施工仍沿用传统的习惯做法,在进行桥梁结构设计时,对桥面铺装层一般不作专门的计算分析。随着交通量和重型车辆的增加,桥面铺装病害普遍存在,如开裂,壅包和面层分离等,这不仅妨碍了正常交通,影响了桥面的美观,更易造成交通事故,也给维修工作带来了很大困难。

1  概述

随着桥梁建设快速发展,桥梁结构不断创新,大跨桥梁已很普遍,但桥面铺装的设计与施工仍沿用传统的习惯做法,在进行桥梁结构设计时,对桥面铺装层一般不作专门的计算分析.随着交通量和重型车辆的增加,桥面铺装病害时有发生.这不仅妨碍了正常交通,影响了桥面的美观,更易造成交通事故,也给维修工作带来了很大困难.近年来,人们对于因桥面铺装病害造成的直接和间接的经济损失给予了足够的重视.桥面铺装的早期损坏已成为影响高速公路使用功能的发挥和诱发交通事故的主要因素。

桥面柔性铺装能大大缓和行车对桥板的冲击,较易达到运营中平稳舒适的要求,随着沥青材料性能的改进,应用将更加广泛,但现行规范对沥青铺装结构的设计主要从所用材料、做法及厚度等方面作了指导性的说明,这就造成了在实际设计,桥面铺装层只作为桥梁工程的附属结构,设计者对其甚少花费精力,从而为桥面铺装的损坏埋下了隐患。

2 桥面铺装层病害分析

2.1 结构理论与设计

桥梁的结构理论中对桥面铺装层的计算分析论述几近于零,现行规范中只给定了厚度的推荐值,工程界一一直在备等级公路中运用了几十年。随着交通量的增大.现行铺装与重型超重型汽车的增多和车速的增快已不相面铺装层直接承受车轮荷载的面铺装部分或全部参与了主梁形 因此桥面适应。桥冲击桥结构的变铺装是一个受力复杂的动力体系,各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。

粱设计的箱粱骨架钢筋在实际受力状态下难以像T梁主筋那样发挥应有的作用。所以.设计的假设状态与箱梁的实际受力状态不一致。从众多箱梁的设计来看 大部分设计者对箱梁构件是按T形梁进行处理的。

而箱梁的实际受力虽有近于T梁的一面又有异于T梁的一面,对于连续箱梁差别更大。尤其是近年来箱梁的桥面越来越宽,桥跨与桥宽之比越来越小 箱梁仍按T梁那种长细杆件设计配筋.就越来越不适宜。

2.2 施工工艺

2.2.1 铺装层厚度偏小。由于桥梁上部结构在施工中支架的沉降及预应力反拱无法十分准确地预测,或由于施工工艺控制欠佳,施工中主梁顶面标高与设计值相符是比较困难的,一般在测量主梁顶面标高后对其进行调整以保证桥面的厚度。如果调整不好,就会造成铺装层厚度不均,使有的地方厚度偏小。

2.2.2 梁顶清理不利,造成铺装层与主梁结合欠佳。

2.3 桥面防水层的影响

由于柔性防水层的强度与主板和铺装层的强度有差异,它的存在使上部结构按模量形成刚一柔一刚的板体受力体系,中间柔f生夹层会增大桥面板板中部的板底拉应力。

处于防水层上的铺装层一经开裂,在车轮的动力荷载作用下,彼此间的缝隙越来越大,直到松散脱落。另外,防水层的使用使铺装层发生剪切破坏的机率大大提高。

2.4 桥面铺装的约束条件

桥面铺装受桥梁结构的约束,受荷后其边界条件与一般路面相差甚大,加之梁体的挠度、扭曲等形变的耦合作用,给铺装层的工作性能造成不利影响。

3  桥面铺装设计方法的讨论

桥面铺装层是一种特殊的路面结构,如何合理简化荷载模型,以及如何进行横向和纵向布载,也直接关系到计算结果的精确程度。文献中在计算剪应力时参照路面设计中的荷载模型,荷参数为BZZ=100,P=0、7MP,=10.65cm,水平荷载与垂直荷载同时考虑。黄晓明在文献中,则对不同的桥跨截面在横向不同位置进行布载,找出最不利的荷位。只有将桥梁结构分析和路面理论结合起来,才能较好的解决这一问题。

