水泥混凝土桥面铺装的病害与预防措施

水泥混凝土桥面铺装的病害与预防措施

水泥混凝土桥面铺装的病害与预防措施 篇1

关键词：水泥混凝土,桥面铺装,病害,原因分析,预防措施

桥面铺装出现大面积破坏,病害主要有:纵向裂缝、纵横缝两侧啃边、角隅破坏、局部坑槽等。

1 病害产生的原因分析

水泥混凝土桥面铺装病害产生的原因有两方面:设计和施工,但设计方面的原因多于施工方面的原因。

现代公路运输的发展趋势是:行车速度快、载重量大、车流量大。因此,作为桥梁直接承载层-铺装层的设计必须适应这一特点,必须有较高的强度、足够的厚度、足够的含筋率,以及钢筋的空间分布,以防止混凝土开裂破坏,并保证耐磨。

传统的设计原则是:桥面铺装不参与结构受力,设计时,采用8cm的厚度,混凝土强度为C25,钢筋作为构造钢筋,而不是作为受力钢筋来配置,直径为ϕ6～10mm,网间距为20cm×20cm。由于这种设计上的不足,加上施工环节控制不严,因此,经常会发生桥面铺装的开裂破坏现象。

2 预防措施

混凝土桥面铺装层病害的原因比较复杂,影响的因素很多,根据上述分析,从设计和施工两方面采取针对性预防措施。

在设计方面,首先,铺装层必须有足够的厚度,以适应行车速度高、载重量大和车流量大的现代公路运输的需要。厚度大则刚度大,车辆局部集中荷载作用下所产生的桥面铺装局部拉应力亦相应减少,延长铺装层使用寿命。根据车速、载重量、车流量情况,可加大铺装层厚度约为12～18cm.

其次,铺装层钢筋采用螺纹ϕ12,网距10cm×15cm,混凝土强度为C40,纵横向尽可能保持连续,由于桥面铺装层中,缝隙是应力集中的地方,因此缝隙便成了桥面铺装层混凝土破坏的“起点”。所以,在满足功能要求的前提下,尽可能减少各种缝隙,纵向工作缝应设置在车道分界线及车道之外,以减少荷载集中作用次数。

在施工方面,除严格按照施工技术规范进行施工外,还必须注意以下几点:

(1)在温差较大季节及炎热天气,要避开中午高温时施工,安排下午开始至晚间施工为宜,这样可避免温差拉应力而引起的裂缝。

(2)为了确保梁体与铺装紧密结合,共同作用。铺装施工前,必须对梁体表面的砂浆等杂物进行凿除、清洗、凿毛,以防止铺装层与梁体在车辆荷载作用下发生脱离,铺装层破坏。

(3)铺装层纵横钢筋必须穿过各种缝隙,并保持每根纵横钢筋连续,以承受由于混凝土收缩变形作用以及车辆荷载作用下引起的拉应力,避免缝隙的过早破坏。

(4)混凝土坍落度控制在3～5cm。由于塑性混凝土拌和物在硬化过程中收缩,水灰比(坍落度)越大收缩越大,水泥混凝土收缩产生的拉应力越大,桥面就容易产生收缩裂纹。因此严禁使用泵送混凝土铺装桥面,因为泵送混凝土一般坍落度较大,常达13～18cm。

(5)必须保证铺装层混凝土全面覆盖洒水养护,在≥7d养护期间内连续保持混凝土的湿润状态,使混凝土强度正常增长。

(6)采用外加剂应慎重,因为有些外加剂增加混凝土收缩,有些会降低混凝土后期强度。因此,使用某种外加剂时,必须查明有何副作用,并严格控制其用量。

水泥混凝土桥面铺装的病害与预防措施 篇2

【关键词】桥面铺装;原因分析;病害;混凝土;桥面;措施

0.概述

桥面铺装是桥梁结构很重要的组成部分，桥面铺装暴露在外，直接影响整个桥梁的外地人观质量，它是车辆直接接触受力的部分，直接影响行车安全和舒适性。另外，桥面铺装的作用还在于保护桥面，防止车辆直接磨损行业道板，保护主梁免受雨水侵蚀，并分布桥面荷载，参与结构受力，为此，桥面铺装要求有一定强度，并能满足抗裂，抗冲击，具有耐磨性等各项要求。

1.对桥面铺装层作用认识的不足

1.1设计上的欠缺

近年来，我国公司桥梁建设快速发展，桥梁结构不断创新，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，桥面铺装层只作为桥梁工程的附属结构，一般不作专门的计算分析，对铺装层的防水用语防护作用认识不足，很少对其花费精力，这样导致桥面铺装层的作用和重要性经常被忽略，从而为桥面铺装的早期损坏埋下了隐患。

1.2施工不认真

桥面铺装施工时，工程已接近尾声，紧迫的工期往往使施工者不想在它上面多用时间，忽视了桥面铺装层的质量和进行养护的重要性。

1.3业主和监理不重视

人们大多把注意力都集中在桥梁的主体结构上，而认为桥面铺装是附属工程，对它的监理不严，要求不高。

2.常见病害及原因分析

2．1设计方面的原因

2.1.1桥面铺装的受力分析

（1）某些设计单位设计时，没有考虑桥面铺装参与结构受力，亦即没有按主受力截面要求配筋，至铺铺装层受力情况应随承重结构的类型不同而不同，桥面铺装层必须作为受力截面计算内力并配置受力钢筋。目前，对桥面铺装层的配筋没有特别的计算，只是要求配置少量的构造钢筋，这是影响桥面铺装质量的因素之一。（2）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，桥梁的横向亦越来越宽，特别在设计计算中侧重于主梁纵向的计算分析，较少进行横向分析计算，对桥梁横向结构刚度重视不足，使向构造措施不力，使部分桥梁横向刚度过小，使混凝土桥梁铺装分担了过多的次应力。

2.1.2配筋材料的选用

配筋材料的选用也是影响桥面铺装质量的一个重要因素。目前桥面铺装层中多用直径为8或10的钢筋，具有经济，使用效果相对较好的特点。

2．2施工方面的原因

目前，大桥桥面铺装多采用泵送混凝土工艺，为满足泵送混凝土较大塌落度的要求，除掺加外加剂外，还常用加大水泥用量和适当加大水灰比的办法，水泥用量大时，水化热大，干缩和冷缩产生的拉应力超过其抗拉强度，将导致桥面铺装层产生裂缝。

2．3桥面铺装早期损坏的原因分析

2.3.1桥面铺装层产生的裂缝原因

（1）温度裂缝。水泥混凝土具有热胀冷缩的性能，而铺装层与梁，板顶是紧密聯结的，在温度降低时，铺装层顶产生拉应力，底层产生压应力，当拉应力大于混凝土极限抗拉强度时就会产生温度裂缝。（2）干缩裂缝。当水泥混铺装层中的水在混凝土硬化过程中失去时，受到水泥混凝土本身各种集料，预制板和上部沥青混凝土面层的限制，从而产生收缩应力，出现干缩裂缝。（3）疲劳裂缝。水泥混凝土材料内部和强度的不均匀性，在行车荷载作用下，桥面经常处于抖动变形状态，水泥混凝土会逐渐产生微裂缝，应力反复作用下，使裂缝逐步扩展，最科在车辆荷载的反复作用下形成破坏，使水泥混凝土出现疲劳现象。

2.3.2桥面铺装层产生拥包，坑槽的原因

沥青混凝土施工级配控制不严，孔隙率偏大而导致面层透水，个别桥梁边侧的泄水管高于桥面水泥混凝土铺装层，虽然沥青路面表面的水可以通过泄水管流出，但聚集在水泥铺装表面的自由水不能及时排出，在行车的作用下对沥青铺装层形成冲刷，在行车荷载的长期作用下导致桥面铺装出现离析，松散和坑槽现象。

3.桥面铺装病害的对策

3.1设计方面

铺装层钢筋不应单纯按构造钢筋配置，而应更多地考虑接受力筋配置，同时在满足功能要求有前提下，尽可能减少各种隙缝，在铺装层钢筋网间距较密的情况下，可大大减少各种假缝数量，纵向工作缝应设置在车道分界线及车道之外，以减少荷载对缝隙的作用次数。

3.2施工方面

对于预制应力混凝土梁，应采取切实措施，使梁部起拱在规范允许的范围内,以保证桥面铺装层的厚度。

3.3桥面铺装病害的修复

混凝土要求采用满足施工技术规范要求1-2cm级配石,优质的含杂质少的砂及普通硅酸盐水泥拌制干硬性混凝土,塌落度小于5cm,混凝土中加入Jk-24混凝土路面修补剂,钢纤维,提高混凝土的早期强度和品质,要求混凝土强度48h达到35mpa以上,以便开放交通。

3.4加强施工过程的管理和监理,保证桥面铺装层的质量

3.5养护过程中要对桥梁防水有详细要求，应用较为有效的防水材料和合理的施工方法，在进行桥面维修时要尽量保持路面的平整性。

【参考文献】

［１］涂常卫.混凝土铺装病害与设计和施工的关系浅析.公路，1999,(21).

