水泥砼橋面鋪裝層質(zhì)量控制

桂向東

(安徽省桐城市地方公路局,安徽桐城 231400)

水泥砼橋面鋪裝層質(zhì)量控制

桂向東

(安徽省桐城市地方公路局,安徽桐城 231400)

結(jié)合工程實例對水泥混凝土橋面鋪裝層質(zhì)量缺陷表現(xiàn)形式、產(chǎn)生原因進行分析,對該道工序的質(zhì)量控制難點、要點提出一些看法,以供今后類似型式橋面鋪裝層的質(zhì)量控制參考,盡量避免質(zhì)量通病的發(fā)生。

水泥砼橋面;橋面鋪裝層;質(zhì)量控制

0 引言

橋面鋪裝層是橋梁系的一部分,相對于橋梁其它部分,它直接承受行車荷載、梁體變形和環(huán)境因素的作用。其變形和應力特征與主梁及橋面板結(jié)構(gòu)型式密切相關,一方面可分散荷載并參與橋面板的受力,另一方面起聯(lián)結(jié)各主梁共同受力的作用。它既是橋面保護層,又是橋面結(jié)構(gòu)的共同受力層。所以橋面鋪裝層應具有足夠的強度和良好的整體性,并具有足夠的抗?jié)B性、抗裂性、抗沖擊性和耐磨性能。橋面鋪裝層施工質(zhì)量的好壞直接影響橋梁使用的耐久性和行車的舒適性、安全性。

從筆者調(diào)研的高速公路工程實體情況來看,橋面鋪裝層的設計大多為8cm水泥混凝土+10cm瀝青混凝土的復合式橋面鋪裝,一般10cm的瀝青混凝土由另外招標的瀝青混凝土路面單位施工?；谶@種模式,有很多橋梁施工單位一方面認為水泥混凝土橋面鋪裝層不是橋梁工程的主體工程,不需要高度重視;另一方面認為水泥混凝土橋面鋪裝層上面還有10cm的瀝青混凝土,有些缺陷可以由瀝青混凝土來彌補。因此,對水泥混凝土橋面鋪裝層的施工不夠重視,現(xiàn)場質(zhì)量控制不佳,致使水泥混凝土橋面鋪裝層出現(xiàn)不同程度的質(zhì)量缺陷和問題。

1 工程實例

合安高速公路 G、H合同段,主要結(jié)構(gòu)物有互通立交、特大橋、中小橋等。上部結(jié)構(gòu)有13m～20m預應力空心板梁、25m～36m預應力箱梁、30m～40m預應力 T梁、現(xiàn)澆預應力連續(xù)箱梁、現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱梁等型式。橋面鋪裝層設計為8cm水泥混凝土+10cm瀝青混凝土,8cm的水泥混凝土橋面鋪裝層由路基橋梁標施工,10cm的混凝土橋面鋪裝層由路面標施工。水泥混凝土橋面鋪裝層是從2004年10月陸續(xù)開始,混凝土標號與梁體相同,坍落度設計根據(jù)現(xiàn)場澆注方式確定,具體性能要求見表1。各合同段橋面鋪裝層混凝土所使用原材料和配合比見表2。

表1 不同結(jié)構(gòu)型式的橋面鋪裝層混凝土性能要求

表2 不同澆注方式的橋面鋪裝層混凝土原材料和配合比

2 鋪裝層常見的質(zhì)量缺陷及產(chǎn)生原因

2.1 鋪裝層厚度達不到設計要求

規(guī)范要求,橋面鋪裝層的厚度允許下限偏差為-5mm。在合安高速公路F合同段80m橋面鋪裝層根據(jù)此標準檢測,有很多斷面的混凝土厚度都達不到設計要求,最終返工處理。其實這是橋面鋪裝層施工中最常見的質(zhì)量缺陷,也是公路運營以后危害最大的質(zhì)量隱患。厚度達不到設計要求的原因是施工水平差造成的。由于施工單位技術力量薄弱,對墩臺帽、蓋梁、支座墊石的標高和箱梁高度控制不嚴,對鋪裝層厚度控制技術交底不到位。甚至有的承包人為達到偷工減料的目的故意抬高支座墊石的標高,減小鋪裝層厚度。但本工程項目中也存在箱梁頂面齒板設計不合理造成鋪裝層厚度達不到設計要求的問題,不在此贅述。