另外需要研究的一个重要问题是,桥梁在荷载作用下产生挠度及其它形变,这些因素对铺装层的力学特性有何影响,如何考虑这些影响,这也是桥面铺装不同于一般复合路面的一个方面。目前,国内还没有专门针对这方面的讨论。

合理解决桥面铺装问题需要从理论分析和结构计算两方面入手,正确的理论基础是根本,合理的力学模型是关键。通过计算分析与实测对比,较好的解决如上述的接触模型、荷载简化等问题,搞清其它因素的影响;还要加强对模型尺寸及收敛条件的研究;在条件允许的情况下,加强对其动力性能的研究。在分析铺装层破坏形式的基础上,确定关键因素,提出控制指标并建立相应的破坏准则,为设计提供依据,要达到这一目标需要做大量的基础性研究工作。

4  结束语

合理解决桥面铺装问题需要从理论分析和结构计算两方面人手,正确的理论基础是根本,合理的力学模型是关键。通过计算分析与实测对比,较好地解决如上述的接触模型、荷载简化等问题,搞清其它因素的影响;还要加强对模型尺寸及收敛条件的研究;在条件允许的情况下,加强对其动力性能的研究。在分析铺装层破坏形式的基础上,确定关键因素,提出控制指标并建立相应的破坏准则,为设计提供依据,要达到这一目标需要做大量的基础性研究工作。

桥面铺装早期破坏严重影响了交通通行的舒适性、安全性、给养护维修部门带来较大的治理维修难度,影响正常的交通运营畅通。为从根本上解决这一问题,应加快对桥面铺装的进一步研究,以明确桥面铺装层各结构层计算模型、力学特性及相关参数,为桥面铺装的设计提供指导,并在铺装施工中切实保证质量。

参考文献:

[1]赵满,梅琪,赵庭耀.混凝土桥面铺装设计与施工[J].东北公路,2000,23(3)

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关键词:水泥混凝土桥面铺装病害 因素

Abstract: municipal roads and bridges, often after the completion of the completion of diseases because the concrete bridge deck pavement variety of issues, such as bridge deck pavement cracks, deformation, the decline in the surface layer, seriously affecting the driving comfort and safety. This paper analyzes the reasons for the occurrence of disease, from the design and construction point of view, to discuss the main factors that affect the concrete bridge deck pavement damage.

Keywords: cement concrete pavement surface disease factors

中图分类号:U443.33 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

1 问题的产生

随着改革开放以来,我国交通基础设施、运输装备和客货运输总量规模迅速扩展,质量水平大幅提高。但是随着桥梁的大量修建,桥面铺装早期破坏、维修困难和维修费用高等问题随之暴露。在高等级公路的病害中,桥面铺装破坏往往早于路面破坏,影响了行车舒适性与桥梁的使用寿命,甚至造成桥梁结构的安全事故,造成交通不畅,导致国家每年投入巨额维修费用。水泥混凝土桥面铺装存在病害严重、使用功能低、寿命衰减迅速等缺陷。如何改善混凝土性能,使其满足当前形势下高等级公路路面与桥面铺装结构的特殊要求,是我们必须尽快解决的技术难题。

2水泥混凝土桥面铺装病害的主要因素

现代公路运输的发展趋势是行车速度高、载重量大、车流量大。因此,作为桥梁直接承载层的桥面铺装设计必须适应这一特点,铺装层必须具有较高的强度和足够的厚度、含筋率,以及合理的钢筋空间分布,以防止混凝土开裂破坏,并保证耐磨。但对于不同的桥梁,不同的施工条件,从总体上来看可分为两大类:设计因素和施工因素。

2.1 设计方面的因素

(1)桥面铺装层设计理论不足

桥面铺装层浇筑在刚性预制梁板上,受力情况与普通混凝土路面不同,但理论界对此一直缺乏相关的研究,如现行的设计规范只给出了一个厚度推荐值,在各级公路上使用了多年,但桥面铺装层是一个受力复杂的动力体系。不同的主梁形式及桥面铺装本身都对其应力分布就有影响。这些理论研究的不足导致设计人员缺乏足够的认识,设计深度不够。

(2)荷载因素考虑不充分

随着货运市场日益繁荣,许多业主为了追求短期经济利益,通过改变车厢结构使汽车的载重、轴重及轮载成倍增加,造成桥梁结构局部超载,受力和变形都会很大。而规范推荐的桥面铺装层设计已套用了很长一段时间。已不能适应目前这种重交通要求。因此,在设计中应根据运营中车载的实际分布情况,在明确了桥梁结构受力的基础上.对桥面铺装层进行受力计算。