［２］罗立峰.混凝土桥面铺装概述.国外公路,1999,(6).

［３］王利娜.高速公路桥面铺装早期病害产生的原因及养护对策.黑龙江省交通科技,2009,(10).

水泥混凝土桥面铺装的病害与预防措施 篇3

桥面铺装层直接承受行车荷载、梁体变形和环境因素的作用,其变形和应力特征与主梁及桥面板结构型式密切相关,一方面可分散荷载并参与桥面板的受力,另一方面起联结各主梁共同受力的作用;既是桥面保护层又是桥面结构的共同受力层,所以具有足够的强度和良好的整体性,并具有足够的抗裂、抗冲击、耐磨性能。

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,桥面铺装问题普遍[1-6]。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问题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一大病害。

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[7]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。

2破坏形式

沥青混凝土桥面铺装与正常路面和水泥混凝土桥面铺装相比,损坏形式有所不同[8,9]。主要有:①铺装层内部产生较大的剪应力,引起不确定破坏面的剪切变形,或者由于铺装层与桥面板层间结合面粘结力差,抗水平剪切能力较弱,在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏,产生推移、拥包等病害;②因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大挠度而产生的裂隙,在车辆荷载及渗入的水的作用下产生面层松散和坑槽破坏。

欧美自20世纪70年代以来在桥面铺装中广泛使用防水层,随着交通量的增加,出现了一些新问题,如面层的早期破损、开裂、坑槽、防水层与面层和桥面粘结强度不足而产生推移等病害。近年来,在我国的部分地区如北京、天津等地的桥面防水层也出现了相应的病害。

设防水层的水泥混凝土桥桥面沥青混凝土铺装在行车荷载作用下的破坏形式一般为剪切破坏,常表现为拥包和推移现象。剪切破坏有两种情况:一是桥面钢筋混凝土模量远大于沥青混凝土和防水层的模量,加之沥青混凝土层厚度较薄,沥青层内产生较大的剪应力而引起的无确定破坏面的剪切变形;二是防水层与沥青混凝土面层和桥面层间粘结力不足而发生剪切破坏。因此,剪切破坏是设防水层的水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装损坏的主要原因,故在实际设计中应基于两种形式的剪切破坏分别加以计算分析。

3病害分析

3.1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[7],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[9]。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(量值可达三至四倍)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。

3.2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。

3.3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。

3.4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。

4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。

罗立峰[5]等人将桥面板简化为正交异性的弹性小挠度薄板,将铺装层简化为各向同性的大挠度薄板,并假定两板之间相对滑动,完全没有摩阻力且没有脱空现象。在此基础上提出了桥面铺装的平衡微分方程,并以竖向变形为主要控制指

标。张占军[8,10]等人以弹性层状体系为理论基础,用三维有限元的方法对水泥混凝土桥面柔性铺装的层间剪应力进行了计算和分析。并通过对沥青类桥面铺装层的破坏现象的分析,发现使用摩尔___库仑理论来确定铺装厚度是比较合适的,即以桥面板与沥青铺装层之间的层间剪应力为控制指标,要求其不超过层间抗剪强度。另外,还结合防水层、平整度、施工工艺和车辙指标的要求,提出了桥面沥青铺装层厚度的计算方法。张占军[11]等人用有限元的方法对设防水层的水泥混凝土桥沥青铺装结构的层间剪应力的计算进行了分析,讨论了防水层的厚度、模量、泊松比、沥青混凝土铺装层厚度和模量等参数对结构层层间剪应力的影响。认为层间最大剪应力主要取决于面层厚度和防水层模量;在防水层模量相同的情况下，增加面层厚度是降低层间剪应力的最有效手段。合理的控制指标是进行结构设计的重要依据,也是此课题今后要重点研究的一个方面。

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。胡长顺[12]等人在进行复合路面结构分析时,利用各向异性线弹性理论和三维有限元的方法,构造了一种正交各向异性接触模型,模拟板与地基之间的接触情况。黄晓明[13]和刘玉荣[14]等人分别在对旧水泥混凝土路面混凝土加铺层和水泥混凝土沥青混凝土复合路面进行力学计算时,接触面采用了Goodman夹层单元模型模拟既非完全连续又非完全光滑的接触状态。Goodman模型是由Goodman等人最先提出的用于模拟岩体节理的一种特殊单元,将它运用于夹层即为夹层单元。夹层单元由两个面组成,两个面之间假想由无数微小弹簧连接,单元厚度假定为0,每片接触面有4个结点,一个单元共有八个结点,是一种二维单元。对于设防水层的情况,实际施工中防水层的厚度在2～5mm之间,一般约为3mm。由于防水层的厚度很薄,有的学者将其简化为一种接触条件来处理,黄晓明[15]和黄卫[16]等人在对设有防水层的钢桥桥面铺装层进行力学分析时,同样采用了无厚度的Goodman夹层单元来模拟防水层的作用,夹层单元与相邻的夹层单元或铺装体单元之间,只有结点处有力的联系。张占军等人在文献[11] 里在计算水泥混凝土桥沥青混凝土铺装结构的层间剪应力时考虑了防水层厚度。胡长顺[17]等人在利用有限元法对有裂缝夹层的旧水泥混凝土路面沥青加铺层进行力学计算时,对有一定厚度的夹层直接使用三维等参元划分单元,而对于土工织物这一类的无厚度夹层,则根据薄膜问题的物理方程与几何方程推导4结点矩形单元,建立单元刚度矩阵,进行力学分析。

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。文献[8,10,11]中在计算剪应力时参照路面设计中的荷载模型,荷载参数为BZZ-100,p=0.7MP,δ=10.65cm,水平荷载与垂直荷载同时考虑。黄晓明在文献[15]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。

5小结

本文对钢筋混凝土桥柔性桥面铺装的早期病害及其原因进行了分析与研究,总结了当前国内桥面铺装结构分析的主要方法,提出了用有限元分析需要注意的一些问题,指出了今后主要的研究方向。

当务之急是加快对沥青混凝土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;同时,加强对各铺装层材料的材料性能指标和测试技术的研究,开发适应桥面破坏机理的新材料;另外,还要改进铺装技术及提高施工质量,保证设计模型的准确性,从根本上解决桥面铺装早期损坏问题。

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,,23(3):63-65.

[2]涂常卫,黎增丰,凌子如.混凝土桥面铺装病害与设计和施工的关系浅析[J].公路,,(2):17-22.

[3]凌坚,李志能.对桥面裂缝及铺装层破坏的讨论[J].公路,,(9):7-9.

[4]梁志标,何惠红.桥面铺装过早损坏的原因分析及处治对策[J].中南公路工程,,22(2):25-29.

[5]罗立峰,钟鸣,黄成造.桥面铺装设计方法探讨[J].中南公路工程,1999,24(2):20-22.

[6]季节,徐世法,罗晓辉.桥面铺装病害调查及成因分析[J].北京建筑工程学院学报,2000,16(3):33-39.

[7]JTJ014―97,公路沥青路面设计规范[S].

[8]张占军,曹东伟,胡长顺.水泥混凝土桥面沥青铺装层厚度的研究[J].西安公路交通大学学报,2000,20(2):16-19.

[9]JTJ023―85,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

[10]张占军,胡长顺,王秉纲.水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装结构设计方法研究[J].中国公路学报,,14(1):56-59.

[11]张占军,胡长顺.设防水层的混凝土桥桥面铺装结构剪应力计算与分析[J].西安公路交通大学学报,2001,21(2):14-17.

