城市桥梁通病与应对策略
2016-12-05
城市桥梁作为现代城市道路的重要组成部分，在车辆的运营之中起着非常重要的作用，尤其是城市的快速发展，近年来车流量不断攀升，这就使对城市桥梁“快速、安全、舒适”的要求变得愈来愈高。桥梁在建成通车后，随着使用年限的增加，重车荷载的反复作用，在使用中出现一些常见病害，如不及时修补和维护，不仅影响了行车速度和行车的舒适性，甚至会导致交通事故。因此，如何做出正确的检测、准确评价和分析桥梁问题，及时制定合理的防护维修方案，是桥梁维护管理中一个值得深入探讨的问题，具有极大经济和社会效益。
一、桥头跳车问题及其应对策略
产生桥头跳车的主要原因是多方面的, 包括地基地面条件、填料、施工材料以及设计、施工方面的诸多因素。其主要表现为桥( 涵) 台与相邻路堤之间产生沉降差, 造成错台或纵坡不顺以及构造物的附加变形( 指伸缩缝)导致跳车。
预防桥头跳车问题应采取如下措施：一是道路开槽至旋喷桩桩顶, 将桩间软泥尽可能用人工清理干净后回填碎石至设计标高, 采用振动压路机进行碾压, 静碾一遍, 振动两遍, 以保证碎石填满桩间空隙。二是回填二灰前, 实验室必须对回填材料进行现场取样, 并检测石灰含量及混合料含水量, 检查合格后方可进入现场进行摊铺。如混合料不合格则采取必要措施进行处理。三是回填中, 控制虚铺厚度在23厘米, 保证压实后每步厚度不超过20 厘米。每步回填碾压完成后, 试验人员要进行密实度检测, 对不合格点要进行重新碾压, 密实度达到设计要求。四是回填中, 对桥头及挡墙两侧部位, 振动压路机压实不到处, 采用小宝马压路机进行碾压后, 采用火力夯进行夯实。五是桥头搭板施工完成后, 将搭板周围清理干净, 采用商品混凝土进行回填并振捣密实, 以保证搭板与道路结构相接处牢固、密实, 最终减少桥头跳车。
二、桥面铺装层破坏问题及其应对策略
据笔者实践经验可知，不同的桥梁结构，桥面破损的形式及特征也不尽相同，造成结构的破坏程度也不一样。一般桥面破坏的主要形式有：局部网状开裂、沿板（梁）接缝纵向开裂、桥面局部坑槽以及由坑槽引起的主梁顶面破坏。一是铺装层裂缝随着城市交通量的增加以及交通荷载的上升，混凝土桥梁的铺装层局部破碎、开裂等越来越普遍，其典型表现为纵向施工缝的啃边及纵裂和纵横缝角部约45°的斜裂等。过去的桥面设计铺装层厚度太小，一般厚度仅60mm或甚至更薄，且铺装层中配筋较少。当纵向接缝处的连接刚度较差时，在重荷载作用下装配式钢筋混凝土梁（板）桥可能会损坏受力薄弱环节。尽管对桥面铺装层，设计人员对增加了结构厚度，但仍然没有把桥面铺装当成“结构层”来考虑，而其强度、刚度要求以及必要的构造配筋要求也没有明确规定。二是铺装层网状开裂就装配式桥梁而言，除了铺装层偏薄外，铺装层混凝土厚薄不均，铺装层与主梁顶面粘结强度不足等施工不当，都是造成铺装层网状裂缝或局部坑槽的原因。对于普通钢筋混凝土连续箱梁，自身强度不足是造成桥面网状裂缝的重要原因，而箱梁顶板龟裂反射，及施工养护不当也可能会造成桥面网状裂缝。拱桥桥面铺装层，由于填料密度及整体强度不足，在车轮碾压的作用下，铺装层薄弱层在荷载作用下而开裂；雨水的侵蚀和冻胀作用，导致填料松散，进一步导致铺装层破坏。三是就中小跨径的板（梁）而言，通常桥面铺装的裂缝以纵桥向板缝处的开裂最为严重，影响也大。究其原因：桥梁的横向刚度较小，板间横向传力靠铰缝和铺装层共同传递；主梁（板）自身抗弯刚度较大，竖向位移较小。板缝间的铺装层受弯剪作用以抗剪为主。在交通荷载的重复作用下，中线处纵缝开裂最为严重，这是因为桥面中线板缝处受重复荷载作用的次数较其他位置高出数倍。当桥梁超载运营时，主梁（板）挠度加大，从而加剧了桥面铺装的纵向开裂。另外，由于桥面开裂致使雨水下渗，造成主梁受腐蚀，降低了结构的耐久性。