2.2 鋼筋網(wǎng)保護層不準確

本工程采用D8鋼筋網(wǎng)片作為橋面鋪裝層的受力筋。施工中主要存在的問題是網(wǎng)片未能準確的放置在鋪裝層的中間,鋼筋網(wǎng)保護層偏大或偏小,不均勻。原因是墊塊厚度不均勻,甚至沒有在鋼筋網(wǎng)片下放置墊塊,用澆注中混凝土當墊塊,造成保護層偏大;還有箱梁或現(xiàn)澆梁局部標高偏高未做處理,在保證橋面鋪裝層標高、平整度準確的要求下勢必造成保護層偏小。

2.3 橋面鋪裝層表面龜裂

在合安高速公路J合同段2005年3月2日澆注的半幅橋面鋪裝層150m。監(jiān)理在3月7日例行檢查中發(fā)現(xiàn),其中有100m長范圍內(nèi)出現(xiàn)大面積的表面龜裂。出現(xiàn)問題后,監(jiān)理立即通知承包人暫停所有鋪裝層施工,一起研究分析產(chǎn)生大面積表面龜裂的原因,以避免在后期的施工中繼續(xù)產(chǎn)生類似問題。通過調(diào)查當時的施工記錄和監(jiān)理日記,初步分析認為,主要原因是:

(1)當時首次采用汽車輸送泵澆注混凝土,為防止堵管,增加混凝土流動性,施工人員有意調(diào)整配合比,使得混凝土坍落度遠遠超過設計140mm～180mm的要求,實測坍落度為220mm;

(2)澆注前為了使接觸面濕潤,用水管抽水沖洗,箱梁齒板處低洼有積水,澆注時未作處理,導致該處水灰比過大;

(3)由于首次采用汽車輸送泵澆注混凝土,澆注速度快,振搗、收光、拉毛的工人未增加,工作不連續(xù),導致有的混凝土已終凝硬化才收光拉毛,有的混凝土未收漿就收光拉毛,都會引起表面收縮裂紋;

(4)澆注當天橋面風速在6～7級,覆蓋不及時,混凝土失水過快,來不及硬化,必然產(chǎn)生干縮裂紋。

針對以上原因,承包人采取嚴格控制水灰比和坍落度、改為灑水濕潤、增加收光拉毛工人、嚴格收光拉毛時間控制、及時覆蓋養(yǎng)生以及避開大風作業(yè)等有效的整改措施后繼續(xù)施工,未發(fā)現(xiàn)鋪裝層出現(xiàn)表面裂紋和龜裂。

其實,沿線好幾個合同段都出現(xiàn)類似問題,只是產(chǎn)生原因略有不同。在以往的高速公路施工過程中也有同樣的現(xiàn)象發(fā)生,可以說這是橋面鋪裝層的質(zhì)量通病之一。綜合各類橋面鋪裝層表面龜裂、不規(guī)則裂縫產(chǎn)生的原因,主要有以下幾點:

(1)使用的水泥不穩(wěn)定、強度不足,混凝土早期失水過快、養(yǎng)護不及時產(chǎn)生收縮裂紋或裂縫;

(2)水灰比不準確,坍落度過大,混凝土表面浮漿層過厚,骨料少,干縮后出現(xiàn)龜裂;

(3)水泥用量過多,當時表面光潔,時間較長后混凝土表面產(chǎn)生裂紋;