[12]胡长顺,王秉纲.复合式路面设计原理与施工技术[M].北京:人民交通出版社,1999.

[13]黄晓明,刘玉荣,邓学钧等.旧水泥混凝土道面加铺层有限元分析方法[J].中国公路学报,1996,9(1):30-36.

[14]刘玉荣.水泥混凝土沥青混凝土复合式路面的

荷载应力分析[J].东北公路,1996,(1):25-91.

[15]黄晓明,王捷,陈仕周.大跨钢桥桥面铺装结构受力分析[J].土木工程学报,1999,32(1):37-42.

[16]黄卫,钱振东.高等沥青路面设计原理与方法[M].北京:科学出版社,2001.

水泥混凝土桥面铺装的病害与预防措施 篇4

病害分析及预防措施试题

一、单项选择题（共 25题，每题2分，每题的备选项中，只有1个事最符合题意）

1、运行中压力容器的检查主要包括__。A．操作压力、操作温度、液位 B．化学成分、物料配比、投料数量 C．工艺条件、设备状况、安全装置 D．压力表、安全阀、液位表

2、进行必要的安全生产资金投入，是生产经营单位的__。A．绝对义务 B．法定义务 C．劳动义务 D．义务

3、初始评审过程主要包括危害辨识、风险评价和__的策划，法律法规及其他要求两项工作。A．运行控制 B．应急预案 C．改进措施 D．风险控制

4、安全生产法律法规规定，生产经营单位的安全生产第一责任人是__。A．安全机构负责人 B．管理者代表 C．主要负责人 D．党政负责人

5、进行有关化学液体的操作时，应使用__保护面部。A．太阳镜 B．防护面罩 C．毛巾 D．保鲜膜

6、依据《行政处罚法》的规定，我国绝大多数行政处罚适用__管辖。A．一般 B．特殊 C．指定 D．移送

7、建设项目试生产正常运行后、正式投产前，安全评价机构应用系统工程原理和方法进行的检查性安全评价是__。A．安全专项评价 B．安全现状评价 C．安全验收评价 D．安全预评价

8、《安全生产违法行为行政处罚办法》规定，实施查封、扣押，应当当场下达查封、扣押决定书和被查封、扣押的财物清单。在交通不便地区，或者不及时查封、扣押可能影响案件查处，或者存在事故隐患可能导致生产安全事故的，可以先行实施查封、扣押，并在__小时内补办查封、扣押决定书，送达当事人。A．12 B．24 C．30 D．48

9、__常用在桥梁或隧道人口前，以检验装备或碴石有没有超出正前方固定设备围砌的限界。A．隧道检查器 B．山洞检测器 C．临界检查器

D．临界限界检查器

10、依据《注册安全工程师管理规定》，安全生产中介机构注册安全工程师的配备，应当按照不少于安全生产专业服务人员__的比例配备注册安全工程师。A．10% B．20% C．30% D．50%

11、《国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定》规定，特大安全事故发生后，按照国家有关规定组织调查组对事故进行调查。事故调查工作应当自事故发生之日起__天内完成，并由调查组提出调查报告。A．15 B．30 C．45 D．60

12、依据《生产安全事故报告和调查处理条例》的规定，从事故发生单位负责人接到事故报告时起算，该事故发生单位向政府职能部门报告的时限是__h。A．1 B．2 C．6 D．12

13、某物业公司组织工人进入下水道和化粪池进行疏通作业时，由于未采取有效的安全防护措施，导致多人中毒死亡。此类场所最常见的，可导致人员中毒的有害物质是__。A．硫化氢 B．一氧化碳 C．放射性物质 D．二氧化碳

14、运行中的高压隔离开关连接部位温度不得超过__，机构应保持灵活。A．55℃ B．65℃ C．75℃ D．85℃

15、公路交通事故调查的总目标是__。A．改善道路安全状况 B．进行技术改造 C．追究事故责任人 D．进行安全评价

16、定性安全评价的结果是一些__。A．安全措施 B．安全技术 C．定性的指标 D．定量的指标

17、硝酸铵炸药为粉状，用纸包装加工成圆柱形药卷，外涂一层石蜡防水。硝酸铵炸药的贮存期为__个月。A．2～3 B．6～8 C．4～6 D．5～6

18、动火作业不包括__。A．特级动火 B．特殊动火 C．一级动火 D．二级动火

19、矿山安全开采需要具备__的安全保障条件。A．严格的、精确的 B．严格的、系统的 C．精确的、系统的 D．万无一失的

20、__是最低层级的安全生产立法，其法律地位和法律效力低于其他上位法，不得与上位法相抵触。A．有关安全生产的法律 B．地方性安全生产法规 C．地方政府安全生产规章 D．安全生产行政法规

21、依据《注册安全工程师执业资格制度暂行规定》，注册安全工程师执业资格注册有效期满前__个月内，持证者应到原注册管理机构办理再次注册手续。A．1 B．2 C．3 D．4

22、从法的不同层级上，可以分为__。A．上位法与下位法 B．《宪法》与《刑法》 C．成文法与不成文法 D．国家法律与地方法规

23、某工厂发生火灾事故，经评估，事故中造成直接经济损失120万元，工人的伤亡情况为死亡0人，重伤10人，轻伤18人。则评估的该事故的严重度为（）万元。A．226.30 B．326.30 C．386 D．500

24、临边作业的防护主要是__，并有其他防护措施。A．搭设操作平台 B．搭设脚手架 C．搭设吊篮

D．设置防护栏杆

25、模板工程的劳动用工约占混凝土工程总用工的__。A．1/4 B．1/3 C．1/2 D．3/4

二、多项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得 0.5 分）

1、对系统原理及其各个原则说法正确的是__。

A．动态相关性原则说明，管理系统的各要素的动态相关性，是事故发生的根本原因

B．整分合原则说明，管理者在制定系统整体目标时，必须考虑安全生产问题 C．反馈原则说明，只有设立安全监督管理部门，才能达到准确快速反馈的目的 D．封闭原则说明，各管理机构之间不必相互联系，只要各自组织即可 E．系统原理是从系统论的角度来认识和处理企业安全管理中出现的问题

2、造成人的不安全行为和物的不安全状态的主要原因可归结为四个方面，即技术原因、教育原因、身体和态度原因、管理原因。针对这四种原因，可以采取三种防止对策，也就是所谓的“3E”原则。“3E”分别是指__。A．工程技术对策 B．教育对策 C．管理对策 D．实施对策 E．法制对策

3、根据《生产安全事故报告和调查处理条例》，事故调查组除要查明事故发生的经过、原因、人员伤亡情况及直接经济损失外，还应__。A．认定事故的性质

B．提出对事故责任者的处理建议 C．提交事故调查报告

D．总结事故教训，提出整改措施 E．执行事故责任追究

4、生产性粉尘来源于__等。A．固体物质的机构加工 B．物质的不完全燃烧 C．物质蒸汽冷凝

D．安全管理人员的非科学管理 E．日常的烟气

5、下列各项关于车辆轮对基本限度描述正确的是__。A．车辆轮对内侧距离为1353±3mm B．车轮轮厚度客车≥25mm，货车≥23mm C．车轮轮缘厚度≥23mm D．车轮轮缘垂直磨耗高度≥15mm E．车轮踏面圆周磨耗深度≤8mm

6、以下不属于安全生产相关法律的有__。A．《劳动法》 B．《铁路法》

C．《矿山安全法》 D．《职业病防治法》

E．《煤炭安全监察条例》

7、下列站房，属于机械生产动力站房的是__。A．污水处理站、通讯总站 B．计算中心、消防泵站 C．制氧站、煤气站

D．消防泵站、通讯总站

E．变配电站、锅炉房、空压站

8、《注册安全工程师执业资格制度暂行规定》适用于生产经营单位中从事__的专业技术人员。A．安全生产监督 B．安全生产管理

C．安全工程技术工作 D．安全生产咨询

E．为安全生产提供技术服务的中介机构

9、下列电源中可用做安全电源的是__。A．自耦变压器 B．分压器 C．蓄电池

D．安全隔离变压器 E．电力变压器

10、国家对危险化学品的生产和储存实行__，并对危险化学品生产、储存实行审批制度。未经审批，任何单位和个人都不得生产、储存危险化学品。A．按需计划 B．统一规划 C．合理分配 D．合理布局 E．严格控制

