李兰勋

(河北省石家庄市公路桥梁建设集团第二公路工程处)

1 桥面铺装设计与施工的改进建议

桥面铺装是公众接触与了解公路桥梁工程质量状况及行车舒适程度最高的分部工程,它直接决定了公众对桥梁工程质量的评价。近年来,桥梁结构不断创新,桥跨也越来越大,但桥面铺装的设计与施工仍沿用传统的习惯做法。随着重载、大交通的到来,桥面铺装出现一些较为普遍的病害。因此如何改进桥面铺装的设计和施工,是工程界必须认真对待的课题。桥面铺装是一个极复杂的受力结构,应采取一切措施,确保其耐久,可靠。应精心设计,精心施工。柔性铺装由于与主梁的变形分离使之受力明确,简单,设计相对容易,且较易达到运营中平整舒适的要求,随着沥青材料性能的改进,应予以推广采用。

1.1 柔性铺装

(1)二层结构。下层7cm厚沥青混凝土,上层3cm厚细粒式开级配玄武岩沥青磨耗层。(2)为减轻结构恒载,减小沥青铺装厚度也是可行的,但最小沥青铺装厚度也不应小于 5cm,且沥青应采用改性沥青,骨料使用玄武岩。

1.2 混凝土铺装

混凝土铺装层受力极为复杂,应依主梁的结构型式分别采取不同的设计,设计需考虑一定的超载及安全储备。对于不同结构采取的措施如下:(1)空心板结构,设计中应将整体层与铺装层一起考虑,即 18cm厚一次施工,内设两层网格为10cm×10cm的钢筋网,顶层钢筋离顶面3cm,钢筋层间距12cm。(2)T型梁式结构。将其中的三角垫层取消,直接设置 12cm厚的铺装层,将每根主梁肋板的箍筋加长伸入铺装中与钢筋连接,内设网格10cm×10cm的钢筋网,离顶面3cm。(3)连续箱梁(50m以下),铺装层厚度应为12cm,支座前后L/3范围内设置两层 10cm×10cm的钢筋网,层间距6cm,其余部分设一层 10cm×10cm的钢筋网,离顶面 3cm,箱梁腹板箍筋伸入铺装内与铺装的钢筋网相连,同时在箱梁顶板上设置间距为 300cm梅花型布置,大小为30cm×30cm的混凝土剪力键或钢筋群剪力座,混凝土键深8cm。钢筋,间距6cm×6cm。独柱多跨连续箱式结构横向稳定性差,使用要慎重,应采取一切必要的措施保证较小的横向挠曲变形。(4)大跨径箱梁由于变形大、次应力高,除采用了上述措施外,铺装中应加入适量的钢纤维以改善混凝土的受力性能,合理用量为40～60kg/m2。(5)桥面铺装应采取干硬性混凝土,坍落度应小于 5cm,其标号应等于或大于主梁标号一个等级。施工时应严格认真地对原梁顶面进行清凿。执行凿除、高压水冲、浇筑一幅后再凿除、清洗的程序。纵向分隔施工时将施工缝设置在分车道标线处,必须确保钢筋在铺装层中的位置,并使所有的横向钢筋穿过施工缝。工程管理各方面应当认识到桥面铺装有一个合理的工期和养生期并予以确保。

2 桥头跳车的防治措施

2.1 合理设置桥涵构造物

(1)设置桥涵构造物应充分考虑桥背填方路基的地质情况、填方高度、路堤长度、填料来源及路基沉降等问题,选择确定的桥涵位置、跨径及桥背防护工程,力避大河小跨径桥涵。(2)高等级公路人工构造物的设计宜采用“宁暗勿明”的方针。以涵洞、通道为例,能设计成暗涵的就不要采用明涵,以免设置搭板。若高等级公路路面与桥梁、明涵和通道等人工构造物相连的结合部,一般均应设置相应长度的搭板,以缓解桥头出现突然性跳车。(3)设计中宜取消桥头外露伸缩缝,因其经使用破损很快,可将外露伸缩缝作成暗藏式伸缩缝而保持桥面与路面的连续,可防止桥头渗水,也可减小桥头车辆的跳动。