(3)桥面铺装层混凝土强度不足

桥面铺装层混凝土强度偏低.是桥面破损的重要原因之一。桥面铺装与板梁主体结构的回弹模量与泊松比有些差异,直接影响两层共同受力。此外,由于施工的不均匀性和材料的差异性,使得铺装层在重载交通的情况下,承受的荷载应力和冲击应力要远大于设计值,容易在混凝土强度较低处产生破坏。

(4)桥面铺装层厚度局部偏薄

预应力主梁板的上拱度过大以及各梁上拱度不一致造成的桥面铺装层厚度过薄,不仅会降低桥面铺装层本身的刚度和承载能力,也使对荷载分布作用和帮助桥面板共同受力作用削弱,造成了上部构造整体刚度偏弱和荷载集中应力过大,从而使得桥面铺装层容易发生早期损坏。

(5)桥面铺装层配筋偏小

钢筋能使铺装层中的应力分布均匀,改善应力集中现象,因此要把钢筋作为受力钢筋来考虑。目前设计很少考虑梁板的结构刚度,很少对铺装进行受力分析,特别是连续梁等结构负弯矩区铺装层中钢筋承受拉力,设计时对此处未设置受拉钢筋和采取相应措施,这样会造成铺装在弯矩区开裂破坏。

(6)桥面板刚度不够

少数桥梁结构刚度较小,振动较大也是引起桥面铺装开裂的原因。采用加大钢筋用量或采用高强度钢筋来减轻桥面板重量,造成桥面厚度缩小,刚度不足,在重载作用下容易引起较大的变形,加上车辆高速行驶引起的巨大冲击力和振荡应力,容易使桥面板及铺装层出现裂缝,且发展速度很快。

2.2 施工方面的因素

(1)桥面铺装层与梁板粘结不好

桥面铺装层与粱板粘结不好引发的质量问题,是桥面混凝土铺装层产生破损的重要原因。未将行车道板顶凿毛或拉槽,板顶混凝土浮浆过多,保证不了梁板表面清洗干净,边角位置和凿坑内仍有松散砂石等,都会在主梁板表面与桥面混凝土铺装层间形成隔离层,从而降低结构承受荷载的能力和分散荷载的作用。

(2)桥面铺装层钢筋网定位不准确

桥面铺装层中的钢筋网是为了使铺装层中的应力分布均匀,改善应力集中现象,同时抵抗混凝土收缩产生的应力,阻止混凝土的开裂。由于铺装层较薄,钢筋网的布设比较困难,在进行绑扎钢筋、浇筑混凝土、振捣等工序时,施工人员和运输机械在其中穿行,更容易导致了钢筋网变形和移位,容易造成钢筋网散架,使得部分钢筋网沉到铺装底部,未能充分发挥钢筋的抗裂作用,影响桥面混凝土整体受力性能。

(3)桥面铺装层混凝土施工控制不严格

混凝土的质量是影响桥面铺装层破坏的重要因素。如果原材料质量控制不严,采用的石料不干净、含泥量大;或者细集料太细、砂率过大,以及水泥安定性差、配合比和水灰比不当等;或者浇筑铺装层混凝土方法不当,施工时问掌握不好、振捣不密实以及模板漏浆等,都可能影响到混凝土的质量,造成混凝土出现蜂窝、麻面、强度降低等缺陷,这些缺陷破坏了混凝土强度的稳定性和连续性,降低了铺装层抗裂、抗冲击、抗弯曲及耐磨的能力,导致铺装层的寿命缩短。

(4)桥面铺装层特殊位置的处理

桥面铺装层中一些特殊的位置,如施工缝、斜桥角部等位置,很容易留下质量隐患,造成病害。有一些桥面铺装层施工分缝正好位于主车道的车辆荷载作用线上,在车辆重轮作用下铺装层纵向施工缝边缘应力明显提高,导致铺装层混凝土首先在施工缝两侧网裂坏烂。而且许多桥梁由于桥面横缝切缝时间不适当和错缝引起了铺装层横向旅工缝早期开裂。此外,斜桥的角部受力情况较为复杂而且是铺装层的薄弱位置,如果施工处理不好,也会导致铺装层断裂。在桥梁拓宽改建时,由于新桥基础沉降比老桥大,或者新老桥刚度差别较大都会形成桥面铺装纵向裂缝。