11、机关、团体、企业、事业单位属于消防安全重点单位的，除应履行通用的消防职责外，还应__。A．建立防火档案，确定消防安全重点部位，设置防火标志，实行严格管理 B．实行每日防火巡查，并建立巡查记录 C．对职工进行职业道德教育

D．制定灭火和应急疏散预案，定期组织消防演练 E．贯彻“预防为主、防消结合”的方针

12、经济损失的评价指标有__。A．千人经济损失率

B．百万元产值经济损失率 C．机器损失率 D．职工死亡率 E．新设备数

13、企业实施__时，应对从业人员进行有针对性的安全生产教育培训。A．新工艺 B．新技术 C．新设备 D．新项目 E．新材料

14、对应急预案的完整性和周密性进行评估，可采用多种应急演练方法，如__等。

A．现场演练 B．桌面演练 C．功能演练 D．全面演练 E．口头演练

15、下列关于法的特征的表述，正确的有__。A．法是调整社会关系的社会规范 B．法是调整人们行为的社会规范 C．法是由政府机关制定或者认可 D．法具有道德强制性 E．法具有国家强制性

16、实施安全检查的方法有__。A．访谈 B．现场观察 C．汇报

D．仪器测量

E．查阅文件和记录

17、《安全生产法》中“安全生产监督管理”的“监督”是广义的监督，其所构成的广义安全生产监督体制内容包括______。A．县级以上地方各级人民政府的监督管理 B．监察机关的监督

C．基层群众性自治组织的监督 D．新闻媒体和社会公众的监督 E．安全中介机构

18、厂内干道在进入厂区门口处和某些危险路段，需设置__。A．限速牌 B．指示牌 C．警示牌 D．红绿灯 E．停车牌

19、城市重大危险源信息管理系统集计算机__于一身，能够为领导和有关部门及时、直观、形象地提供重大危险源信息，以及发生事故后抢险、救援信息，有利于有关领导及时、准确地决策，最大限度地减少发生重大事故的可能性及事故后造成的各项损失。A．数据收集 B．数据管理 C．多媒体

D．地理信息系统 E．危险源信息系统

20、县级以上各级人民政府__部门依据各自职责，负责有关的道路交通工作。A．交通管理 B．建设管理 C．市政管理 D．城市规划 E．城市管理

21、安全系数是指零件在理论上计算的承载能力与实际所能承担的负荷之比值。确定安全系数时应考虑的因素包括__等。A．环境条件的影响

B．使用中发生超负荷或误操作时的后果

C．为提高安全系数所付出的经济代价是否合算 D．使用时发生结构设计的变更

E．在各种恶劣条件下工作的可靠性

22、安全生产标准有__。A．国家标准 B．行业标准 C．地方标准 D．企业标准

E．特殊行业的标准

23、根据我国现行的生产性粉尘危害程度分级标准，生产性粉尘危害程度的分级指标有__。

A．粉尘中游离二氧化硅含量 B．工人接触时间 C．粉尘浓度

D．工人接触时间肺总通气量 E．粉尘浓度超标倍数

24、以下属于编制安全技术措施计划的基本原则的有__。A．必要性和可行性原则 B．自力更生与勤俭节约原则 C．轻重缓急与统筹安排原则 D．领导和群众相结合原则 E．技术和管理相结合原则

25、以低碳钢为例，得出金属材料受拉伸外力作用引起的变形可以分为__几个阶段。

A．弹性变形阶段 B．塑性变形阶段 C．屈服阶段

水泥混凝土桥面铺装的病害与预防措施 篇5

钢纤维混凝土在桥面铺装中的应用与施工

钢纤维增强钢筋混凝土桥面铺装有着良好的经济效益.本文针对钢纤维混凝土在桥面铺装中的应用与施工进行了分析与探讨.

作 者：崔勇  作者单位：新疆疆南路桥工程有限责任公司,新疆,喀什,844000 刊 名：中国科技博览 英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW 年，卷(期)：2009 “”(16) 分类号：U443.33 关键词：钢纤维混凝土   桥面铺装   施工  

水泥混凝土桥面铺装的病害与预防措施 篇6

在实际的桥梁施工过程中, 施工技术人员一般对桥梁的基础及主体结构非常重视。而对于桥面的铺装问题, 由于其对安全的影响可能性不大, 并且桥面的安全问题一般不会在较短的时间暴露出来, 因此, 就会导致施工技术人员忽视桥面的铺装问题, 从而给后续的桥梁施工埋下安全隐患。基于这种情况, 施工技术人员, 要加大对实际施工过程中, 桥面铺装砼的重视, 认真分析其中常见的问题, 并有针对性地采取相应的防护措施。

1 桥面铺装砼常见病害及原因分析

1.1 设计方面的原因

很多施工企业, 在桥梁的实际设计过程中, 并不会对桥梁的的桥面铺装做受力计算, 而只是根据施工经验, 对其铺设相应的钢筋结构, 在这种情况下, 就很容易导致桥面铺装环节出现质量问题。在桥面铺装时, 还会经常受到一些载重车辆的压力, 施工机械设备的冲击、震动和磨损等, 这些物理方面的因素, 在会在一定程度上引起桥面铺装的质量问题。此外, 由于受到气候的影响, 桥梁铺面和主板之间存在一定的温度差, 这就使得铺装层必须与主要承重结构共同受力, 否则容易导致部分结构受力不均, 从而出现质量问题。所以说, 在桥梁的设计过程中, 也应该把桥面的铺装层考虑进去, 并按照严格的技术标准, 对其进行受力分析, 在此基础上, 为其配置合理的钢筋结构, 从而减少因受力过大, 而导致的桥面铺装问题。

钢筋材料的合理选择, 也可以在很大程度上影响桥面的铺装质量。现在大多数桥梁工程施工过程中, 都是采用准8或准10钢筋, 网距一般为10cm×10cm、15cm×15cm或20cm×20cm, 一般是技术工人对钢筋进行现场绑扎, 这种方法, 大多是设计单位常用的, 因为该种方法, 具有良好的经济性, 并且实际施工效果很好。不过在这一领域, 很多施工企业, 为了降低施工成本, 较少钢筋材料的投入, 引入了扩张网。扩张网的使用带来了一些问题。一般常见的扩张网, 其规格为DM3030, 每张尺寸为2m×1.2m, 棱形网格, 断面为3mm×3mm, 其每m2铺装层钢筋重量为1.58kg, 与铺装层使用准8钢筋网 (15cm×15cm) 的钢筋重量相比仅为1/3.33, 从这个数值可以看出, 扩张网的钢筋使用数量很少, 虽然可以降低钢筋材料的费用, 但是导致扩张网的强度大大降低, 在受到较大外力的情况下, 很容易发生形变。并且由于扩张网的结构是菱形, 从几何学上看, 菱形结构的形状, 缺乏稳定性, 对于桥面结构的受力情况, 非常不利。具体来说, 在扩张网横轴方向 (横桥向) 钢丝面积, 大约为长轴方向的50%, 并且和横轴之间保持着较大的夹角, 这就导致其承受的横轴拉力减弱很多, 如果出现意外情况, 就会引起部分桥面铺装层的破损。

从理论上来说, 上拱度和梁跨是呈正比关系的。根据实际施工经验和一些测量结果, 在张梁生产完成之后, 如果没有及时进行架梁, 其中张梁的规格是20m, 通常来说, 在三个月之后, 跨中上拱度一般会达到4~5cm。在现有的技术条件下, 桥面的铺装砼厚度一般为10cm, 但是在具体施工过程中, 因为还受到上拱度的影响, 所以跨中砼厚度一般在5~6cm左右, 在这种情况下, 很可能会对跨中砼铺装层造成较为严重的破坏。

