劉紅省 馬駿
摘要:本文介紹了我國橋梁伸縮縫的使用和發展情況,并且詳細分析了各種伸縮縫的優缺點和選擇方法,對施工中質量控制進行了歸納總結。
關鍵詞:伸縮縫;施工技術;公路;橋梁
一、橋梁伸縮縫
橋梁伸縮縫有板式橡膠伸縮縫、填塞式伸縮縫、鋼板伸縮縫等多種類型,面對如此繁多的伸縮縫種類,必須根據橋梁類型、伸縮量為依據,綜合平整性、耐久性、防水性、排水性、經濟性及施工和維修便利等來決定。選擇伸縮縫需考慮的因素主要有:
(一)耐久性。伸縮縫考慮耐久性時,必須根據公路的性質判斷其耐久年限,因為對伸縮縫來說之所以容易破壞,一般情況并不是大交通量,而是重型車輛,因此重型車輛交通量大的高速公路,國家或省級交通干線等,有必要選擇耐久性好的伸縮縫,通常采用鋼制型式和采用整體成型異型鋼材組合的模數式伸縮裝置。
(二)平整性。平整性也可以作為耐久性來考慮,一般來說,在施工時,慎重仔細的控制組裝的精度,牢固的固定,并采用先整體施工橋面,后切割橋面體,再安裝伸縮裝置的后嵌作法,就可以達到平整性良好的目的。
(三)排水性和防水性。目前我省所用的伸縮裝置大多是無排水裝置的。為保證其防水性,合理的進行初始壓縮和充分的搗實兩側混凝土是極為重要的,為使條式橡膠密封帶與鋼材緊密聯接,可以用粘質材料以提高其防水性能。
由于公路橋梁都處于室外,并且根據其使用功能,公路橋梁會受到溫度變化、混凝土變形、動荷載等一系列因素的作用,使得橋體產生變形。如果這種變形量過大,會影響到橋體的使用安全。所以為了調節由車輛荷裁、環境特征和橋梁建筑材料的物理性能所引起的上部結構之間的位移和上部結構之間的聯結,所以必須要設置伸縮縫。橋梁伸縮縫處出現跳車和損壞現象,影響行車的舒適和安全。出現這些問題,除了車輛通行量增多、載重量增大、車速加快等客觀原因對伸縮裝置的損壞外,伸縮縫設計和施工的欠缺不容忽視。
二、伸縮裝置應用現狀
我國橋梁工程施工中實際應用的橋梁伸縮縫種類很多,按照不同的標淮有不同的分類形式。根據伸縮裝置的傳力方式和構造特點,目前我國常用橋梁伸縮裝置可分為以下五大類:(1)對接式伸縮裝置;(2)鋼制文承式伸縮裝置;(3)組合剪切式(板式)橡膠伸縮裝置;(4)模數支承式伸縮裝置;(5)無縫式(暗縫型)伸縮裝置主要類型有GP型、TST彈塑體、EPBC彈塑體等。
三、伸縮縫裝置破壞原因綜合分析
橋梁伸縮裝置破壞的主要原因可歸納如下三個方面。
(一)設計方面的原因:橋面板的端部剛度不足;伸縮縫構造本身剛度不足;伸縮縫構造錨固的構件強度不足;過大的伸縮間距;后澆壓填材料選擇不當;變形量計算不正確,選型不當是造成伸縮裝置破壞的重要原因。
(二)施工方面的原因:橋面板間伸縮縫間距施工有誤;后澆壓填材料養護管理不善;伸縮裝置安裝得不好;橋面鋪裝層澆筑不好。
(三)養護不周及其他外界因素的影響:車輛荷載增大,交通量增加;橋面鋪裝層老化,維修又不充分;接縫處橋面凹凸不平;橋面有經常清掃;橋梁超載情況不能得到有效的控制,特別是夜間缺乏管理。
四、使用伸縮縫裝置類型的選擇
橋梁伸縮裝置的選擇必須以所安裝深鎖裝置的橋梁類型、需要的伸縮量為依據,綜合考慮橋梁和伸縮裝置整體的耐久性、平整性、排水性和防水性、經濟性,并考慮施工與維修等選擇適當形式的伸縮裝置,合理選擇伸縮裝置的類型,是保證伸縮裝置盡可能與橋梁結構具有相近壽命的一個基本條件。
