混凝土桥面铺装设计与施工.pdf

天婚 工 耗 2 0 0 6 年 第 3 期 ( 总 第 6 9 期 ) 混凝土桥面铺装设计与施工 张淑娟 ( 市政工程研究院) 桥面铺装是人们接触和了解公路桥梁工程质 量状况及行车舒适程度的重要分部工程，是人们 对桥梁工程质量的直接评价。随着高等级公路建 设的发展， 在车流量大量增加， 载重标准不断提高 的情况下， 对混凝土桥面铺装的设计和施工 ， 必须 有一个新 的认识和提高。 1 混凝土桥面铺装的设计应考虑的 问题 混凝土桥面铺装层为钢筋混凝土结构，一般 均为 1 3 2 0 e ra厚， 在车辆荷载作用下， 同主梁一 起产生弹性变形， 而且挠度较大。 挠度的大小与主 梁的结构形式有直接关系，所以它不像路面以抗 折强度控制设计 ， 而是以抗压、 抗剪、 抗拉裂强度 设计为依据。另外桥面铺装的混凝土必须具有抗 渗性 ， 如果抗渗性不好， 容易造成雨水渗透侵蚀 ， 出现冰融破坏 ， 钢筋锈蚀 ， 缝隙扩大， 造成桥面大 面积损坏， 降低使用寿命影响行车舒适。 再者是桥 面铺装层厚度既要考虑到桥梁结构的要求又要考 虑桥面使用的性能， 过厚将增大桥梁本身自重， 对 主梁结构不利， 太薄又保证不了使用要求， 同时会 出现一系列的问题， 所以桥面铺张层厚度要适当。 2 目前混凝土桥面铺装层破坏的原 因 ( 1 )对混凝土桥面铺装层受力的理论分析不 够 桥面铺装层直接受车辆荷载的作用和冲击 ， 直接参与主梁的结构受力，产生同主梁相同的变 形。 目前高等级公路修得越来越宽， 桥梁净宽也随 着路面的宽度增宽， 但对横向受力分析不够， 使树 立部分横向刚度过小，混凝土桥面铺装承担了过 多的次应力。 而且由于主梁的横向分配力不一样， 这样桥面铺装随着主梁受力大小 ，其挠度变化也 不一样， 在重复荷载作用下 ， 也使桥面铺装受力分 布受到影响。同时又受到混凝土徐变和收缩的影 响以及超静定结构的次应力影响，也对桥面铺装 的受力有一定的制约。 另外 ， 主梁预制与桥面铺装 有相当一段时间差， 混凝土收缩不一致， 造成桥面 铺装与主梁的结合内剪应力和法向上拔应力不一 致， 或接近临界状态 ， 局部可能出现超出规范允许 值， 造成桥面铺装的病害后患。 所以桥面铺装是一 个极其复杂多向受力结构，各种结构形式的主梁 及桥面铺装本身的结构及混凝土徐变、收缩均影 响其受力分布。尤其是桥面铺装层直接暴露在大 自 然中，受到极其恶劣环境的影响，如温度的变 化、 水浸、 冻害等都直接影响桥面的寿命。 过去设计没有对上述问题引起足够的认识 ， 只是沿用老的传统， 根本不分析其受力条件， 不管 主梁是什么结构形式 ， 一律 1 2 2 0 e ra厚 ， 又没有 任何防范措施 ，这样就给混凝土桥面铺装使用寿 命留下了隐患。 ( 2 ) 施工存在的不足 桥面混凝土铺装的施工分缝与路面混凝土 是一样的， 由于分缝钢筋设置不当， 连接不合理， 锚固长度不够 ， 混凝土接茬部分处理不好 ， 很容易 产生表面纵向裂纹，经过长期重复大荷载交通量 的通过 ， 大部分又都是在偏载的作用下 ， 裂纹很快 就向纵深发展， 造成的危害性很大。 铺装层混凝土厚度偏小，由于主梁的预应 力过大， 有时混凝土强度没有达到 1 0 0 就开始张 9 维普资讯 混凝土桥面铺装设计与施工 张淑娟 拉， 造成上拱度大， 安装后主梁顶面标高与实际不 相符， 必须进行调坡处理， 这样有的地方比原实际 标高就要低， 增加混凝土厚度 ， 有的地方比原实际 标高高，就要减少混凝土厚度，使混凝土铺装减 薄， 甚至减到4 c m 5 e m ， 使桥面混凝土受力极不均 匀， 形成破坏隐患。 