文/本刊記者 王剛
橋梁伸縮縫作為橋梁結構的隱蔽工程,在關鍵結構和施工工藝,在質量檢測和控制等方面存在不確定性因素,導致工程耐久性下降,并且最早地暴露在公眾視線中。
武漢耐久伸縮工程有限公司總經理兼總工程師劉祖江研制的“超高性能單元裝配式同步變位梳形板橋梁伸縮裝置”,正是基于工廠化生產、裝配化施工的前提,運用同步變位的原理,采取預埋裝配施工的方式,通過使用新技術、新工藝、新材料實現產品的安全、環保、高效的技術優勢,并經不斷優化迭代,成為具有創新性和先進性的資源節約型、環境友好型技術產品。
“超高性能單元裝配式同步變位梳形板橋梁伸縮裝置”由若干組標準模塊和特殊模塊組成,每組模塊由伸縮面板、防塵組件、彈性組件、預埋組件、受力高強螺栓、疏水組件等組成,一般適用于40mm~3200mm的伸縮量范圍,裝配全過程產生的垃圾只有傳統同型號伸縮縫的10%,完全滿足環保要求等級較高和于業主對于伸縮縫施工工期有特殊要求的設計。
采用標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、建管養一體化管理是推進工程施工標準化的重要手段,更是提高隱蔽工程質量,縮短施工周期的法寶。傳統技術工藝的橋梁伸縮縫還在工程耐久性、可靠性方面刻苦鉆研,而預埋裝配式伸縮縫已經通過突破性創新,不僅解決了耐久性和可靠性的問題,又向前大大邁了一步,瞄準了資源節約和環境友好,而這也正是品質工程的關鍵所在。

預埋組件通過工廠化精加工,精度誤差達到小于1mm,可一次性精確修飾伸縮縫槽口標高、坡度、縫寬、結構寬度、結構深度等施工缺陷,作業效率高
混凝土結構梁伸縮縫的施工精度是國際性施工難題,由此產生的各種質量安全隱患。“超高性能單元裝配式同步變位梳形板橋梁伸縮裝置”采用提前將預埋組件與橋臺預埋鋼筋固連的方法,預埋組件通過工廠化精加工,精度誤差達到小于1mm,可一次性精確修飾伸縮縫槽口標高、坡度、縫寬、結構寬度、結構深度等施工缺陷,作業效率高。
普通梳齒板橋梁伸縮裝置采用螺栓錨固的方法,螺母咬絲距離只有12mm~17mm,伸縮面板在荷載的反復沖擊下,螺栓容易疲勞松動。
“超高性能單元裝配式同步變位梳形板橋梁伸縮裝置”螺母咬絲距離在5倍以上,長孔螺母在工廠焊連在預埋組件上,在施工現場預埋組件與橋臺預埋筋焊連形成一個整體,澆筑混凝土后,螺母力學性能更加穩定、可靠,長孔螺母與高強自鎖螺栓結構配合,提升了伸縮縫抗疲勞耐沖擊強度,對于伸縮裝置錨固系統隱蔽性施工的可視度達到100%,可以充分保障伸縮裝置的整體施工質量,有利于伸縮裝置抗疲勞能力及使用壽命的大幅提高。
螺母組件工廠預制、現場預埋的新工藝是對螺桿組件現場預制、預埋傳統工藝的徹底顛覆。螺母組件預埋后不會干擾橋梁后期所有項目施工,這也是橋梁伸縮裝置實現裝配化的前提和基礎。
鋪裝在伸縮縫預埋組件上的工裝蓋板,可防止伸縮縫槽口處垃圾泄露,對橋梁下部環境影響大大減少,不僅有利于橋下人員或車輛及附著物的安全,還給橋面上其他交叉施工人員及車輛提供了全橋無障礙的施工條件。