1.2 施工方面的原因

1.2.1 混凝土质量

作为建筑施工必不可少的建筑材料, 混凝土也是影响工程施工质量的重要因素。具体来说, 在桥面实际铺装施工过程中, 要使用那些优质的混凝土材料。保证其强度和耐磨性达到相应的要求。对于材料的检查, 要提高标准, 采用性能较高的水泥, 在此基础上, 对其他的材料进行科学合理的配置。混凝土的强度受到的影响因素较多, 具体来说, 水灰比、砂率及砂石料的性能、级配等, 都会在一定程度上对混凝土的强度造成一定的影响。具体来说, 如果水灰比较大, 干缩性较大, 则桥梁的铺面就很容易出现收缩裂纹。在桥面铺装工程结束之后, 如果没有进行及时有效的养护, 特别是在夏季施工时, 气温较高, 混凝土的水分蒸发迅速, 养护不及时就会导致桥面出现收缩裂纹。这种收缩裂纹, 会降低桥面的使用寿命, 如果不及时采取防护措施, 会对未来的路面行车埋下安全隐患。

1.2.2 施工程序不够严格

在桥面铺装施工过程中, 如果没有严格按照相关的施工程序进行, 则会对实际工程质量造成不良影响。具体来说, 如果施工技术人员, 在混凝土施工前, 没有对桥面的浮灰及其相关的杂物进行彻底的清除, 也没有对桥面进行凿毛处理。还有的施工环节, 对温度的变化考虑不周, 没有采取相应的措施, 这就容易在发生较大温度变化时, 影响正常的施工。钢筋结构没有按照施工技术标准进行协调, 就会导致变形, 从而引起桥面混凝土及其他铺装材料的破碎。

1.2.3 铺装层厚度不够

桥面铺装时, 如果相关的技术人员, 对梁顶面标高控制不严, 或者梁 (板) 张拉引起反拱, 在这种情况下, 就会对桥面铺装厚度产生影响, 一般来说, 容易出现的情况是, 中部拱起的部分超出了正常的施工技术标准, 桥面的两端铺装层过厚, 这就会导致铺装层在拱起的部分及时周围受到破坏。对于大多数桥梁的设计施工来说, 基本上都会面临梁部起的问题, 如果处理不当, 就会导致铺装层的厚度出现较大的偏差, 从而在整体上影响铺装层的质量。

1.2.4 特殊位置的处理

对于施工缝、伸缩缝、横缝等特殊位置, 需要施工技术人员进行特殊的处理。这些位置如果不能有效地进行维护处理, 则会为后续的施工留下安全隐患。对于特殊位置, 施工技术负责人员, 要尽可能采用合理有效的方法, 处理好相关的情况, 保障桥面铺装的质量。

2 预防措施

在分析了上述问题之后, 结合个人的一些经验, 采取一些必要的预防措施, 可以在一定程度上降低桥面铺装混凝土的病害。

2.1 设计上的改进

施工单位的设计部门, 要切实加强对桥面受力情况的分析, 并通过实际数据的测量和对比分析, 计算出需要受力钢筋和构造钢筋数量。对相关受力材料的强度、耐磨性等要进行具体的分析。选用合适的混凝土材料, 采取合适的防范措施, 尽量降低设计过程中出现的误差和疏忽。

2.2 桥面铺装混凝土施工

桥面铺装对于混凝土的强度有比较严格的要求, 根据相关的施工技术标准, 要求控制好桥面铺装混凝土的强度, 保证其不低于主梁 (板) 混凝土的强度。在配置混凝土时, 要在分析桥面实际情况及当地气候环境的基础上, 选择合适的配合比, 施工技术人员以及建筑材料采购人员, 要确保相关的水泥、钢筋、砂石等质量合格, 并且按照规定的施工技术标准进行配置。在特殊季节施工时, 要特别注意温度的影响, 尤其是夏季, 要注意对高温的防范。

2.3 严格施工程序

科学合理的施工程序, 是保证桥面混凝土施工减少病害的重要措施。具体来说, 在施工程序方面, 施工技术负责人员要注意, 首先要对桥面上的杂物进行清除, 清除污泥、油污、较大颗粒的砂石等, 其次对顶板上的凿毛表层要使用工具进行打磨, 使其露出新的水泥层, 这样才能保证在混凝土浇筑铺设时, 粘结牢固。对于钢筋网的铺设, 要保证受力钢筋的位置准确, 钢筋机构只有在正确的位置下, 才会发挥最大的效用。

2.4 保证桥面铺装层厚度

2.4.1 自重荷载作用下的梁挠度

简支梁板在自重作用下其跨中挠度可按下式计算:

式中, f—简支梁板跨中挠度;

g—均布荷载集度;

l—梁计算跨径;

B—梁板刚度, 对于简支梁板,

Eh—混凝土的弹性模量,

I0—板换算截面的惯性矩;

α1—挠度计算系数, 对于简支梁α1=5/384。

2.4.2 预应力引起的弹性挠度

由于预应力的影响, 放张后梁跨中引起的最大上拱度可按下式计算:

式中, fcy—预应力松张后引起的跨中最大上拱度;

My—预应力引起的弯矩,

Ny—设计预应力,

ey0—钢绞线中心距梁截面中性轴的距离;

l—梁计算跨径。

a、b值可根据梁端钢绞线总的失效长度确定, 具体见预应力引起的弯矩分布图 (图1) 。

2.4.3 预应力梁弹性总挠度

预应力梁跨中总挠度为梁自重引起的挠度与预应力引起的上拱度的代数和, 即:τ

长期荷载作用下的挠度fc (t=∞) 可以按下式计算:

式中, fc—弹性总挠度;

ф (∞, τ) —徐变系数, 其值与砼龄期、相对湿度有关, 具体数值可查有关桥涵设计手册。

2.5 做好特殊位置的处理

要做好施工缝、伸缩缝、防水层等特殊位置的处理工作。施工缝要做到正确合理的衔接, 相关的结合部位要结合密实。要对伸缩缝进行正确的安装, 保持混凝土的平整, 上下部位之间保持贯通, 对于缝隙的填充, 尽量使用有弹性的耐高温材料。防水层的处理, 主要就是避免雨水渗透桥梁的主体结构, 降低雨水对防水层以下结构的侵蚀。

3 结语

桥面铺装混凝土的病害, 会对桥面的整体质量产生较大影响, 从长期来看, 桥面的铺装质量如果较差, 则影响桥梁的使用寿命。因此, 可以说, 桥面铺装也是整体桥梁施工过程中, 不可忽视的重要问题。在本文的分析论述中, 对桥面铺装的质量问题进行了详细的分析, 并指出了其中的原因, 在此基础上, 重点采取上述预防措施, 桥面铺装整体质量和使用效果明显提高, 有效解决了以往桥面铺装混凝土病害问题。在组织的几次工程回访中, 业主及用户均表示满意。

参考文献

[1]JTJ TF50-2011, 公路桥涵施工技术规范[S].人民交通出版社, 2011年7月.

[2]赵会雨.轮载作用下液体橡胶基混凝土在钢桥面铺装中的受力特征及损伤分析[D].华南理工大学, 2011.

[3]刘涛.双层SMA钢桥面铺装Eliminator防水粘结体系中粘结材料的开发与性能研究[D].重庆交通大学, 2014.

[4]王勇.大跨度复合浇注式沥青混凝土钢桥面铺装车辙预估研究[D].南京林业大学, 2014.

[5]黄红明.热拌环氧沥青钢桥面铺装材料评价与应用研究[D].华南理工大学, 2013.