(4)混凝土施工工藝不當,保護層過厚,都會引起不同程度的收縮龜裂。

2.4 橋面鋪裝層表面脫皮、露石、起砂

有的橋面鋪裝層不是復合式鋪裝層,即全部為水泥混凝土鋪裝層,車輛直接在其上行駛。通車后一段時間后,橋面局部出現(xiàn)表面脫皮、露石、起砂現(xiàn)象,受雨水、荷載等因素影響最后出現(xiàn)大面積的損壞,直接影響橋梁的使用壽命。產(chǎn)生這類質(zhì)量缺陷的主要原因是:混凝土坍落度大,施工過程中提漿過厚;平整度找平時用砂漿找平,或在已振實的混凝土表面用灰漿找平;冬季施工未采取保溫措施,混凝土表面凍脹;水泥用量不夠,細集料偏細上浮砂多,收光時拍抹過量也會造成砂粒上浮;混凝土初凝即遭雨淋,使水泥漿流失,留下的砂粒多易起砂。

2.5 橋面混凝土出現(xiàn)空鼓

混凝土橋面鋪裝完成一段時間后受車輛荷載作用出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象也是橋面鋪裝容易產(chǎn)生的質(zhì)量問題,而且除了鑿除返工外往往無法修補。所以此類質(zhì)量問題的預防非常重要。綜合分析,產(chǎn)生這類問題的主要原因是:混凝土澆注時梁板頂面不清潔、不粗糙、未鑿毛、養(yǎng)生不及時,與梁板結(jié)合不牢;預制梁板的尺寸拱度不符合設計要求,混凝土厚度不均勻,混凝土離析,水灰比偏大。

從這些原因可以看出,人為操作主觀因素是主要原因,只要在設計施工過程中稍加注意控制就可避免出現(xiàn)空鼓問題。

2.6 橋面鋪裝層表面不平整、出現(xiàn)個別小坑眼或印跡

復合式橋面鋪裝層的下層即水泥混凝土鋪裝層的平整度差,將會直接影響上層瀝青混凝土的攤鋪厚度、平整度,進而影響整個橋面鋪裝層的使用。有些鋪裝層還出現(xiàn)個別小坑眼或印跡。這種缺陷主要是在施工過程中施工工藝不成熟,操作方式不當,混凝土表面尚未形成足夠的強度,行人行走或放重物留下印跡。個別小坑眼是由于砂石原材料泥塊含量過大,與水泥砂漿粘接不牢,經(jīng)行車、沖刷等外力作用形成。

3 鋪裝層常見質(zhì)量缺陷的預防控制

針對以上提出的水泥混凝土橋面鋪裝層的主要質(zhì)量缺陷表現(xiàn)形式和產(chǎn)生的原因,不難看出,預防控制并不存在多少技術難題,只要在施工過程中承包人、監(jiān)理工程師高度重視,就可避免這些質(zhì)量缺陷。以下將水泥混凝土橋面鋪裝層的主要質(zhì)量缺陷預防控制措施匯總列成表3。

表3 水泥混凝土橋面鋪裝層質(zhì)量缺陷預防控制措施表

由表3可見,不同質(zhì)量缺陷的預防控制措施相互關聯(lián),互相制約,有很多共同點,但也有不同的也方,所以任具作操作時既不能顧此失彼,也不能一概而論。要抓住重點控制項目,通盤考慮,相互兼顧。

4 結(jié)束語

在橋梁施工過程中,人們往往把工作的重點放在樁基、立柱、墩臺蓋梁、預制梁和臺背回填上,而對橋面鋪裝層的施工重視不夠,導致橋面鋪裝層出現(xiàn)本不應該出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷和質(zhì)量問題。所以,只要在設計人員設計時多方面考慮,監(jiān)理預先對承包人的人、機、料和施工工藝嚴格把關,針對文中所提可能引起橋面鋪裝層質(zhì)量缺陷的因素提前預防控制,施工單位思想上高度重視,做好詳細的技術交底,施工時嚴格按監(jiān)理審批的工藝流程操作,可以減少橋面鋪裝層質(zhì)量缺陷的發(fā)生,甚至不發(fā)生。

[1] JTJ041-2000.公路橋涵施工技術規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2000.

[2] 王國清.公路工程質(zhì)量問題及防治措施百問[M].北京:人民交通出版社,2003.

U443.33

A

1671-8275(2010)01-0020-03

2009-11-16

桂向東(19662),男,安徽桐城人,桐城市地方公路局工程師。

責任編輯:錢讓清