(5)桥面铺装层混凝土养护较差

由于铺装层混凝土容易干缩开裂,因此对养护的要求更加严格。尤其在夏季施工中,混凝土收缩大,产生大量不规则裂纹,随着时间的推移,混凝土在大气和车辆荷载的作用下,原来细小的龟裂会发展成严重的铺装层病害。施工单位为了赶在通车前完成,往往采用掺早强减水剂、提高强度标号的方法来缩短养护时间,虽然混凝土试件强度达到了设计要求,但水泥的水化反应仍处于比较强烈的阶段,这种情况下通行车辆无疑是诱发铺装层早期损坏的一个重要原因。而且在桥面铺装层混凝土尚未达到设计强度时过早通车,容易使混凝土表面开裂,造成桥面铺装大面积破坏。

3结语

国内外对桥面铺装的研究均偏于应用及材料方面,而且带有很大的局限性,这些研究很少考虑桥梁的结构体系,没有定量地考虑各种影响因素,更很少涉及桥面铺装开裂破坏的机理研究,从而使得桥面铺装结构的设计和施工只能依据相关的经验。

合理解决桥面铺装问题需要从理论分析和结构计算两方面入手,正确的理论基础是根本,合理的力学模型是关键。只有通过理论分析计算与实测对比,才能较准确地解决接触模型的建立、荷载简化等问题,同时考虑其它因素的影响,才能搞清楚桥面铺装破坏的机理。此外,在理论分析计算过程中,还要加强对模型尺寸及收敛条件的研究,最大限度提高模型的仿真程度。在分析铺装层破坏机理的基础上,确定关键影响因素,提出控制指标并建立相应的破坏准则,为设计提供依据。

但这些研究都存在某些方面的局限,一是力学模型建立在许多假设的基础上,与桥面铺装实际工作状态出入较大;二是目前的研究方法多数都是建立在静力作用的基础上,未考虑桥面铺装受到的动力作用特点。因此,将来桥面铺装在理论分析方面当务之急是加快对水泥混凝土桥桥面铺装的进一步研究,明确桥面铺装层各结构层计算模型、力学特性及相关参数,为桥面铺装的设计提供指导,在条件允许的情况下,加强对其动力性能的研究。

参考文献:

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[5]王钧利.在役桥梁检测、可靠度分析与寿命预测[M].北京:中国水利水电出版社,2006.209.

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关键字:沥青混凝土桥面 病害分析 设计方法

桥面柔性铺装能大大缓和行车对桥面板的冲击,较易达到运营中平稳舒适的要求,随着沥青材料性能的改进,应用将更加广泛。但现行规范对沥青铺装结构的设计主要从所用材料、做法及厚度等方面作了指导性的说明,关于具体的设计理论与方法还是空白,铺装层的设计无章可循。这就造成了在实际设计中,桥面铺装层只作为桥梁工程的附属结构,设计者对其甚少花费精力,从而为桥面铺装的早期损坏埋下了隐患。因此,应加快对桥面铺装,特别是结构破坏机理和设计理论方面的研究。

一、对沥青混凝土桥面的病害分析

1、结构理论与设计

(1)桥梁的结构理论中对桥面铺装层的计算分析论述几近于零,现行规范中只给定了厚度的推荐值,工程界一直在各等级的公路中运用了几十年。随着交通量的增大,现行铺装与重型、超重型汽车的增多和车速的增快已不相适应。桥面铺装层直接承受车轮荷载的冲击,桥面铺装部分或全部参与了主梁结构的变形,因此桥面铺装是一个受力复杂的动力体系,各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。

(2)现行桥规第3.2.2条规定:……如无精确的计算方法,箱形梁也可参照T形梁的规定处理。从众多箱梁的设计来看,大部分设计者对箱梁构件是按T形梁进行处理的。而箱梁的实际受力虽有近于T梁的一面,又有异于T梁的一面,对于连续箱梁差别更大。尤其是近年来箱梁的桥面越来越宽,桥跨与桥宽之比越来越小,箱梁仍按T梁那种长细杆件设计配筋,就越来越不适宜了,导致按梁设计的箱梁骨架钢筋在实际受力状态下难以像T梁主筋那样发挥应有的作用。所以,设计的假设状态与箱梁的实际受力状态不一致。

