APP下载

基于桥梁工程伸缩缝病害成因与防治

2012-03-23虞庆新

城市建设理论研究 2012年4期
关键词:型钢桥面钢板

虞庆新

摘要:随着交通运输业的发展,公路、桥梁等基建工程大量兴建,车流量也逐渐增大,桥梁伸缩缝的作用就越发显得重要。我们知道伸缩缝的损坏直接影响路面,路面坑槽的出现不仅威胁到车辆的运行,还降低了道路的使用年限,给社会带来了恐慌。一般的伸缩缝通车一年就开始出现损坏现象,为了保证行车的舒适、安全及桥梁的使用寿命,笔者根据自身参与的46省道兰贺线婺城段2010年路面大中修工程桥梁伸缩缝施工的实践经验,对桥梁伸缩缝病害成因及相应的防治措施进行了探讨。

关键词:桥梁伸缩缝病害成因危害防治措施

Abstract: with the development of traffic transportation, roads, Bridges, infrastructure projects built a large, traffic also increase gradually, the role of jointless bridge the more important. We know that the expansion joint damage directly influence the road, the road of the pit slot does not only threat to the operation of the vehicles, but also reduce the road use fixed number of year, brings to the society panic. The general is adjustable seam open to traffic a year began to appear damage phenomenon, in order to ensure running the comfortable, safe and the service life of the bridge, the author, based on the participation of the provincial LanHe itself 46 line for city road 2010 wu DaZhongXiu bridge engineering is adjustable seam the practical experience of the construction of the bridge is adjustable seam disease causes and the corresponding prevention measures are discussed.

Keywords: bridge expansion joint disease causes harm prevention and control measures

中图分类号: U445.7+1 文献标识码:A文章编号:

作为公路桥梁的重要部件,伸缩缝不仅支撑着桥梁上部梁板之间的温差伸缩,还要承担车辆的荷载。一般情况下,桥梁的破坏是从伸缩缝开始向周围扩散的,因此伸缩缝若是损坏了,必将对车辆的安全性、行驶的舒适性和桥梁的使用寿命产生巨大的影响。为了进一步保证行车的舒适、安全及桥梁的使用寿命,笔者在本文中重点对公路工程中桥梁伸缩缝病害成因及防治措施提出分析和研究。

1、橋梁伸缩缝病害成因的分析

1.1常见装置病害

在当前路面工程中常用的桥梁伸缩缝装置主要分为下面三种:钢板伸缩缝、锌铁皮伸缩缝及各式橡胶缝。

(1)钢板伸缩缝。在断缝上用一大概10 mm厚度的钢板覆于其上,其中钢板的一边可固定在锚固于桥面的角钢上,而另一边则随着对面的角钢自由滑动。梳形钢板伸缩缝应对桥梁变形量以及流通量较大时,能够发挥很大的作用。但是其也存在较大的缺陷,就是其整体的装置较笨重,不容易对其进行加工以及安装,同时也很难控制梳形钢板伸缩缝的施工质量。

若是在施工时,没有将角钢与钢筋混凝土梁锚固,这是非常危险的。特别是受到车辆行驶的冲击振动,下面的钢板随着发生松动,促使钢板伸缩缝发生破损。这时伸缩缝间有异物存在就会迫使其受到振动不能自由变形,加剧了损坏的速度。若是梳形钢板伸缩缝的梳齿与承托板焊接有缝隙,就会出现剪断的严重后果。

(2)锌铁皮伸缩缝。顾名思义,这类伸缩缝是以镀锌薄钢板为跨缝材料的。其施工过程如下:将材料镀锌薄钢板制成侧面为U 形的形状,随桥梁的横面嵌入缝内,钢板的两边固定于两侧混凝土梁。这类伸缩缝较易出现问题。若是水泥或沥青混凝土铺装层有裂缝、剥离的地方出现,就会损害到锌铁皮伸缩缝的使用情况。另外与钢板伸缩缝类似,如缝内有硬物导致伸缩缝不能自由变形,也会出现伸缩缝的损害。

(3)橡胶伸缩缝。这类伸缩缝安装较简单。一切准备就绪后,将角钢焊接在梁的端面埋件上,涂上专用胶,然后嵌入橡胶带。橡胶带具有弹性、粘贴性好的特点足以实现伸缩缝易变性、防水的要求。然而若是作为跨缝材料的橡胶带出现问题,如橡胶条破坏损伤、橡胶条剥离等,会导致伸缩缝构造部位下陷或凸出,进而出现病害。

1.2设计方面

由于选用作为桥梁结构的桥面板翼板刚度达不到要求,使得横向分压较弱,当受到汽车荷载时,就会出现面板严重变形的情况。一般设计伸缩装置时,是将伸缩装置的锚固件置于桥面铺装层,而很少考虑到与主梁连接的部分。这种锚固方法容易使荷载集中在很小的地方不容易分散,虽然变形较小但却会引起大位移,最后混凝土粘结力失效。