桥梁的主梁顶面不干净， 没有全部凿毛， 施 工过程中造成主梁表面的大面积污染 ，施工前仅 采取一般的用高压水泵进行清洗，使桥面混凝土 与主梁的整体性受到影响。 施工中机械设备不配套，一般均采用小型 拌和机现场拌制， 使混凝土水灰比过大， 片面加大 混凝土坍落度， 混凝土干缩性过大， 则造成混凝土 质量控制不严。 钢筋网无法保证正确的位置，一般钢筋网 距主梁顶面要 3 c m， 距桥面铺装层顶面 5 e m， 分布 为 2 0 2 0 c m， 但由于是小型运输设备运料， 运到指 定位置， 一下全部倒下， 轧得钢筋网变形， 有的贴 到主梁顶面， 有的又支起很高， 很难起到钢筋网应 有的作用。 桥面铺装的混凝土必须有一定的合理养生 期， 但施工工期经常受到行政干予， 为了抢工期 ， 提前通车， 造成混凝土早期损伤， 这种损伤主要来 自养生不足、 工艺欠佳， 早期通车造成结果。 由于对混凝土铺装层浇筑完后，横向切缝 的时间掌握得不准， 有时切缝过晚， 也会出现横向 裂纹。 主梁系简支结构， 桥面连续， 在梁端与梁端 部应留有假缝， 但有时假缝设在梁端两侧各 5 0 c m 左右， 由于简支梁的受力特点， 设置假缝处没有出 现沿假缝位置裂纹， 反而仍在梁端处出现了裂纹， 在重复荷载作用下， 裂纹将要扩大， 易造成渗水， 直接损害桥面铺装。 3 应重视混凝土桥面铺装设计 混凝土桥面铺装是一个受力极其复杂的结 构， 应采取必须可行的有效措施， 确保耐久、 可靠 ， 做到精心设计。 ( 1 ) 桥面混凝土铺装靠抗压 、 抗剪及抗拉强度 控制设计 目前路面混凝土的抗折强度按 5 m p a 考 1 0 虑， 一般在 4 0 #混凝土的抗压强度是 2 8 5 m p a ， 桥 梁的主梁结构本身是弯压构件，预应力简支梁按 该标号考虑设计是完全可以的， 如连续梁结构( 一 般为大跨径 ) ，主梁结构均为 5 0 #以上混凝土， 这 种结构的内力变化是正、 负弯矩交替出现， 这种结 构的混凝土桥面铺装保证与主梁混凝土标号保持 一 致或高出主梁一级是比较合适的。 混凝土桥面铺装直接受到大吨位车辆的冲 击， 所以产生的剪力是非常大的， 如果桥面铺装与 主梁顶板连接较差，在剪力作用下就要使桥面铺 装与主梁连接脱节， 产生错动， 造成桥面破损 ， 为 了解决这个问题在设计时通过剪力计算，增设桥 面铺装和主梁顶面剪力筋，当然剪力筋应在主梁 浇筑时根据计算的数量和直径大小 ，预埋在主梁 顶面上，另外使预埋的主梁的剪力筋与桥面铺装 的钢筋网焊好， 以增大抗剪强度， 保证桥面不受损 坏。 如果混凝土的抗折强度为 5 m p a ， 那么混凝 土的抗拉强度为 2 1 5 m p a ， 相当 c 4 0 混凝土， 一般 静定体系的梁式桥都满足要求，只在混凝土铺装 层铺设 2 0 2 0 c m采用 l 2的钢筋网即可， 在连续 梁体系中， 负弯矩区就要产生较大的拉应力， 一般 均采用 5 0 #混凝土， 抗拉强度为 2 4 5 m p a ， 应该在 负弯矩区采用加密钢筋防止出现裂纹。 ( 2 ) 桥面铺装抗渗性的设计 桥面铺装混凝土抗渗性，直接关系到桥梁的 耐久性 ， 抗渗性不足， 就要产生雨水渗透侵蚀， 桥 面板下面就要发生化学反应， 随着渗透量的增大， 形成大孑 l 隙， 出现冻坏、 碱集料反应、 钢筋锈蚀。 