五、伸縮縫主要施工技術
伸縮縫類型是設計者綜合考慮公路等級、梁體長度及結構特點等因素選定的,不同類型的伸縮裝置有不同的特點。雖然不同類型的伸縮裝置從適用梁體伸縮的角度來看,設計上能夠滿足使用要求,但從使用效果來看,對行車影響及伸縮裝置自身耐久性方面有所不同。本文對某公路橋梁伸縮縫施工技術進行分析。伸縮縫安裝工藝按照施工順序可分為:先裝縫后鋪路和先鋪路后裝縫兩種工藝。本次施工選用先鋪路后裝續安裝工藝,即在橋梁伸縮縫處先行攢錦瀝青路面,待壓路機充分壓實達到通車條件后,切除伸縮縫部位的路面、安裝伸縮縫。這一工藝較先裝縫后鋪路工藝更能保證伸縮縫部位的平順,能克服臨近伸縮縫兩側的不易密實的問題。其具體的施工工藝如下:
(一)放線過程中找出梁端間隙的中心線,按照設計的位置及尺寸準確畫線,保證伸縮裝置能夠對稱放在梁端伸縮間隙上。
(二)清理伸縮縫范圍內的瀝青混凝土路面及回填物,特別是將伸縮縫內及墩頂上的雜物徹底清除干凈,從而保證伸縮縫能自由伸縮,梁與梁、梁與背墻之間的距離達到規范要求,且新澆混凝土與舊混凝土的接觸面應進行鑿毛處理,使新舊混凝土能充分結合。
(三)整理預埋鋼筋:按照設計圖紙對歪倒變形鋼筋扶正,對于預埋鋼筋數量不足的部位進行補筋,方法是利用鋪裝層鋼筋或吊裝梁用鋼筋代替預埋鋼筋,或將所補筋與預埋鋼筋從下部用鋼筋焊接。
(四)縫寬調節:若按施工溫度計算的伸縮裝置的預留縫寬與安裝時的溫度不符,應將縫寬按照設計圖紙進行調整。安裝時應考慮氣溫的變化,CQF型伸縮縫為整體安裝,出廠時鋼梁用U型卡焊接固定,如安裝前現場計算的鋼梁間繞寬與已固定好的縫寬有出入時,安裝時還應切斷U型卡,對伸縮裝置縫寬進行調整。
(五)鋼筋調節及焊接:為保證加高處理后的預埋筋連接強度,可采用雙面焊接,焊接長度保證鋼筋5倍直徑以上。安裝過程中不要在型鋼上任意施焊,以免型鋼變形影響平整度,焊繞長度要滿足規范要求。
(六)混凝土施工:伸縮經過渡段為高標號混凝土,由于高速公路伸縮縫施工路線長,工作面多,常用罐車運輸混凝土,這就要求混凝土既要達到設計強度又要具備良好的和易性,選擇高效混凝土外摻劑是行之有效的方法。澆注混凝土前應將伸縮縫預留槽中雜質清理干凈,舊混凝土面用清水潤濕,也可以潑灑一層水泥漿。澆注過程中振搗要均勻充分,避免漏振,同時防止振搗棒破壞境塞泡沫海綿。如混凝土厚度超過規范要求,應分層澆注。澆注混凝土過程中采取防護措施,防止混凝土污染路面。混凝土終凝前適當時間進行拉毛處理。由于混凝土標號高,水泥用量大且夏季施工,水份蒸發快,養生對于保證混凝土質量非常關鍵。根據伸縮縫施工現場特點,選用灑水并用塑料薄膜覆蓋進行養生,在養生期內(7d)每天補給水以保持水分充足,避免混凝土表面出現裂隙。
六、結語
綜上所述,伴隨著社會經濟快速發展,城市橋梁建設的力度也越來越大,公路橋梁在交通運輸當中扮演著非常重要的角色。而伸縮縫施工在公路橋梁當中是一種基礎內容,其質量直接影響公路橋梁工程的平穩性和安全性。伸縮縫裝置在橋梁結構中屬于小構件,但其損壞后造成的損失是很大的,除影響正常行車外,對結構受力也帶來不良的后果,直接影響到橋梁的服務質量。
參考文獻:
[1]孫玉英.公路橋梁伸縮縫施工技術[J].卷宗,2018,(17).