计算伸缩量没有考虑到实际温度对伸缩装置的影响。在选型时没有考虑安装温度对位移的要求,忽略了伸缩装置必须带有调整初始位移量,这种失误也能够导致伸缩缝发生破坏。

选择材料时,伸缩装置两侧的混凝土和铺装层材料没有达到要求,在设计中也没重点提出两者的配合比、密实度及强度。

选择新型伸缩装置时,没有注重构造和材料的要求,且不合理的防水、排水设施,容易腐蚀锚固件、梁端及支座,使得伸缩缝受到危害。

1.3施工方面

施工是一项比较重要的环节。就算是使用很好的伸缩装置,若是施工质量不过关,那么伸缩装置的使用情况就会受到很大的影响。它要求施工人员必须熟练掌握工艺标准以及安装步骤,施工前做好功课,在理解其工作原理的基础上严格执行。而对于老桥,由于结构变差、主要的部分已经磨损,因此应重新对伸缩装置的锚固系统施工、加固。另外对桥面的平整度也应有严格的要求,因为桥面良好的平整度可以减少车辆的冲击力,减少对桥梁的损害。

1.4维护方面

(1)在车辆流通高峰期,超负荷的重量对桥梁的破坏是非常大的,特别是对伸缩缝的冲击力。若是这种超载现象不能得到有效的遏制,对于伸缩缝的使用寿命将会带来很大的威胁,桥梁的使用期限也随之缩减。

(2)对于原先的桥梁,没有进行及时的维护,致使原来出现的破损持续恶化,向外扩散,波及伸缩缝。

(3)伸缩缝的伸缩量对于桥梁的维持是非常重要的,若是落在装置内的杂物没有及时清除掉,会影响伸缩量的幅度,加快伸缩缝的损坏。

2、桥梁伸缩缝病害防治研究

2.1伸缩缝装置的合理选用

伸缩缝装置重在其本身的刚度和质量,选用时必须符合下列的评判标准:首先,得考虑上部结构梁与梁之间和梁与桥台之间的位移,只有满足了位移才能减少桥梁伸缩缝病害的发生率;然后是锚固,牢固、耐用的锚固才能减少机械磨损、碰撞的几率;伸缩缝装置安装时必须保证平整度,保持车辆的平稳行驶也是很重要的;伸缩缝装置必须防水排水,并且能够阻止硬物的进入;最后是养护工作,安装时应尽可能的简单、方便,易于检查、维护。

2.2安装质量的合理控制

根据46省道兰贺线婺城段路面大中修工程二座桥梁(包括洋埠桥及下潘桥)桥面伸缩缝修复(采用异型钢钢板伸缩缝)的实践经验,笔者认为在采用异型钢板伸缩缝时针对伸缩缝的安装在质量控制及施工工艺上有以下几点方案可供同仁们借鉴:

(1)在使用前,根据设计应对所有需要产品的使用方法有一个具体的了解,然而严格遵照上面的说明装卸、放置、装配和安装。

(2)对切缝、开槽、型钢安装、浇筑混凝土等各道工序的施工均应进行认真的检查,验收合格后方可进入下一道工序。

(3)选用掺有聚丙烯纤维和微硅粉混凝土时,为避免污染路面,可在浇筑时配备彩条布、土工布、钢板或帆布。

(4)检测沥青油面平整度应在切割伸缩缝前,然后根据检测结果,对切割面的宽度适量的做出调整。

2.3安装的施工工艺和方法:

2.3.1开槽

1、伸缩缝安装前,应将桥面沥青混凝土铺装全部完成并验收合格后,再根据施工图纸的要求确定开槽宽度准确放样,打上线后用切割机锯缝线以外的铺装在伸缩缝位置上的沥青混凝土。切割完毕后,必须在伸缩缝处仔细用塑料布覆盖并用胶带纸封好,以防锯缝时产生的石粉污染路面。锯缝应整齐、顺直,并注意把沥青砼切透,以免开槽时缝外砼松动。

2、用风镐开槽,开槽的深度必须在12cm以上,开槽后首先用强力吹风机或高压水枪清除浮尘和杂物,包括残留的石粉和松动的水泥砼等,确保施工现场整洁;其次在开槽后应禁止车辆通行和施工人员槽边缘走动,以免槽两侧沥青砼受损,保证砼施工质量。

3、梁端间隙内的杂物,尤其是砼块必须清理干净,然后用泡沫塑料填塞密实。如有梁板顶至背墙情形,须将梁端部分凿除。

4、理顺、调整槽内预埋筋,对漏埋或折断的预埋筋应进行修复,统一采用植筋胶或环氧树脂进行钢筋补植,补植深度不小于15cm,补植后的钢筋须请业主代表、监理人员共同验看。

