孫在康
(濱州市公路管理局)
公路橋梁設(shè)置伸縮縫通常設(shè)置于橋梁的兩端之間、粱端與橋臺之間,其作用是調(diào)節(jié)公路橋梁周邊環(huán)境、運(yùn)輸工具荷載、橋梁建筑材料物理性能變化等引起的橋梁結(jié)構(gòu)位移和聯(lián)結(jié),也就是說,作為公路橋梁結(jié)構(gòu)的重要部分,公路橋梁必須具備科學(xué)的設(shè)計,安裝質(zhì)量方面要過關(guān)、管理和養(yǎng)護(hù)方面要科學(xué),否則在伸縮縫處會導(dǎo)致跳車現(xiàn)象的發(fā)生。公路橋梁伸縮縫常見的問題有:(1)隨著交通頻率的增大,運(yùn)輸工具不斷對公路橋梁產(chǎn)生荷載的作用,撞擊著橋梁的伸縮縫,伸縮縫的材料的磨損和疲勞程度逐漸加大,橋面以及橋梁的結(jié)合強(qiáng)度不斷被削弱,伸縮縫的壽命被動縮短。(2)對接接頭的伸縮縫,材料選用的是環(huán)氧樹脂沙漿,當(dāng)這層材料出現(xiàn)掉落、磨損或者斷落,將引發(fā)伸縮縫的總體破壞。(3)施工方式的問題,橋梁類型的不同,伸縮縫的結(jié)構(gòu)形式也將不同,在施工的時候,沒有針對橋梁的形式設(shè)置伸縮縫,導(dǎo)致伸縮縫的固定方式與橋梁不吻合,伸縮縫的設(shè)置失去效用。(4)如果伸縮縫安裝施工的方式不當(dāng),在垂直方面,裝置與橋的面板和后背墻錯位,一旦運(yùn)輸工具車輪的沖擊力較大,將直接導(dǎo)致伸縮縫的破裂。
公路橋梁伸縮縫施工設(shè)計的首要任務(wù)就是對裝置進(jìn)行選型,而設(shè)計工作人員沒有全面掌握裝置的性能和產(chǎn)品的技術(shù)要求,導(dǎo)致關(guān)于伸縮縫數(shù)據(jù)的計算不準(zhǔn)確,同時沒有考慮溫度的因素,只根據(jù)伸縮計算的數(shù)據(jù)選型;第二是后澆混凝土的鋪設(shè)問題,伸縮縫裝置過渡段的混凝土強(qiáng)度、密實度和配合比等據(jù)不與規(guī)定匹配,而采用低于C40的混凝土,這種混凝土的厚度低,而且體積小,削弱了預(yù)埋設(shè)錨固的作用。第三是公路橋伸縮裝置的錨固件直接埋設(shè)于混凝土的鋪裝層中,與主梁、橋臺的錨固連接部分太少,一旦運(yùn)輸車輛的荷載超標(biāo),將導(dǎo)致伸縮裝置焊接部分?jǐn)嗔眩踩菀滓鸹炷琉そY(jié)能力的減弱。第四是運(yùn)輸工具荷載總用的增加,橋面因為翼板過薄無法承載面板變形的壓力,由此壓壞伸縮裝置。第五是伸縮裝置不能滿足排水和防水的要求,導(dǎo)致滴漏的水腐蝕錨固件和支座等。
公路橋梁伸縮縫的施工是質(zhì)量保障的重要階段,其施工方面常見的問題有:第一是施工工藝掌握不嫻熟,沒有按照科學(xué)的工藝手段和標(biāo)準(zhǔn)程度進(jìn)行裝置的安裝,很多伸縮裝置安裝后不能發(fā)揮效用。第二是由于施工單位滿足追求項目進(jìn)度,沒有進(jìn)行內(nèi)部質(zhì)量的嚴(yán)格把關(guān),出現(xiàn)裝置焊接不穩(wěn)固、預(yù)埋設(shè)鋼筋遺漏、伸縮縫間距不準(zhǔn)確等問題,從而給伸縮縫埋下質(zhì)量隱患。第三是施工受到混凝土低厚度和小體積的影響,一旦預(yù)埋件的干擾加劇,難度將越來越大,而出現(xiàn)混凝土內(nèi)部空洞和蜂窩等澆筑不密實的情況發(fā)生。這種質(zhì)量問題的裝置一旦受到運(yùn)輸荷載的猛烈撞擊,很容易出現(xiàn)裂痕和開裂,最后導(dǎo)致錨固件的損壞;第四是伸縮裝置受到兩側(cè)混凝土與橋面結(jié)合層的問題的影響,裝置容易開裂或者脫落,而常見的影響問題有混凝土碾壓不密實。最后就是施工單位沒有深入到伸縮縫的內(nèi)部質(zhì)量要求,在進(jìn)行錨固件焊接的時候,槽口沒有清理干凈,而焊接長度過短,從而造成伸縮裝置錨固件的不穩(wěn)固,經(jīng)不起重載車輛沖擊力和震動力的推敲。