为 此在混凝土铺装层， 要加大抗渗性的设计， 应对混 凝土铺装层 ，明确提出抗渗标号和渗透系数为 k 1 5 l 0 _ 9 c ril ， 对应的抗渗标号应达到 $ 1 0 ， 混凝 土的水灰比在 0 3 8 0 4 6 之间， 最大不能超过 0 5 ， 只有这样才能满足抗渗的要求。 ( 3 ) 混凝土桥面铺装层厚度的设计 混凝土桥面铺装层的厚度， 要综合考虑， 即要 不影响主梁的受力状态， 又不影响使用的要求， 也 要考虑机械施工的可能性， 通过计算， 跨径小的桥 梁结构最小为 1 3 2 0 c m之间， 跨径 比较大 ， 也就 是说超过 2 0 m时，其铺装层可在 1 3 1 5 c m之间， 如果是预应力结构的主梁， 一般都有上拱度， 在设 计时就应给出其上拱度值， 在施工过 转 第2 5 页) 维普资讯 地铁工程中贝雷架施工技术的应用分析 张金鹏谢腾刘静 从图中可以看出，钢便桥对基坑围护变形影 响不大， 最大变形仅为 2 5 9 m m ， 基坑始终处于安 全状态，从而保证了东南风道基坑施工得以顺利 进行。 从质量、 经济及社会效益上看， 由于采用贝雷 桥进行导行施工，确保了东南风道可以持续完成 主体结构，减少了不必要的施工缝等防水薄弱环 节发生， 并保证了整体施工进度， 圆满完成了业主 指定的工作任务， 提高了本企业的信誉。 对于贝雷 桥架等物资， 以租赁形式从外单位借用， 降低投入 成本的 4 0 以上 。 5 结束语 通过上述计算分析，证明在城市中心公用设 施建设工程中，使用贝雷架便桥是保护周围建筑 物及管线以及保证周围居民的交通出行安全的有 效解决方案。 在业主投资条件不充足的情况下， 架 设便桥法是解决交通导行的主要方法。贝雷架便 桥在天津地铁 1 号线西南角站工程中的成功使 用， 促使我们对市内繁华地区的施工， 找到了更多 的解决途径。为今后类似工程的施工起到了现场 实际经验的借鉴作用。 l 匕 接 第 1 0页 ) 程中，根据上拱值的实际情况，经过计算酌情调 整， 但最低不能低于 1 3 c m， 最厚不能超出计算的 允许值。 4 混凝土桥面铺装层的施工和构造 要求 混凝土桥面铺装层按前述原因分析采取相应 措施外， 尚应注意以下施工和构造要求。 ( 1 ) 混凝土桥面铺装层应分为两幅浇筑， 其施 工分缝必须在行车道的分道线上，除设有钢筋网 外， 必须设有传力筋穿过施工缝， 并保证其锚固长 度。 ( 2 ) 对各种结构形式的主梁， 桥面混凝土铺装 要采取不同的形式。 于大跨径连续箱梁， 顶板厚为 1 3 1 5 c m， 由 于变形比较大， 各种条件干扰多， 所以产生的次内 力也较大， 因此应加密梁顶的钢筋网， 一般可 1 0 1 0 c m， 采用直径 1 0 1 2 c m的钢筋 ， 在支座附近负 弯矩区设 l o x l o c m用 l 2 ， 其余采用 l o x l o c m用 l 0 钢筋的双层钢筋网， 除此之外 ， 在梁顶预埋剪 力筋和混凝土剪力块，同时为了改善混凝土的受 力合理陛。可掺入 5 0 k g m z 左右的钢纤维。 跨径为 4 0 m以下的 t梁和箱型梁 ， 混凝土 桥面铺装 1 3 1 5 c m，将每根主梁的肋筋和箍筋加 长伸入铺装层中与直径采用 l 0的 1 0 1 0 c m桥 面钢筋网连接好。 空心板结构设计时，考虑了桥面混凝土参 与主梁受力，