2.3.2缝体安装

1、安装温度也是一个重要因素,安装时伸缩缝上部构造的端部间空隙宽度必须与安装温度相适应,还

有伸缩缝的安装预定宽度控制误差为±2mm,要求误差为同一符号,不允许一条缝不同位置上同时出现正负误差,安装过程中必须由规定的夹具完成。

2、安装时伸缩缝的中心线与梁端中心线相重合。如果伸缩缝较长,需将伸缩装缝分段运输,到现场后再对接,对接时,应将两段伸缩缝上平面置于同一水平面上,使两段伸缩缝接口处紧密靠拢,并校直调正。用高质量的焊条,逐条焊接,焊接顺序先顶面开始再侧面、底面,要分层焊接,确保质量,焊接结束后用手提砂輪机磨平顶面。 3、伸缩缝的标高控制与固定。采用龙门吊架和10×10角钢作定位角钢,使伸缩缝上顶面比两侧沥青砼面层的标高低约2~3mm,控制伸缩缝的标高和调整纵向直线度,调整到符合设计要求后,先进行临时固定,固定好后检查型钢的平直度后才可对型钢最终定位。

4、伸缩缝的焊接。定位后应对伸缩缝的标高应再复测一遍,确认在临时固定过程中未出现任何变形、偏差后,把异型钢梁上的锚固钢筋与预埋钢筋在两侧同时焊牢。为了避免高温使型钢变形,可按照顶面、侧面、底面的顺序采用分段点焊方式依次进行焊接加固,注意焊点与型钢距离不小于5cm,平整度控制在0~2mm范围内。在固定焊接时,对经常出现的预留槽内预埋筋与异型钢梁锚固筋不相符现象,要采用U型、L型、S型钢筋进行加固连接,以确保缝体与梁体的牢固连接。连接处焊缝长度应不小于10cm,应按照规范要求,采用浅接触,保证焊接长度。严禁出现点焊、跳焊、漏焊等现象。伸缩缝焊接牢固后,应尽快将预先设定的临时固定卡具、定位角钢用气割枪割去,使其自由伸缩,此时应严格保护现场,防止车辆误压。整个工程应由安装技术负责人现场指导,严格按照操作流程进行,对不相符的工艺应及时作出调整。

5、模板安装。模板多采用泡沫板、纤维板、薄铁皮等,模板应做的牢固、严密,能在砼振捣时而不出现移动,并能防止沙浆流入伸缩缝内,以免影响伸缩。为防止砼从上部缝口进入型钢内侧沟漕内,型钢的上面必须要用胶布封好。

6、应在两侧设置钢筋网,带肋钢筋网顶部应低于路面标高3cm,设置Φ5带肋钢筋网(10×10)防裂钢筋网。

7、桥梁伸缩缝混凝土的施工会截断桥梁两侧盲沟内的水的排出,造成桥面铺装出现水损坏,宜通过塑料软管将桥梁盲沟内的水排出桥面外,在浇筑混凝土时将排水软管埋设到位。

2.3.3 砼浇筑和养生

型钢定位锚固和布设路面层钢筋后,进行混凝土浇筑,浇筑前应检查砼配合比、砼坍落度(<3mm)和聚丙烯纤维等,以确保质量;浇筑砼时,保证密实、平整,一次性浇筑,将平整度控制在0~2mm范围内。振捣混凝土采用两侧同步振捣的方式进行,在砼振捣密实后,用抹板搓出水泥浆,分4-5次按常规抹压平整为止,注意砼面比沥青路面的顶面略低1-2mm为宜,过高或过低都会造成跳车现象。水泥砼浇筑完成后用麻袋或土工布覆盖洒水养生7昼夜,养生期间严禁车辆通行。经过养生,水泥砼强度达到设计强度的50%以上后,可安装橡胶密封条。

3、结语

通过本次46省道兰贺线婺城段路面大中修工程桥梁伸缩缝的施工实践证明,伸缩缝作为桥梁工程的重要部分,其安装质量得好坏不仅直接与桥梁的安全挂钩,同时与桥梁的使用寿命也密切相关。若是在施工中能采取有效措施,科学管理,规范施工,切实提高桥梁伸缩缝施工质量,在一定程度上可节约大量资金投入的同时,对全社会的交通运输业发展,建设“平安大路网、打造五型路”也有很大的推进作用。

参考文献

[1] 李峰. 桥梁伸缩缝病害及防治措施[J]. 科技信息, 2010,(05).

[2] 刘 鹏,张爱萍.浅谈桥梁混凝土沉缩裂缝控制技术[J].山西建筑,2009.

[3] 李光华,卓秋林,生墨海. 常见桥梁伸缩缝的病害原因分析与维修处理[J]. 公路交通科技(应用技术版), 2007,(09).

猜你喜欢

型钢桥面钢板
型钢再生混凝土梁抗弯性能试验分析
观山海
奇怪的桥
SA—387Gr11C12钢板(6=88mm)厚压裂原因分析
纸桥载物的观察研究
我家还有……
骨折手术的钢板 可以不拆吗
桥面与桥墩
基层医院四肢长骨干骨折术后钢板断裂原因分析
SMW工法与传统基坑支护技术比较分析