(3)随着材料工业的发展,桥梁承重结构的改进,使桥梁主梁能以较柔的结构达到受力的要求,高等级公路大跨桥梁的横向越来越宽。特别在设计计算中侧重于主梁纵向的计算分析,对桥梁横向刚度重视不足,横向构造措施不利使桥面铺装分担了过多的次内力。

(4)对于连续梁桥、拱桥及悬臂梁桥等桥型结构,由于荷载的作用而产生负弯矩或拉力,使桥面铺装层受到拉力的作用而产生负弯矩区裂缝,从而造成桥面铺装的损坏。

(5)在对高速公路进行交通组织管理中,由于车道功能的不同,人为强制地使桥梁结构运营始终处于偏载状态,使主车道的铺装承担了比超车道高得多的运营应力水平,因此加快了主车道铺装层的疲劳。特别是随着私营运输业的发展,货运业主为追求短期经济利益,通过改变车厢结构如加长车厢和加高车轴弹簧等使汽车的载重、轴重及轮载成倍增加。这些车辆对铺装层具有严重的毁坏作用,并使桥梁结构局部超载,加快了主车道铺装层的病害发展。因此,在设计中应根据运营中车辆荷载的实际分布情况,在明确了桥梁结构受力的基础上,对桥面铺装层进行受力计算。

2、施工工艺

(1)铺装层厚度偏小。由于桥梁上部结构在施工中支架的沉降及预应力反拱无法十分准确地预测,或由于施工工艺控制欠佳,施工中主梁顶面标高与设计值相符是比较困难的,一般在测量主梁顶面标高后对其进行调整以保证桥面的厚度。如果调整不好,就会造成铺装层厚度不均,使有的地方厚度偏小。

(2)梁顶清理不利,造成铺装层与主梁结合欠佳。

3、桥面防水层的影响

由于柔性防水层的强度与主板和铺装层的强度有差异,它的存在使上部结构按模量形成刚―柔―刚的板体受力体系,中间柔性夹层会增大桥面板板中部的板底拉应力。处于防水层上的铺装层一经开裂,在车轮的动力荷载作用下,彼此间的缝隙越来越大,直到松散脱落。另外,防水层的使用使铺装层发生剪切破坏的机率大大提高。

4、桥面铺装的约束条件

桥面铺装受桥梁结构的约束,受荷后其边界条件与一般路面相差甚大,加之梁体的挠度、扭曲等形变的耦合作用,给铺装层的工作性能造成不利影响。

二、桥面铺装设计方法的讨论

目前关于桥面铺装的研究还很不成熟,并且现有研究主要集中在材料设计和铺装技术等方面,而关于理论分析和结构计算的研究很少。

从现有的结构分析方法看,主要是用三维等参元模型进行分析,目前较多采用的是三维八结点和二十结点单元。

合理的有限元模型是计算分析的前提,从目前的研究状况来看,主要有如下几个方面急需探讨。

对于桥面铺装,如何假设及模拟层间接触状况是有限元建模一个很重要的问题。对于不设防水层的情况,可以借鉴复合路面的处理方式。总之,如何模拟层间接触状况,特别是如何考虑防水层的影响,是建立合理有限元模型的一个关键问题,是研究铺装层结构设计理论的一个重点。要采取理论计算与试验分析相结合的方法,将计算结果与试验和实测结果相对比,寻找一种与结构实际受力吻合的模型。

桥面铺装层是一种特殊的路面结构,如何合理简化荷载模型,以及如何进行横向和纵向布载,也直接关系到计算结果的精确程度。

另外需要研究的一个重要问题是,桥梁在荷载作用下产生挠度及其它形变,这些因素对铺装层的力学特性有何影响,如何考虑这些影响,这也是桥面铺装不同于一般复合路面的一个方面。目前,国内还没有专门针对这方面的讨论。

合理解决桥面铺装问题需要从理论分析和结构计算两方面入手,正确的理论基础是根本,合理的力学模型是关键。通过计算分析与实测对比,较好的解决如上述的接触模型、荷载简化等问题,搞清其它因素的影响;还要加强对模型尺寸及收敛条件的研究;在条件允许的情况下,加强对其动力性能的研究。在分析铺装层破坏形式的基础上,确定关键因素,提出控制指标并建立相应的破坏准则,为设计提供依据,要达到这一目标需要做大量的基础性研究工作。