桥面铺装病害成因与维护对策探究 篇7

关键词：桥面铺装 病害成因 维护对策

0 引言

桥面铺装是桥梁行车道系的重要组成部分，直接承受车辆荷载、梁体变形、和环境因素的综合作用，其受力和使用条件较一般路面更为复杂。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，桥面铺装问题普遍。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问题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一大病害。

1 桥面铺装病害原因分析

1.1 构造原因 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。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。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。

1.2 施工原因 其一铺装层厚度偏小。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。施工中主梁顶面标高与设计值相差较大，一般应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，就会造成桥面铺装层厚度不均，使桥面铺装层局部过薄，消弱了桥面铺装的刚度和承载能力。其二铺装层内钢筋网错位。钢筋网在进行绑扎和浇注混凝土时，受到施工人员、机械和混凝土自重的压力，导致其紧贴桥面板而改变了原设计钢筋位置，消弱了钢筋网的分布筋作用承受荷载的能力，尤其对于出现负弯矩的桥面铺装层，容易因此出现桥面裂缝等损坏现象。其三混凝土的温缩和干缩作用。由于混凝土硬化初期抗拉强度低，若温缩或干缩产生的拉应力超过其抗拉强度，将导致混凝土内部及表面产生早期裂缝，造成桥面的过早损坏。其四是混凝土质量的影响。混凝土的原材料、级配，拌合物的和易性较差或施工控制不良造成混凝土蜂窝，局部过振或欠振，强度降低等缺陷。这些缺陷破坏了铺装层的整体性，降低了铺装层抗裂、抗冲击、抗弯曲的能力，使铺装层建成后经短期荷载作用容易发生混凝土的破坏。

1.3 外界环境的影响 其一是过早通车。桥面铺装完成后过早开放交通，造成桥面铺装在强度未达到设计强度，形变未稳定的情况下过早承受外来荷载作用，容易造成桥面铺装的早期损坏。其二是荷载过大及冲击影响。对于目前增长较快的重载交通及超载，加重了桥面铺装层的负荷，并且轴重的增加形成较大的冲击荷载，在路面不平整或桥面伸缩缝、施工缝位置，冲击作用更为明显，造成桥面铺装层特殊位置或局部先期破坏，并促使破坏向其他部位扩展恶化。其三是交通组织的影响。在公路交通组织管理中，由于车道的功能划分，使桥梁结构运营始终处于偏载状态，加快了主车道铺装层的疲劳，使主车道铺装层容易发生各种病害并以较快的速度发展。

2 桥面铺装维护对策

2.1 灌缝 当前，受设计水平、铺装材料和经济性的制约，桥面铺装开裂具有一定的不可避免性，在桥面铺装开裂后，分析裂缝产生的原因、选择合适的修补方法和处理的最佳时机显得尤为重要。对由于温缩应力或支座顶面负弯矩所造成的横向开裂，一般选择在冬季气温降低后进行灌缝。对纵向裂缝，应作详细的原因分析，对由于单板受力所造成的纵向开裂，一般宜采用桥面铺装改造的方法进行处理，从根本上改善桥梁的整体受力性能，灌缝不能从根本上消除此类裂缝。

2.2 局部挖补 面层沥青混凝土损坏时，将损坏部位切成规则的矩形，水泥混凝土桥面上要认真清理。喷洒足量的粘层沥青确保联接良好，用路面养护车进行加热，铺筑沥青混合料与原桥面标高保持一致碾压成型。适用于桥面局部拥包、坑槽等病害，病害程度较轻微。

2.3 桥面铺装改造 ①凿除桥面铺装层重新铺筑a改变桥面铺装结构，将防水混凝土的厚度增加，用以增大桥面板的计算厚度和实际的横向联系作用。出于美观和功能性的考虑，在防水混凝土铺装层上还加铺一层0.5或1cm厚的稀浆封层或改性沥青防水层等。b加粗、加密钢筋网，即加大钢筋的直径和减小钢筋之间的距离；c提高防水混凝土标号，并在其中适量掺加聚丙烯纤维，改善混凝土的抗裂、抗渗性能；d在梁板顶面植筋，锚固筋顶部与上层铺装钢筋网焊接，加强桥面铺装与梁板的共同作用。②凿除铰缝混凝土重新浇筑a提高铰缝混凝土的标号为40号；b对于跨径不小于8米的桥涵构造物，在铰缝中增设铰缝钢筋以及铰缝顶面增加铰缝连接钢板，加强梁板的横向联系；而对跨径小于8米的桥涵构造物，在铰缝顶面增设铰缝联结钢板，加强梁板的横向联系。③板底粘贴碳纤维布或钢板。单板受力的桥梁如果得不到及时加固处理，其单板的承载能力势必下降，为提高桥梁单板的承载能力，在行车道板底粘贴一层碳纤维布或钢板用以提高单板的承载能力，提高桥梁的安全度。

2.4 改造完善桥面排水系统 水是造成桥面铺装拥包、坑槽的主要原因，因此，必须设置完善的桥面排水系统，迅速排除桥面水，防止水分下渗。桥面排水采用防、排结合的原则，当前，大多数桥面排水系统的设置仅考虑了桥面表面水的排除，对桥面内部的排水重视不足，而桥面渗水具有一定的不可避免性，这就造成了桥面铺装早期破坏的隐患。铺装层内渗入水的排出较为困难，目前尚无十分有效的措施，要彻底解决该问题必须从材料着手，如要用排水性铺装层，同时结合边缘盲沟排水系统等。

3 结束语

公路沥青路面设计规范只对桥面铺装的材料选择、施工方法和厚度等方面作了指导性说明，缺乏具体的设计理论和施工规程，沥青混合料的设计更是无章可循，仍沿用传统的路用沥青混合料的做法，这都为沥青铺装层的使用埋下了隐患。当务之急是加快对沥青混凝土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；同时，加强对各铺装层材料的材料性能指标和测试技术的研究，开发适应桥面破坏机理的新材料；另外，还要改进铺装技术及提高施工质量，保证设计模型的准确性，从根本上解决桥面铺装早期损坏问题。

参考文献：

[1]黄卫，钱振东.高等沥青路面设计原理与方法[M].北京:科学出版社.2001.

水泥混凝土桥面铺装的病害与预防措施 篇8

针对混凝土桥梁沥青混凝土桥面铺装层的受力状态,建立力学分析模型,并通过对桥面铺装体系在各种荷载作用下的受力分析,分析铺装层的变形情况,研究其应力变化规律,确定铺装层与桥面板连接刚度的.适宜范围.为桥面铺装层设计提供力学理论依据.

作 者：崔亚楠 杨继新 孙建 Cui Yanan Yang Jixin Sun Jian  作者单位：崔亚楠,杨继新,Cui Yanan,Yang Jixin(内蒙古工业大学建筑工程学院,呼和浩特,010051)

孙建,Sun Jian(内蒙古电力勘测设计院,呼和浩特,010020)

刊 名：现代交通技术 英文刊名：MODERN TRANSPORTATION TECHNOLOGY 年，卷(期)： 6(2) 分类号：U443.33 关键词：桥面铺装层   受力特性   有限元   变形   应力分析  

水泥混凝土桥面铺装的病害与预防措施 篇9

钢纤维混凝土因其具有良好的抗裂性、抗弯曲性、耐冲击性、耐疲劳性的特点，在桥面铺装中使用较一般水泥混凝土具有以下几点优势：

第一，减薄铺装厚度。钢纤维混凝土在相同荷载条件下铺装厚度可减少30%~50%，这样既减少了工程量又降低了桥梁恒载。

第二，加强桥面铺装与伸缩缝的连接强度。桥面伸缩缝是整个桥面的薄弱环节，在车辆的行驶过程中，由刚性桥面过度到柔性伸缩缝再到刚性桥面，不可避免地产生强烈的震动，震动释放出的巨大能量对伸缩缝与混凝土连接结构极具破坏性。钢纤维混凝土因其较强的耐冲击性保证其与伸缩缝连接钢筋牢固粘结，使伸缩缝发生的变形、位移、或翘曲都较小，大大提高了伸缩缝的使用寿命。

第三，延长了桥面的使用寿命。在重交通荷载作用下，钢纤维混凝土桥面开列要比普通混凝土缓慢得多，其桥面裂缝宽度小，不连续开列后延性仍很好，混凝土剥落、坑槽现象很少。这都有利于桥面和桥梁的使用寿命，改善了车辆的行驶条件。

4 钢纤维混凝土桥面铺装施工及养护

4.1 钢纤维的分散

由于钢纤维一般用箱装或袋装，体积较密实，在投入搅拌机拌和前，用钢叉将其中的成团钢纤维打散开，或应用机械方法加以分散，否则会引起钢纤维的结团现象，影响施工质量。在拌和料中加入的钢纤维应分散均匀，才能在混凝土中起到增强作用，如果加入的钢纤维分散不均匀，将使混凝土缺少钢纤维或钢纤维结团，不仅没有增强作用，还会引起局部强度削弱。

钢纤维混凝土混合料按设计配合比规定材料用量进行配制。为了使钢纤维在混凝土中分布均匀、不结团，必须控制好投料顺序、搅拌方法和时间，这是有别于普通混凝土的关键工艺，也是保证施工质量的重要环节。

必须使用强制式搅拌机，宜采用先干拌后湿拌的方法，根据搅拌机容量和施工配合比确定一次搅拌量，为避免超载，一次搅拌量不宜大于搅拌机额定搅拌量的80%.正式浇筑前进行试拌，鉴定拌和质量合格后，才正式开工。

