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浅谈桥梁养护中桥面连续的病害防治

成任务或解决问题的过程中,在自主协作的环境中,在讨论和会话的氛围中进行学习活动。学生在完成任务的过程中,始终处于主体地位,而教师则是学习情境的创设者、学习任务的设计者、学习资源的提供者、学习活动的组织者和学习方法的指导者。

任务驱动教学法的基本步骤是:设计任务、分析任务、完成任务和评价任务。以调查报告为例来分析这四个步骤。

1.设计任务

可以设计三个任务:(1)调查报告的概念、特点、种类、格式和写作要求(让学生在课本中找出相关知识点,旨在培养学生自主学习的能力);(2)调查报告与报告的区别(旨在培养学生的分析与归纳能力;(3)布置具体任务。

2.分析任务

分析任务包括任务分解和找到解决问题的关键点。在调查报告写作中,学生根据老师给出的“关于××××的调查”任务后,采取小组合作的方式,认真讨论、分析任务,各小组分别制定调查步骤,选择调查方法,人员分工和时间安排。

3.完成任务

在调查报告的写作中,首先要设计好调查提纲和问卷,采用何种方法调查,掌握第一手材料后如何组织等。

4.评价任务

交流评价是总结、反思与巩固的阶段。各小组对自己的写作的调查报告进行自我评价。同时,老师针对学生在写作中暴露出的问题,要与学生一起分析,一同解决。

四、实践教学法

应用文写作是一门实践性很强的课程,只有理论没有实践无异于纸上谈兵、闭门造车。教学案例的生动性,比不上多彩的社会现实;情境创设的真实性,比不上社会实践。让学生走出校门,把课堂搬到社会上去,在社会的真实情境中体验生活,运用理论知识分析解决问题,让学生在真实具体的社会实践中,感受职业环境,培养职业能力,激发学习的热情,这是有效的教学方法。

让学生走出教室,在实践中体会写作的全过程。如果角色模拟是“练兵”的话,那么社会实践则是“实战”,可以让学生在实践中亲自获取材料,分析材料,利用获取的材料撰写成文,修改、定稿。例如在讲调查报告时,先教会学生制定调查提纲、设计调查问卷等理论知识,把学生分成小组,协同合作、群策群力设计问卷、发放问卷,回收并统计问卷,根据统计和分析结果写出调查报告,如此,学生既掌握了怎样做调查,又学会了如何写报告,从实践中获得写作的能力。

综上所述,应用文写作教学中的互动法、案例法、任务驱动法和实践法,都是为了激发学生的学习兴趣,调动他们学习的积极性和主动性,提高他们的应用文写作能力。然而,教学有法,教无定法,科学有效的教学方法,来自于教学实践中的不断探索和提炼。

(作者单位:广西电子技工学校)

浅谈桥梁养护中桥面连续的病害防治

文/王晓宇

目前上海市市政、公路桥梁当中,桥面连续损坏、开裂的现象非常普遍,影响到驾驶舒适度和结构自身安全。本文从分析桥面连续产生裂缝的原因入手,制定了相应的防治措施,并对桥面连续的设计和施工提出建议。

一、桥面连续缝简述

桥面连续(又称连续缝、暗缝)是多跨简支梁桥桥面构造的一部分,对桥面的美观程度、通行车辆驾驶舒适程度都有着直接的影响。20世纪80年代,国内多跨简支梁桥的跨缝构造开始采用桥面连续的结构,桥面连续措施的实质就是将简支梁上部构造在梁缝处施行铰接,使梁缝处的桥面部分既要具有适应车辆荷载作用所需的柔性,又要有足够的强度来承受温度变化和制动作用所产生的纵向力。这样,采用桥面连续的多孔简支梁桥,在竖直荷载作用下的变形状态属于简支体系,而在纵向水平作用下则属于连续体系。通过这样的措施,大大提高了驾驶舒适度、减轻了桥梁养护工作量并且提高了桥梁的使用寿命。

二、桥面连续缝现状

由于在桥梁设计、施工过程中存在的一些问题以及桥梁运营过程中车辆超载、超限等情况的影响,目前上海市市政、公路桥梁当中,连续缝损坏、开裂的现象已经非常普遍。如果仅靠常规办法维修,即铣刨、重新摊铺沥青混凝土面层的方法无法彻底根治,过了一段时间(通常为半年至一年),连续缝处的沥青混凝土面层仍会出现新的裂缝。