公路橋梁伸縮縫的管理養(yǎng)護(hù)也是提高橋梁使用壽命的重要步驟之一,其管理養(yǎng)護(hù)常見的問題有:第一是橋面以及伸縮裝置內(nèi)的雜物沒有及時清理干凈,影響伸縮裝置的正常變形;第二是橋面隨著時間的推移而而出現(xiàn)接縫處不平整,同時沒有采取必要的措施進(jìn)行維護(hù);第三是交通量日益增多,車輛超載不能得到有效遏制,影響橋梁伸縮縫裝置的正常使用。
伸縮縫的設(shè)計要根據(jù)公路橋梁的具體特點,不同的橋梁具有不同的設(shè)計要點,筆者根據(jù)施工管理的經(jīng)驗,將伸縮縫的設(shè)計要點總結(jié)如下:第一是20 m以內(nèi)的中小公路橋梁,這類橋梁的跨徑小,不必設(shè)置伸縮縫,只需在固定的位置安裝橡膠支座,保持墩臺的變形和抗溫能力;第二是20 m以外的中小公路橋梁適宜采用W型的伸縮裝置,這種裝置與鐵件連接的時候不用膠水,因為此類裝置是橡膠材料的,本身的預(yù)壓密縫可以起到防水的作用,另外這種裝置構(gòu)成的物件尺寸不大,不僅節(jié)省材料、造價低,而且施工方面,容易發(fā)揮材料的性能;第三是可適當(dāng)加入板式伸縮裝置,這種裝置的平整度較好,能夠增加變形體的剛度,在鉚釘?shù)淖饔孟虏粫霈F(xiàn)空心橡膠伸縮縫容易脫落的現(xiàn)象。
首先是施工單位要按照規(guī)范的設(shè)計進(jìn)行施工,準(zhǔn)確將伸縮裝置的錨固件埋設(shè)于橋梁中,重視預(yù)埋位置的準(zhǔn)備施工;第二是為保證伸縮裝置在粱端伸縮間隙上的對稱性,放線的時候一定要嚴(yán)格對準(zhǔn)粱端間隙的中心線,根據(jù)設(shè)計的位置和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行準(zhǔn)確畫線;第三是將瀝青混凝土路面及回填物從伸縮縫內(nèi)清理干凈,保證伸縮縫能夠自由地伸縮,達(dá)到規(guī)范要求,并且通過對新舊混凝土接觸面的鑿毛處理,以達(dá)到充分結(jié)合的目的;第四是根據(jù)設(shè)計方案將變形的鋼筋矯正,對數(shù)量不足的預(yù)埋鋼筋進(jìn)行補(bǔ)充,最好的方法是將補(bǔ)充的鋼筋和預(yù)埋鋼筋下部進(jìn)行焊接。最后是根據(jù)設(shè)計圖紙對縫寬進(jìn)行調(diào)整,但鑒于氣溫的變化,可整體安裝,安裝之前進(jìn)行鋼梁間繞寬進(jìn)行現(xiàn)場計算,適時調(diào)整。
公路橋梁伸縮裂縫的管理養(yǎng)護(hù)方法是采取防范和治理相結(jié)合的方式,一是裂縫的清理干凈,二是采用清水潤濕,潑灑適量水泥漿,三是根據(jù)伸縮裂縫的施工現(xiàn)場情況,選用灑水并用塑料薄膜覆蓋進(jìn)行養(yǎng)護(hù),在管理養(yǎng)護(hù)期間進(jìn)行定時給水,以保持充足的水分,保證混凝土表面不會出現(xiàn)裂縫。
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