4.2 投料顺序

投料顺序为：碎石→钢纤维干拌1min→砂→水泥→钢纤维干拌lmin.在投入钢纤维时用网筛均匀撒入料斗中，不要成堆倒入。

4.3 拌和方法

先干拌后湿拌。上料干拌，观察钢纤维是否成团，干拌时间应在1min 以上，但不宜超过2min，如有成团现象时，在转盘投料时要调整钢纤维分散程度，可分次投入钢纤维，直到不成团为止，然后确定投料时间及方式；干拌之后要加水减水剂水溶液湿拌，湿拌时间为1.5min 左右。严格控制拌和时间，拌和时间总计6min 左右。搅拌好的SFRC 应该是钢纤维均匀分散在整个混凝土拌和物中，无粘团和集结现象。拌合时间要比普通混凝土长1min，严格控制混凝土坍落度，钢纤维混凝土拌合均匀是控制质量的关键。

4.4 运输

钢纤维混凝土坍落度较小，不宜采用混凝土搅拌车运输，可采用自卸汽车运输，作业时要严格控制运输时间。由于钢纤维混凝土中加入减水剂，必须尽量加快施工速度。必须符合钢纤维混凝土拌和料运输、铺筑完毕的允许最长时间。拌和料从搅拌机卸出到浇筑不宜超过30min.运输过程中应避免拌合物离析，已产生离析的，应作二次拌和后方可灌筑。

4.5 浇筑

在桥梁伸缩缝之间为一个连续施工区段，在连续施工区段内的钢纤维混凝土必须连续浇筑。稠度相同的钢纤维混凝土看起来比普通混凝土干涩，但经振捣后仍表现为较好和易性，因而严禁在浇筑时往拌和料中加水。而且浇筑过程在一定规定连续的区域内不得中断。

第一，摊铺。用机翻车运输至指定地点，用人工将SFRC拌和料大致铺整平，摊铺系数按1.2~1.3 控制，钢纤维混凝土松铺系数较普通混凝土的要大，在摊铺时可通过现场试验确定，无论机械或人工布料，均应保证钢纤维混凝土能均匀摊铺在桥面上。人工布料时应用铁锹反扣法将钢筋孔隙先填满，再铺平其他部分。严禁抛掷和搂耙，防止混凝土拌和物离析。在摊铺过程中如有结团现象，及时用人工撕开抖散或剔除，以免发生蜂窝。

第二，振捣压实。钢纤维混凝土拌和料振捣密实，要比普通水泥混凝土拌和料振捣密实所消耗能量大，振捣时间长，但也不能过振，振捣时间过长，也会引起钢纤维下沉，使其结构上层与下层钢纤维分布密度不均匀。必须用大功率平板振动器振捣密实使钢纤维呈二维平面分布，这样在平面内钢纤维硅受力才均匀。先用插入式振动器沿模板边沿振捣，最后用梁式振动器振捣整平，严禁使用插入式振捣器在混凝土内部插捣，以确保钢纤维在混凝土中的均匀分布。在振动梁施工过程中，应对混凝土不足处或多余处及时处理，如发现有钢纤维团出现，要及时将团状物打撒并均匀撒于混凝土中。用表面带凸棱的金属圆滚筒将竖起钢纤维及浮在面上的钢纤维和石子压下去，然后用金属圆滚筒将表面滚压平整。

第三，刮板整平表面。滚压平整后，用3mm 以上刮尺或刮板进行纵横向精平表面，施工时要及时将刮起的钢纤维压入混凝土中，以确保混凝土中钢纤维不外漏表面。铺装表面可为糙面，这样有利沥青层连结，不需抹压太光。

4.6 切缝

桥面铺装由于纵向分幅施工不设纵向施工缝，横向在每个墩顶部设一道横向假缝，其它以15~20m 间距设横向假缝，并与防撞栏的假缝对齐，缝宽3~5mm，缝深2.5cm，切缝时间由气温和SFRC 强度确定：一般强度控制在8~15MPa 为宜。切缝完成后用聚氨脂焦油灌缝。

4.7 抗滑处理

由于普通混凝土桥面施工常用的压槽法和拉槽法难以达到高速公路抗滑构造深度要求，且易将钢纤维带出，我们采用刻槽法施工，具体做法是在钢纤维混凝土初硬后（ 强度8~15MPa）用刻槽机横向刻槽，槽距25mm，槽宽3mm，槽深3mm.不得使用粗麻袋、刷子和扫帚制作细观抗滑构造。

4.8 养护

水泥混凝土桥面铺装的病害与预防措施 篇10

1 概述

目前桥梁工程施工中的桥面铺装能大大减小车辆对桥梁梁板的冲击, 达到运营中平稳舒适的要求, 随着沥青材料性能的不断改进以及对其研究的不断深入, 沥青材料在桥面铺装方面的应用也越来越广泛。但在实际设计中桥面铺装层只作为桥梁工程的附属结构, 现行规范对沥青铺装结构的设计主要仅从所用材料、做法及厚度等方面作了指导性的说明, 也没有单独的理论计算和理论分析, 加之桥面铺装受力也较为复杂, 因而造成桥面铺装较容易发生不同程度的损坏。

2 桥面铺装病害理论分析

2.1 首先, 桥面铺装层是一种特殊的路面结构, 其受

力特点是铺装层与主梁界面处在单调集中力作用下拉压应力交替出现, 影响范围约为加载面尺寸的二倍左右。铺装层可增加桥梁上部结构的横向刚度, 提高梁板的承载能力。一般情况下, 在承担外部荷载时, 普通混凝土作铺装层可将其厚度的50%左右计入与主梁共同承担外力;钢纤维混凝土作铺装层时, 可将其厚度的65%左右计入与主梁共同承担外力。桥面混凝土铺装层的耐久性不但与铺装层材料及其与梁体顶面的粘结性有很大的关系, 而且混凝土铺装层的厚度和均匀性对其也有着很大的影响。研究证明, 混凝土铺装层的合理厚度应为12cm左右。选用钢纤维混凝土时, 混凝土铺装层厚度可相应减少1/4。但最小厚度不应小于8cm。针对试验得出桥面混凝土铺装层及其与桥面板的受力特点, 理论上提出了混凝土铺装层厚度的计算方法和一些有关加强桥面混凝土铺装层耐久性的措施及方法。

2.2 另一方面, 受荷载的影响, 桥梁产生了挠度及其

它形变, 因此桥面铺装与一般复合路面的处理措施不同, 施工单位必须充分考虑这些问题, 要认真分析其是否影响铺装层的力学特性。而近几年建筑行业并未认识到这些问题的重要性。

若要科学的处理桥面铺装问题, 建设单位应综合考虑理论分析及结构计算两部分内容, 科学的理论分析是基础, 合理的力学模型是关键。通过计算分析和实测对比, 仔细分析模型的动力性能、尺寸和收敛条件;对铺装层破坏形式进行综合分析, 找出其中比较重要的几个因素, 建立控制指标以及相应的破坏准则, 并将其作为设计环节的参考数据和资料。当然, 为了获得预期的施工效果, 工程人员必须做很多基础性的研究工作。

3 桥面铺装病害成因分析

根据目前我国高速公路实际使用情况, 桥面铺装病害一般有以下几种:

3.1 坑槽原因桥面铺装坑槽产生原因是多方面的,

一是铺装层沥青混合料设计孔隙率较大, 或施工时压实度达不到设计要求, 出现离析等破坏现象, 增大了孔隙率;受水或冰冻的影响, 铺装层上的沥青与矿料之间的粘合力下降, 并逐渐从矿料表面脱落, 由于车辆通行的压力, 沥青混凝土铺装层变得比较松散, 铺装层上的骨料脱落后出现坑槽;二是沥青混合料在施工过程中由于加热温度太高而逐渐老化, 自身粘结力下降, 最终从矿料表面脱落;三是桥面的平整度达不到设计要求, 受到车辆通行及温度荷载的影响, 不平整的部位铺装层内产生局部应力集中, 出现结构性的点损失, 然后逐渐四周扩散, 而形成坑槽。