2011 7以外环线某大型桥梁为例:全桥主线共有112道连续缝

结构,其中出现裂缝、坑塘等病害的连续缝多达76处。

三、桥面连续病害分类及原因分析

桥梁连续缝产生的病害主要表现为桥面横向裂缝和沥

青面层坑塘。以上两种缺陷根结底是由于混凝土铺装层产

生裂缝后向上映射到沥青层表面并发展开来的。在车辆循

环荷载以及温度荷载的作用下,连续缝处的水泥混凝土铺

装易产生纵向拉力,当拉应力超过水泥混凝土抗拉能力,

就容易造成桥面铺装混凝土开裂,从而将裂缝反射到沥青

面层。裂缝的位置通常也有三种:

1.梁缝正上方(见图1)

这种情况发生的原因与梁缝宽度过大有关,由于在

桥梁建设过程中,施工单位担心梁体过长使架梁困难,

特意将预制梁加工的比设计值要短几厘米,甚至更多,

这样做的结果就导致梁缝过大,一般梁缝的设计值在

3~5cm之间。但目前上海市大部分桥梁的实际梁缝都要

超过设计值(以本文第二点提及的大型桥梁为例,该桥

简支板梁、T梁的梁缝设计宽度均为4cm,作者检查过其

中6条连续缝,实际的梁缝宽度均超过了10cm,而且有

4处宽度超过了15cm)。由于梁缝过大,施工单位又未

采取有效的补强措施,仅按照原设计在跨缝位置布设加

强钢筋,这样使得原本就是薄弱环节的桥面连续构造受

到了更加严重的削弱,在纵向荷载和垂直荷载的共同作

用下,桥面连续构造的钢筋混凝土铺装层就很容易形成

裂缝。一般设计单位在梁缝上方钢筋混凝土铺装上表面

都设置诱导缝,裂缝通常出现在诱导缝正上方。而在桥

梁运营期间,本市的超重、超限车辆屡禁不止,更加重

了连续缝的损坏。

2.梁缝隔离垫板末端(见图2)

在桥面连续构造位置的混凝土铺装层下部一般设有

双层油毛毡或者橡胶垫板,其作用一是让桥面连续铺装

层混凝土作为一个轴心受拉构件与桥面铺装共同作用,

二是在浇筑桥面铺装层混凝土时防止在梁缝处漏浆形成

下挠。在梁体受纵向荷载作用时,截面外侧整个梁体和

铺装层共同参与受力,而截面内侧仅混凝土铺装层参与

受力,两侧的有效受力面积发生突变,因而容易产生裂

缝。

3.纵向加强筋末端(见图3)

通常在梁缝位置布置纵向加强钢筋,在加强钢筋末

端位置沥青混凝土表面经常出现横向裂缝,主要原因是

连续缝加强筋在该位置突然中断后,该位置截面两侧的

混凝土铺装层结构强度发生突变,产生应力集中,因此

也容易出现裂缝。

四、桥面连续病害防治措施

通过对多处存在裂缝的连续缝进行观察,发现连续

缝病害的损坏程度和形式也不同:有些沥青混凝土面层

损坏很严重,甚至发展成为面积较大的坑塘,但混凝土

铺装层损坏不明显,只有一条0.5mm以内的裂缝,基本

上未发现混凝土碎裂等现象;有些则是沥青面层和混凝

土铺装层损坏程度均比较严重,所以我们在进行桥面连

续缝维修时,也根据损坏程度和损坏的位置分为以下几

种方法:

1.加铺土工格栅法

上述的三种损坏形式,只要沥青面层下部的混凝土

铺装层损坏不严重,均可采用此办法进行维修。首先应

将连续缝处损坏的沥青混凝土面层全部切割凿除,检查

下部混凝土铺装层是否存在严重碎裂,如果裂缝不明显

则无需对混凝土铺装层进行处理,对维修范围的面层进

行切边、凿方,切割宽度应不小于裂缝区域+60cm(即

图2 隔离垫板末端形成裂缝成因分析示意图

OCCUPATION135

破损部位两侧各30cm左右)。然后进行清扫、吹灰,确保坑内清洁、干燥,接下来在混凝土铺装层表面以及沥青层切割面均匀撒布乳化沥青毡结层,再铺设1~2层土工格栅网,最后填筑沥青混凝土材料,碾压平整。沥青混凝土最好选择热拌料,如因工作量小无法采用热拌料,则应选择粒径较小、和易性好的冷拌料。这种维修办法主要是利用土工格栅良好的延展性以及与沥青材料的亲和性来阻止混凝土铺装层的裂缝向上映射、穿透沥青层。这种维修办法比较简单、经济,效果也比较理想。

