裝配式簡支空心板橋由于其自身具有結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、用材經(jīng)濟(jì)、建筑高度低、吊裝重量輕等優(yōu)點(diǎn),在我國公路建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是隨著時(shí)間的推移,交通量的不斷增大,尤其是車輛荷載增大和超載車輛的增加,已有相當(dāng)數(shù)量的橋梁發(fā)生老化、損壞,承載能力明顯降低,或因橋梁年久失修,損壞嚴(yán)重,影響橋梁的正常使用。南京立體綠化墻根據(jù)日常養(yǎng)護(hù)和現(xiàn)場調(diào)查資料,對裝配式簡支空心板橋經(jīng)常出現(xiàn)的病害進(jìn)行總結(jié)歸納,并分析病害產(chǎn)生的原因和破壞機(jī)理。
圖2-1空心板梁橋病害產(chǎn)生原因和機(jī)理分析圖
為了保證車輛安全、舒適地通過橋面,需要在橋面上鋪筑橋面鋪裝層,橋面鋪裝是車輪直接作用的部分,其作用在于防止車輪胎或履帶直接磨耗行車道板,保護(hù)主梁免受雨水侵蝕,并對車輛輪重的集中荷載起分布作用。
近年來,隨著交通量增加、重型車增多、車速變快、沖擊力增大,全國各地不少橋梁建成不久,橋面鋪裝就出現(xiàn)了病害,嚴(yán)重影響了交通暢通,也給維修工作帶來了很大困難,造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失,產(chǎn)生了不良社會影響,引起了廣泛的關(guān)注。資料顯示,近幾年混凝土橋面鋪裝層維修工作量和費(fèi)用十分驚人,鋪裝層的病害主要表現(xiàn)為鋪裝層出現(xiàn)縱、橫向裂縫及網(wǎng)狀裂縫,鋪裝層剝落,出現(xiàn)碎裂、脫落等破壞現(xiàn)象,伸縮縫處鋪裝破損等形式。過去設(shè)計(jì)的橋面鋪裝層太薄且鋪裝層中配筋很少,如此薄弱的橋面鋪裝層注定難以抵抗荷載作用,以至于橋面鋪裝層破壞成為影響公路橋梁正常使用的主要病害之一。
橋面鋪裝層病害類型
1.沿企口縫出現(xiàn)縱向裂縫、坑槽和塌陷
橋面鋪裝層沿空心板企口縫的縱向開裂是該類橋梁結(jié)構(gòu)病害的代表性表現(xiàn)形式,在行車道板范圍內(nèi)空心板企口縫上方的橋面鋪裝層規(guī)律性的出現(xiàn)車轍和縱向貫通裂縫,嚴(yán)重時(shí)形成一條破碎帶。該類病害一般表現(xiàn)為行車道內(nèi)汽車輪跡線附近空心板間企口縫上方橋面的縱向開裂;病害程度嚴(yán)重的,其縱向開裂遍布整幅橋面的每條空心板企口縫上方,在行車道汽車輪跡線附近加劇,形成局部的網(wǎng)裂,產(chǎn)生橋面鋪裝破碎、松散與塌陷現(xiàn)象,最后造成橋面鋪裝層局部的縱向溝槽。此類橋面鋪裝層的縱向開裂病害通過一般的灌縫或挖補(bǔ)等養(yǎng)護(hù)措施,不會阻止其病害的發(fā)展和程度的惡化。
橋面縱向裂縫
坑槽
橋面坑槽和沉陷
2.橋面鋪裝層橫橋向開裂
橋面鋪裝層的橫向開裂類似于剛性路面的“斷板”,主要發(fā)生在鋪裝層伸縮縫50cm~200cm范圍內(nèi),以距伸縮縫20cm~50cm發(fā)生1道為多,幾乎位于主梁支座中心處;對跨徑較大的梁橋,跨中部位亦有發(fā)生橫向開裂的現(xiàn)象。橋面鋪裝開裂的主要原因是車輛荷載產(chǎn)生沖擊,導(dǎo)致鋪裝層啃邊,加之支座頂面負(fù)彎矩影響,當(dāng)鋪裝層薄弱且沒有足夠的縱向鋼筋承受沖擊荷載時(shí),橫向裂縫必然要發(fā)生,在車輛荷載重復(fù)作用下橫向裂縫發(fā)展成為橫向開裂,一般經(jīng)過5~8年運(yùn)營,鋪裝層橫問開裂己較為嚴(yán)重,不間斷的車輛沖擊,使橫向裂縫影響擴(kuò)散,以致出現(xiàn)數(shù)道橫向裂縫,直至出現(xiàn)局部坑槽。
橋面橫向裂縫
3.局部網(wǎng)狀開裂
橋面鋪裝層網(wǎng)狀開裂是鋪裝層破壞最為嚴(yán)重的情況之一,若不及時(shí)采取措施,可導(dǎo)致橋面出現(xiàn)坑槽,嚴(yán)重時(shí)會破壞橋梁結(jié)構(gòu)。就裝配式橋梁而言,造成鋪裝層網(wǎng)狀裂縫或局部坑槽的原因除了鋪裝層偏薄外,鋪裝層與主梁頂面粘結(jié)強(qiáng)度不足,以及鋪裝層混凝土厚薄不均,鋪裝層強(qiáng)度偏低以及早期受荷載破壞是主要原因,這些都是施工養(yǎng)生不當(dāng)造成的。
網(wǎng)裂
4.車轍、擁包和龜裂
車轍、擁包和龜裂是橋面鋪裝破壞的最普遍形式,可以采用改性瀝青或添加纖維改善瀝青性能來解決。橋面鋪裝層破壞造成的危害結(jié)果是嚴(yán)重的,它直接影響橋梁正常功能的發(fā)揮,造成沖擊、跳車、產(chǎn)生噪音,影響行車的舒適性,降低了運(yùn)營水平。嚴(yán)重的橋面破壞降低了結(jié)構(gòu)的耐久性和承載能力,甚至危及行車安全。橋面鋪裝層一旦發(fā)生破壞,正常的養(yǎng)護(hù)維修養(yǎng)護(hù),局部修補(bǔ)或覆蓋被均不能從根本上解決問題,因而增加了養(yǎng)護(hù)維修的難度和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。造成橋面鋪裝破壞的主要原因是結(jié)構(gòu)層偏薄、混凝土強(qiáng)度低及施工偏差,結(jié)合面強(qiáng)度不足,超載作用也是原因之一。解決問題的方法是將橋面鋪裝作為結(jié)構(gòu)受力層考慮,采用適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)層厚度及必要的構(gòu)造鋼筋。
車轍
擁包變形
翻漿
擠碎