普通梳齒板橋梁伸縮裝置采用螺栓錨固的方法,螺母咬絲距離只有12mm~17mm,伸縮面板在荷載的反復沖擊下,螺栓容易疲勞松動。“超高性能單元裝配式同步變位梳形板橋梁伸縮裝置”螺母咬絲距離在5倍以上,長孔螺母在工廠焊連在預埋組件上,在施工現場預埋組件與橋臺預埋筋焊連形成一個整體,澆筑混凝土后,螺母力學性能更加穩定、可靠
“超高性能單元裝配式同步變位梳形板橋梁伸縮裝置”采用同步半軸橡膠支座中線支撐力學結構新技術,實現超強的抗疲勞能力,巧妙利用同步半軸橡膠支座的抗剪抗壓性能,可有效化解超載車輛的剛性沖擊荷載,具有以柔克剛的性能,可最大程度減小荷載對螺桿的剪切疲勞及沖擊噪音。
同步半軸橡膠支座中線支撐力學結構新技術,更加科學的遵循橋梁伸縮縫多向變位的自然規律,實現伸縮縫橋臺雙側均能與橋梁同步變位,而裝置自身結構無力學干擾矛盾的技術要求,該新技術受力結構更加合理。
此外,還加裝了不銹鋼面板,避免橡膠支座的磨損;與此同時,橡膠支座外罩鋼盒,通過后期油面標高調節,最終達到平整度±1mm的效果,超過部頒標準。
傳統伸縮縫安裝過程中,混凝土分兩次澆筑,標高無法控制,若混凝土標高過高,安裝伸縮面板平整度無法調平,工人通常使用大錘錘擊面板,若混凝土標高過低,臨時采取補救措施,很難保證混凝土密實度,后期混凝土成蜂窩狀,車載沖擊混凝土粉碎,引起跳車,導致螺栓過早疲勞斷裂。
“超高性能單元裝配式同步變位梳形板橋梁伸縮裝置”標高調節層使用的UHPC80超高性能混凝土,可對橋梁伸縮裝置內部結構進行有效裝甲補強,粘接性,密封性,抗鹽堿腐蝕性,遠高于其他普通混凝土和砂漿材料,實現超高的耐久性能,整體結構更加耐久。
隱蔽性工程,保證混凝土澆筑的密實性是重中之重,傳統伸縮縫采用的灌漿法施工,內部密實度無法控制,而“超高性能單元裝配式同步變位梳形板橋梁伸縮裝置”將隱蔽工程的每個重要環節,都置于陽光之下,監理、業主在每個施工層面都可以實現全透明查看監測,從根本上避免了偷工減料、蒙混過關。
“超高性能單元裝配式同步變位梳形板橋梁伸縮裝置”在結構上完全消除在行車道上螺桿裸露,導致爆胎的行車安全隱患。鋪裝在伸縮縫預埋組件上的工裝蓋板,可防止伸縮縫槽口處垃圾泄露,對橋梁下部環境影響大大減小,不僅有利于橋下人員和車輛以及附著物的安全,還給橋面上其他交叉施工人員及車輛提供了全橋無障礙的施工條件。
傳統橋梁伸縮裝置“后嵌法”安裝前都是預留槽口,槽口上預埋有錨固筋,再在伸縮縫槽口處鋪設臨時伸縮縫,然后在臨時伸縮縫上隨著橋梁面一起攤鋪瀝青。安裝伸縮縫時,首先鑿除、清運、處理槽口內所有建筑垃圾。每次鋪裝在伸縮縫處的兩層瀝青及臨時伸縮縫都需要切割并鑿除清運,損耗大量資源,產生大量垃圾。
“超高性能單元裝配式同步變位梳形板橋梁伸縮裝置”采用預埋裝配施工,直接省除了臨時伸縮縫的全部施工環節,在瀝青層攤鋪完成后,只需簡單清理伸縮縫處的瀝青料,使得同等伸縮量的伸縮裝置施工全過程產生的建筑垃圾減少90%以上。

傳統橋梁伸縮裝置“后嵌法”安裝前都是預留槽口,槽口上預埋有錨固筋,再在伸縮縫槽口處鋪設臨時伸縮縫,然后在臨時伸縮縫上隨著橋梁面一起攤鋪瀝青。安裝伸縮縫時,首先鑿除、清運、處理槽口內所有建筑垃圾。每次鋪裝在伸縮縫處的兩層瀝青及臨時伸縮縫都需要切割并鑿除清運,損耗大量資源,產生大量垃圾
化解工期瓶頸,基本不占用整體項目工期,降低交叉項目施工成本,提高投資收益
傳統后嵌法安裝伸縮縫,裸露的伸縮縫槽口對橋面交叉施工存在一定的安全隱患,在伸縮縫安裝、養護過程中存在半幅整體交通中斷,最讓建設單位頭疼的是,往往其他橋面工程都已經結束,卻要單獨為伸縮縫預留出半個月左右安裝和養護工期,嚴重影響項目工期及整體工程效益。
見縫插針式展開的預埋裝配式伸縮縫安裝,不僅沒有占用橋面施工時間,而且完美保障了施工通行,橋面工程整體推進環環相扣,施工周期相較以往壓縮了至少50%以上。與此同時,由于將后期伸縮縫安裝提前到前面,不僅為整體工程項目提前完工提供技術保障,還大幅節省了工期,減小項目建設成本,提高項目投資效益。