2.钢板补强

此方法适用于梁缝正上方混凝土铺装层出现比较严重损坏的连续缝维修。一般来说,混凝土铺装层损坏严重的原因是梁缝过宽或者层内加强钢筋布置偏少。维修时,可先将损坏的混凝土凿除(注意尽量不要影响到纵向钢筋,如确实无法施工,则割除的钢筋应在做好底部其他工作后予以恢复),在梁缝上铺设5~8mm厚搭接钢板,钢板宽度≥梁缝宽度+10cm,钢板上可焊接2~3排的剪力钉或者与钢筋网片点焊,以增加钢板与混凝土之间结合程度,然后浇筑早强混凝土,适当保养后摊铺沥青混凝土面层。这种方法主要是利用钢板对混凝土铺装层进行结构补强,但操作难度比较大。

3.高弹塑沥青混凝土修补(见图4)

此方法适用于以上三种裂缝形式的维修。高弹塑沥青混凝土是通过调整沥青混凝土配合比并在粘结料(沥青)中适量加入改性剂从而改善沥青混凝土高温稳定性、动稳定性等系列性能,经过热拌工艺生产出的一种高性能沥青混凝土。

维修时,先切割、凿除裂缝位置损坏的沥青混凝土面层和钢筋混凝土铺装层(注意尽量不要影响到纵向钢筋),彻底清除切割槽内的混凝土碎块等杂物。如果是梁缝位置则需在底部加铺搭接钢板,钢板宽度≥梁缝宽度+10cm。切割槽清理好后检查槽内是否干燥,如潮湿的话可采用喷枪进行烘干。接下来在槽内涂刷粘结剂,并将热拌好的高弹塑沥青混凝土浇筑在槽内至桥面标高,采用小型压路机或者平板振动器碾压3~5遍,冷却后即可通车。

注意浇筑弹性混凝土的抛高值ΔH 应根据浇筑时的气温不同而变化(可参考表一)。另外由于这种材料的表面抗滑性能相对较差,故修补宽度不宜大于0.6m,以防止车辆打滑。

另外在市政桥梁连续缝维修时,弹性沥青混凝土修补宽度不宜超过30cm,在公路桥梁连续缝维修时,弹性沥青混凝土修补宽度不宜超过20cm。如果弹性材料宽度过大,在冬季低温季节容易在该位置出现凹槽或其他形式的缺陷。

采用这种方法进行维修效果较为理想,但价格相对较高。

图4 高弹塑沥青混凝土修补连续缝示意图

表1 抛高值Δ气温(℃)5 ̄1010 ̄2020 ̄30>30ΔH(mm)

0 ̄2

2 ̄4

4 ̄6

6 ̄8

五、对连续缝设计和施工的一些建议

1.梁缝宽度

施工单位应严格按照设计尺寸加工预制梁,梁体长度允许偏差值应按照规范控制在-10mm至+5mm之间,相邻墩、台间距应控制在±5mm之内。并且在预制梁吊装过程中,应合理分配梁缝,不能一边大,一边小,梁体两侧的梁缝偏差不应超10mm。通过以上施工控制,尽量减小梁缝与设计值之间的偏差,从而避免出现梁缝过宽而引起连续缝出现病害。

2.加强钢筋的设置(见图5)

目前设计单位在布置连续缝加强筋时,均为等长度布置,这样导致加强筋结束的位置截面两侧的结构强度突变,容易出现裂缝,所以建议设计单位在设计连续缝加强筋时,可将加强筋长短设计成不同值或错开布置,避免有效面积突变过大,减小出现裂缝的可能。

3.铺装层混凝土浇筑时注意事项

连续缝位置的混凝土铺装层厚度一般为8~10cm,最大不超过12cm,但配筋比较密集,既有双向钢筋网片又有纵向加强筋,所以在连续缝位置浇筑铺装层混凝土时,应注意充分振捣,保证混凝土浇筑密实,如果有条件,在连续缝位置可采用细石混凝土进行浇筑。

(作者单位:上海浦江桥隧大桥管理有限公司)

图5 梁缝加强筋交错布置平面示意图

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