3.2 裂缝原因桥面铺装裂缝产生的原因比较复杂,

一般有以下几种形式:第一种是干缩裂缝, 其产生原因是由于混凝土的相对湿度引起, 这种裂缝随着相对湿度的增加会减小;第二种是温度裂缝, 其产生原因主要是低温缩裂, 面层降温而收缩的趋势会受到下部桥面板约束而产生拉力, 随着温度降低, 收缩趋势进一步增强, 如果拉应力超过了沥青混凝的抗拉强度, 铺装便会产生不同程度的开裂, 一般为横向裂缝, 严重时发展为纵向裂缝;第三种是疲劳裂缝, 其产生原因是桥面铺装在正常使用情况下, 由于荷载的多次反复作用引起的铺装层开裂, 这也是桥面铺装的主要破损类型。

3.3 车辙原因车辙的产生原因主要是重载车辆的碾

压、渠化交通以及铺装材料的物理性质等等, 另外, 高温也是产生车辙的重要原因之一。

4 桥面铺装病害处置方法

4.1 灌缝法

目前, 受铺装材料、设计水平和经济条件等因素的制约, 桥面铺装出现开裂问题, 大部分施工单位都运用灌缝法修补裂缝, 宽度不超过6cm的裂缝, 先彻底清理缝隙残渣, 利用压缩空气清理尘土, 然后采用乳化沥青 (或热沥青) 封堵;宽度超过6cm的裂缝, 先将缝隙边缘松动的沥青和缝内的杂物清理干净, 也可以在裂缝开槽后通过压缩空气来清理, 采用细粒式、沙粒式热拌沥青混合料填充并捣实, 并用烙铁封口, 随即撒沙, 扫匀, 也可用乳化沥青混合料填封。灌缝注意事项:一定要将缝隙清理干净, 封灌饱满, 一般选择末冬初气温降低后集中封灌一遍, 其它季节发现一道处理一道, 尽量不使裂缝存在而影响行车安全。

4.2 整体处理法

对由于桥梁单板受力引起的纵向裂缝, 灌缝不能从根本上消除此类裂缝, 一般应采用桥面铺装层整体处理方法, 具体操作为凿除裂缝所在铺装层, 并重新用钢筋混凝土铺筑, 从根本上改善桥梁整体受力功能。施工时应注意将桥面凿除干净, 避免桥面板凿坏, 并严格按照设计和规范进行施工。桥面植筋时掌握好间距控制, 浇注前桥面碎块要彻底清除, 养生期间注意洒水, 不允许外荷载施加桥面。

4.3 修补法

坑槽修补法按照“方正”的原则, 也就是各种不规则的坑槽应尽量修补为四正四方形状, 施工时按照找出的大致与路中心线平行或垂直的轮廓线进行开挖坑槽, 基坑底部与四周应均匀涂抹粘层油, 填筑时控制好沥青混合料的用量, 分两层填筑压实。用工具将边角捣实, 根据施工要求碾平、压实, 坑槽在修补后与四周的路面的衔接要达到设计要求。开槽应到稳定部位, 槽壁垂直、平整, 彻底清理槽底, 新填补的坑槽要比原路面高一些, 这样碾压密实以后才能和原路面在同一水平线上。

4.4 车辙处理法

铺装层表面因为严重磨损而出现车辙, 具体的修复方法如下:

首先用风镐、铣刨机等工具将车辙表面翻松至设计深度, 彻底清理以后将粘层油喷在表面, 用沥青混合料填筑, 所用沥青混合料的结构必须和原路面相同, 然后恢复路面横坡;填筑过程中, 烙平四周接茬的部位, 再按施工要求进行碾压。属于路面横向推挤形成的横向波形车辙, 且路面横坡已根据施工要求进行了恢复, 如因路面不稳定夹层而造成的车辙, 则要将不稳定层彻底清理, 重新铺筑面层。施工时, 注意车辙的深度应符合施工要求, 烙平四周接茬的部位, 碾压密实, 这样才能达到较为理想的处理效果。

5 结束语

考虑到时间、费用、安全、综合效益几方面的因素, 高速公路应从使用长远和安全出发, 对各类桥面铺装病害及时进行修复, 对不影响行车的裂缝坑槽等类病害, 提倡防微杜渐的预防性养护, 确保路面的使用寿命, 为行驶车辆提供安全可靠的环境。

摘要：本文主要论述了沥青混凝土桥面铺装病害产生原因的理论分析, 以及铺装裂缝、车辙、坑槽等典型病害成因, 并结合工作实际提出了相应的防治措施。

关键词：沥青混凝土桥面铺装,早期病害,原因分析,处治

参考文献

[1]冯正霖, 李华, 张春岩等.公路养护技术规范 (JTJ073-96) .人民交通出版社, 1997.2.

[2]王英才, 黄平明, 金泰丽, 许爽等.公路桥涵养护规范 (JTG H11-2004) .人民交通出版社, 2004.9.

[3]李德月, 范明伟.公路桥面铺装早期破坏原因及治理方法[J].中国公路, 2004, 13.

水泥混凝土桥面铺装的病害与预防措施 篇11

农村公路水泥混凝土路面接缝病害与断板问题

水泥混凝土路面具有强度高、稳定性好,耐久性好,养护费用少、经济效益高、有利于夜间行车等优点.广泛应用于新建公路,特别是农村公路.但接缝的设置,降低了混凝土面板的整体性,容易产生接缝病害.本文对病害产生的原因进行了详细的分析,并提出了处理措施.

作 者：卿笃斌 作者单位：刊 名：四川建材英文刊名：SICHUAN BUILDING MATERIALS年，卷(期)：35(3)分类号：U416.043关键词：农村公路 混凝土路面 接缝 断板

水泥混凝土桥面铺装的病害与预防措施 篇12

桥面铺装层直接承受行车荷载、梁体变形和环境因素的作用, 其变形和应力特征与主梁及桥面板结构型式密切相关, 一方面可分散荷载并参与桥面板的受力, 另一方面起联结各主梁共同受力的作用;既是桥面保护层又是桥面结构的共同受力层, 所以具有足够的强度和良好的整体性, 并具有足够的抗裂、抗冲击、耐磨性能。

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, 桥面铺装问题普遍增加。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问题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一大病害。

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, 对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。

2、破坏形式

沥青混凝土桥面铺装与正常路面和水泥混凝土桥面铺装相比, 损坏形式有所不同。主要有:①铺装层内部产生较大的剪应力, 引起不确定破坏面的剪切变形, 或者由于铺装层与桥面板层间结合面黏结力差, 抗水平剪切能力较弱, 在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏, 产生推移、拥包等病害;②因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大挠度而产生的裂隙, 在车辆荷载及渗入的水的作用下产生面层松散和坑槽破坏。

欧美自20世纪70年代以来在桥面铺装中广泛使用防水层, 随着交通量的增加, 出现了一些新问题, 如面层的早期破损、开裂、坑槽、防水层与面层和桥面黏结强度不足而产生推移等病害。近年来, 在我国的部分地区如北京、天津等地的桥面防水层也出现了相应的病害。

设防水层的水泥混凝土桥桥面沥青混凝土铺装在行车荷载作用下的破坏形式一般为剪切破坏, 常表现为臃包和推移现象。剪切破坏有两种情况 :一是桥面钢筋混凝土模量远大于沥青混凝土和防水层的模量, 加之沥青混凝土层厚度较薄, 沥青层内产生较大的剪应力而引起的无确定破坏面的剪切变形;二是防水层与沥青混凝土面层和桥面层间黏结力不足而发生剪切破坏。因此, 剪切破坏是设防水层的水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装损坏的主要原因, 故在实际设计中应基于两种形式的剪切破坏分别加以计算分析。

3、病害分析

3.1 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。

梁设计的箱梁骨架钢筋在实际受力状态下难以像T形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。

(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形梁的一面, 又有异于T形梁的一面, 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。

(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 (量值可达三至四倍) 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, 通过改造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。

3.2 施工工艺

(1) 铺装层厚度偏小。

(2) 梁顶清理不利, 造成铺装层与主梁结合欠佳。

3.3 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几率大大提高。

3.4 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。

4、 小结

本文对钢筋混凝土桥柔性桥面铺装的早期病害及其原因进行了分析与研究, 总结了当前国内桥面铺装结构分析的主要方法, 提出了用有限元分析需要注意的一些问题, 指出了今后主要的研究方向。