2.2 加固处理桥背填筑前的底基

处理好桥背软弱地基,是控制桥头跳车的重要措施。对软基可采用超载预压、打碎石桩、打粉喷桩等措施,加速软土地基的固结、提高地基的承载能力,以减小地基的工后沉降,另在处理后的基底顶面设置横向泄水管或盲沟。

2.3 桥头路堤填料的选择。

桥涵端头路堤与桥涵构造物的刚柔差取决于填筑路堤材料刚度和压实度。压实度仅是缩小刚柔差的一个方面,回填料的刚度则是避免桥头跳车的根本。桥头路堤填料必须具备下列条件:(1)填料刚度介于路基材料与桥涵结构材料刚度之。(2)易于压实。从高等级公路桥头跳车处治方法效果可知:采用刚度低、塑性变形大和要求压实功高的填筑材料不可取。砂砾料要求压实功小,但不如半刚性材料,对设计行车速度高的高等级公路采用砂砾料填筑,仍会产生轻微跳车。半刚性材料(如水泥稳定类)刚度大、强度高、易于压实,是处理桥头跳车的最好填料,但造价高,不可能桥头路堤都用半刚性材料填筑。对于高速及一级公路,路堤填料采用砂砾料,从路基顶面向下宜加铺一定厚度的半刚性材料:二级路及以下公路,路堤填料采用砂砾料。当砂砾类填料来源困难,采用土料填筑时,对与土质不好,含水量高的土质,应掺小剂量石灰、水泥或土壤离子稳定剂进行处理。由于砂砾内摩阻角较大、透水性好,施工时细料含量不宜过大,还应满足一定长和宽的要求。通常情况下,基底处长度不小于 2m。

2.4 保证压实度

(1)桥涵头处路堤与路基衔接。桥涵头处路堤与路基衔接分为坡面衔接,坡面衔接是指桥涵头处路堤回填与路基采用某一坡度相接(坡度一般不大于 1∶1)。由于回填厚度在坡面处渐变,出现碾压层的厚度不均匀,压实效果差。台阶衔接指桥涵头路堤与路基通过开挖台阶连接。由于每一层填料厚度等厚,台阶对碾压有一定的加固作用,便于压实。因此,桥涵头路堤与路基采用台阶衔接优于坡面连接。我国一些高速公路,自桥涵基础顶面开始,台墙外 1m为起点,对于原状土采用高宽为60cm×60cm的台阶,对填筑路基,采用高宽比为60cm×100cm的台阶,向上开挖至路基标高,处理效果较好。(2)严格控制施工质量。严格按有关施工规程作业,控制每层填料厚度、碾压遍数,并对每层填筑质量实施检测.透水性材料系用孔隙率控制其施工压实质量,一般不宜大于15%。

3 结 语

总之,城市桥梁作为城市道路体系的一个重要组成部分,其结构和构造的完整性将直接影响到城市交通运输的安全性和舒适性。解决桥面铺装纵向破坏的办法之一是将桥面铺装作为结构层,桥面铺装结构层与主梁结构共同受力。就铺装层破坏的特征,不同的桥梁结构应采用相应的技术措施。桥头跳车现象的发生,是由于桥头产生差异沉降的结果,因而,高等级公路填土路基的设计与施工,采用控制路基容许工后沉降量和容许纵坡变化值的方法,是目前较适合我国的一种方法。

[1] 谭志鹏.桥梁病害类型及成因分析[J].山西建筑,2008-04 -10.

[2] 李霞 .浅谈桥梁病害及其检查、养护的必要性[J].黑龙江交通科技,2008-02-15.

[3] 高明巧.公路桥梁病害分析及检查方法[J].山西建筑,2008 -04-01.