桥面铺装是一个十分复杂的受力结构，需要精心设计，合适施工，并采取一切措施，确保其耐久，可靠。目前，柔性铺装由于与主梁的变形分离使之受力明确，且较易达到桥面平整舒适的要求。以下为柔性铺装结构：一是双层结构。上层为3cm厚细粒式开级配玄武岩沥青磨耗层，下层为7cm厚沥青混凝土。二是采用改性沥青铺装，骨料使用玄武岩。为减轻结构恒载，可以通过减小沥青铺装厚度，但最小沥青铺装厚度不得小于5cm。然而，任何一个结构的质量都是需要施工质量的保证。为保证骨架就位与安装符合设计要求，除严格按操作规程施工外，还要做好钢筋的制作与安装，而且还保证箱体混凝土强度的均匀性。
三、钻孔灌注桩质量问题及其应对策略
钻孔灌注桩的质量问题主要体现在断桩上面,断桩是严重的质量事故,又必须要在施工时预防该事故的发生,一般来说,以下几个施工问题可能会产生断桩现象：一是灌注时间过长或者导管在混凝土中埋入过深,都会导致混凝土在导管内外壁上初凝,造成混凝土与导管间摩擦阻力过大,上拔导管后混凝土不能及时填充,从而填入泥浆产生了断桩；二是混凝土自身的原因,由于混凝土在拌和过程中不均匀或者在运输过程中产生离析现象,都会导致在灌注过程中出现粗集料集中的现象,造成导管堵塞而出现断桩；三是如果在灌注过程中护筒底脚周围出现漏水或者由于缺乏施工经验,都有可能出现坍孔现象也会引起断桩；四是在施工过程中,由于各种原因无法保证施工连续进行,比如导管进水、机械故障、停电等也会导致断桩的发生。
在处理钻孔灌注桩质量问题时，首先要对有可能出现断桩情况的桩进行重点监测,对于进行过故障处理的桩也要重点监测,对于所有桩都要进行无破坏检测,使所有桩最终都要达到无断层、无夹层,并且强度要符合设计要求。桩头混凝土要凿出密实的层面,并进行大面平整,要求达到无残留混凝土以及其他杂物,另外标高必须符合施工设计要求。需嵌入承台或系梁内的桩头及锚固钢筋长度要符合设计要求,在验收钢筋时,要注意重点验收钢筋骨架以及桩柱钢筋的焊接质量,桩顶锚固筋要与设计角度保持一致,并采用螺旋筋进行缠绕固定。砂浆垫层在平整度方面以及标高方面要符合要求,其尺寸必须满足支立承台、系梁模板的要求,模板板面之间要求不漏浆、接缝严密、支撑牢靠,其各项指标比如位置、几何尺寸、保护层厚度等数据都要符合设计要求。在浇筑混凝土之前,应该为模板涂刷脱模剂,外露面混凝土模板的脱模剂应采用同一品种,在涂刷过程中不能污染钢筋及混凝土的施工缝,这样才能够保证外露面美观,线条流畅。
四、结束语
总之，城市道路桥梁的质量问题一直是关注的热点，如何预防其质量通病，现实意义巨大。混凝土桥梁工作环境（荷载、温度、湿度等），人为因素以及材料（钢筋与混凝土）性能退化会对其产生影响，从而引发各种形式的病害。因此，必须做到具体问题具体分析，采取有针对性的策略加以应对，才能使我国的道桥事业更上一层楼。
参考文献
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