安 靜
(山西交通職業技術學院, 山西 太原 030031)
在公路橋梁運營使用過程中,在自然因素和人為因素的影響下,會產生很多雜物。由于沒有進行及時清理,很多雜物填充到橋梁伸縮縫中,并逐漸填滿伸縮縫孔隙。雜物填滿公路橋梁伸縮縫,造成伸縮縫不能正常工作,長時間不清理會嚴重影響伸縮縫的使用壽命。
在外界車輛荷載的長時間作用下,橋梁伸縮縫反復受到沖擊力的作用,導致伸縮縫內的混凝土出現破壞。如果沒有對混凝土進行及時修復,周邊的混凝土也逐漸出現破壞,導致橋梁伸縮開裂程度不斷加重。
公路橋梁伸縮縫與主路的相交處是相對比較脆弱的,必須保證其施工質量。如果在設計與施工中達不到規范要求,使用中在車輛荷載的作用下很容易造成伸縮縫邊緣的混凝土破損。另外,對橋梁伸縮縫日常維護不當,也會造成混凝土加速老化,導致伸縮縫邊緣混凝土破損情況加劇。
通常,公路橋梁伸縮縫內使用水泥混凝土材料,而伸縮縫外則使用瀝青混凝土材料。由于二者在使用性質上存在較大差異,在伸縮縫位置并不能達到很好的融合。在受到車輛荷載的長時間沖擊破壞,會出現很多開裂,進而造成伸縮縫混凝土帶出現啃邊現象,導致伸縮縫破壞。
公路橋梁伸縮縫的伸縮量應根據橋梁的使用性能進行確定,以保證伸縮縫正常工作。在橋梁設計與施工過程中,應全面考慮各方面因素對橋梁伸縮縫伸縮量的影響。橋梁伸縮縫伸縮量不準,會造成伸縮縫達不到橋梁使用的要求,進而影響到公路橋梁的正常使用。
在進行橋梁設計過程中,沒有全面考慮各方面因素的影響,設計參數選取不當等原因都會造成公路橋梁伸縮縫出現病害。例如公路橋梁伸縮縫位移與控制箱之間的距離一般在 1.5m左右,而車輛荷載的作用位置處于兩個控制箱之間。在車輛荷載作用下,控制箱正好處于剪力和彎矩最大的位置,長時間作用下會導致伸縮縫結構出現破壞。另外,設計中沒有進行科學合理的計算,導致橋梁伸縮量不足,伸縮裝置錨固件設置的不合理性等問題都會影響公路橋梁伸縮縫的正常使用,導致病害的產生。
在公路橋梁伸縮縫安裝施工過程中,必須進行嚴格的質量控制,確保其符合設計文件與相關規范的要求。如果沒有嚴格按照設計文件進行施工,會導致施工參數不合格。例如,公路橋梁伸縮縫安裝過程中,存在定位角鋼拆除過早、高程測量不準確和預埋筋數量不夠等問題。定位角鋼拆除過早,容易導致固定的構件出現變形。對伸縮縫高程測量不準確,會造成伸縮縫與橋面出現錯臺現象。而預埋筋數量不夠,則會直接影響伸縮縫整體結構的穩定性,給伸縮縫留下很多質量和安全隱患。另外,在公路橋梁伸縮縫安裝施工中,如果開口預留的長度不足,容易在施工過程中出現橡膠條拉斷的情況,造成雨水滲入到伸縮縫中,腐蝕金屬結構。同時,雜物也容易進入伸縮縫內,進而對梁頭與臺背結構造成一定的破壞。
近年來,我國經濟取得了快速發展,對公路交通運輸的要求也不斷提高。隨著我國公路交通量的快速增長,很多道路已不能滿足交通運輸的要求。同時,車輛大型化也是造成道路橋梁負擔加重,進而增加橋梁伸縮縫荷載的主要原因之一。橋梁所受到外界荷載不斷增加,橋梁撓度的變形不斷增加,也加劇了伸縮縫破壞的速度。因此,需要對已有橋梁伸縮縫結構進行改進,以適應不斷發展的交通壓力的需要。
公路橋梁伸縮縫養護工作可以有效恢復伸縮縫的使用性能,延長使用壽命。但在實際養護管理工作過程中,出現養護管理工作不當,沒有及時將伸縮縫內的雜物清除,造成伸縮縫縫隙堵死。加強對伸縮縫內橡膠構件的養護,減緩構件老化速度,保證公路橋梁伸縮縫的正常使用。另外,在進行公路橋梁施工過程中,部分混合料掉入伸縮縫中,沒有及時清理干凈,造成伸縮縫與橋面之間產生錯臺。
公路橋梁伸縮縫應定期進行檢查,對發現的病害進行記錄,整理歸類。根據橋梁伸縮縫的破壞情況,對不同病害對伸縮縫的破壞情況進行評估。為了盡快對橋梁伸縮縫的病害進行處理,有效控制伸縮縫病害的進一步擴大,對橋梁伸縮縫的病害進行評估后選擇有效的養護措施進行處治。
在對公路橋梁伸縮縫進行養護維修時,一般需要對破損部位進行切縫處理。橋梁伸縮縫病害養護維修時,首先根據施工方案確定切縫的位置,并嚴格對切縫寬度等進行質量控制。采用切縫機按照切縫寬度和切縫長度進行切縫,對整修范圍以外的區域使用塑料彩條布覆蓋保護。
在公路橋梁伸縮縫養護維修過程中,首先根據伸縮縫的損壞程度確定開槽方式。對損壞程度較小的伸縮縫,一般采用人工開槽的方式進行修補。對損壞比較嚴重的伸縮縫,可使用風鎬開槽的方式進行修復。在伸縮縫進行開槽處理時,必須對槽內進行徹底清理,去除雜物,并使用強力吹風機進行徹底清理。
橋梁伸縮縫養護施工中,模板安裝必須保證牢固,在混凝土施工中不脫模,并能保證砂漿不流入伸縮縫內。橡膠帶的安裝時,應略高出路面1~2mm,然后將伸縮縫板壓實,保證橡膠帶與伸縮縫板中間無縫隙。當混凝土強度達到設計強度80%以上時,使用螺栓緊固。
混凝土澆筑前首先將路面進行徹底清潔,保證混凝土與橋梁結合良好。混凝土澆筑時,使用振動棒對混凝土進行徹底振搗,以不出現氣泡為準。混凝土澆筑完成后采用麻袋覆蓋養生,以保證強度正常增長。
在公路橋梁運營使用過程中,必須制定科學合理的養護管理制度。在對橋梁伸縮縫進行日常養護過程中,應對伸縮縫病害進行仔細檢查和記錄,及時制定養護措施進行處治。對橋梁伸縮縫損壞和老化的構件進行及時更換,保證橋梁伸縮縫正常工作。當車輛荷載不斷增長時,應根據車輛荷載的增長情況對橋梁進行加固,并對伸縮縫進行優化,以不斷提高橋梁的承載能力,保證公路橋梁的正常運行。
伸縮縫是公路橋梁的重要組成部分,必須加強日常養護與管理。在橋梁運營過程中,發現橋梁伸縮縫存在很多問題,嚴重影響橋梁正常運營。在設計、施工與養護過程中,強化伸縮縫病害預防意識,提高施工與養護質量,綜合提高橋梁伸縮縫的施工質量。根據伸縮縫的常見病害成因的分析結果,制定有效措施進行防治,可有效減少病害,提高伸縮縫施工質量,延長使用壽命,提高經濟效益。