伸缩缝运输安装设备在公路桥梁中的应用

2017-05-16樊世叶

中国科技纵横 2017年4期

樊世叶

摘要：伸缩缝安装质量的好坏，对公路运输的安全、快速、舒适至关重要，并直接影响桥梁的使用寿命及公路的经济性。本文结合河南机西高速十标桥梁伸缩缝运输、安装工程实例，介绍了采用伸缩缝安装设备的结构组成，以及安装伸缩缝的步骤、工艺方法，采用本设备安装桥梁伸缩缝，具有效节省工时、提高施工工效和施工质量等效益，值得值得推广应用。

关键词：桥梁伸缩缝；运输安装设备；工艺方法；施工质量；效益

中图分类号：U443.31 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）04-0117-02

1 前言

公路桥梁伸缩缝是保证桥跨结构在气温变化、混凝土收缩与徐变、荷载作用等因素影响下按其静力图式自由伸缩和变形，使汽车行驶舒适、平顺，同时防水、防泥砂杂物进入缝内。伸缩缝安装质量的好坏，对公路运输的安全、快速、舒适至关重要，并直接影响桥梁的使用寿命及公路的经济性。

伸缩缝安装一般采用吊车配合平板车运输，人工配合吊车安装的传统的施工方法。其缺点是占用大量的吊车时间，工作效率低，工人劳动强度大，伸缩缝对准、调整位置占用大量时间，且不能很好的控制其平面位置及高程。

2 工程概况

河南机西高速公路（一期）十标段路基工程起止里程为K114+000～K123+700，全长9.7km；路面工程起止里程为K115+250～K131+773.332，全长16.523km，位于河南省周口市西华县境内。管段内互通内桥梁227.04m/3座，分离式立交桥397.88m/9座，天桥85.04m/1座。K116+417.2分离式立交桥左幅桥面宽16m，右幅桥面宽13.5m，K116+013.5跨线桥左幅桥面宽13.5m，右幅桥面宽16m，其他桥梁左右幅每幅宽13.5m。桥梁伸缩缝有D80、D60、D40三种类型，桥梁伸缩缝共50道，总长度为724.8延米。

桥梁单道伸缩缝最大长度17.5m，整体重量约700Kg，人工无法直接搬运和安装，人工安装伸缩缝时，无法满足平整度以及精度的要求。结合机西高速公路建设工期紧、任务重，在伸缩缝施工过程中，必须考虑施工质量、安装精度及施工进度的要求。采用自制的伸缩缝移动安装设备进行安装，克服了传统施工方法的缺点和不足，保证了施工质量，大量节约工时，提高了工作效率。

3 运输安装设备组成

本设备由四部分组成，分别有牵引设备、移动设备、起吊设备以及过缝栈桥组成，每套移动设备由两个门架组成，每次通过升降设备抬起一道或几道桥梁伸缩缝。采用四轮拖拉机或三轮车作为运输牵引动力，通过拉动门架上的牵引接头移动门架及伸缩缝，运输至现场后人工推动门架，通过过桥设备过伸缩缝槽口，然后使用调整倒链控制伸缩缝顶面高程和平整度，使用移动门架位置控制伸缩缝的平面位置。

3.1 牵引设备

采用四轮拖拉机或三轮车作为运输牵引动力，通过牵引连接杆连接牵引接头，牵引移动门架和伸缩缝等装置。

3.2 移动设备

一套移动安装设备由两个门架组成，每次能抬起一道桥梁伸缩缝。门架高约1.7m，宽1.5m，由【10槽钢焊接成门型结构，为了保持门架的平衡性，再其底部设置设置四个万向轮；槽钢与槽钢之间，槽钢与万向轮之间必须焊接牢固，必要部位设加强支撑。移动门架具体结构见图1、图2。

3.3 起吊设备

在门架中间固定一个1.5t的倒链葫芦，倒链葫芦以门架作为支点，用来上下起吊桥梁伸缩缝。

3.4 过伸缩缝栈桥

门架吊起桥梁伸缩缝运输至安装位置，移动门架需横跨伸缩缝缺口，这时需将过伸缩缝栈桥放置在伸缩缝处，以保证移动门架单侧跨过伸缩缝。过伸缩缝栈桥宽度为80cm，高度为40cm，顶部由8mm厚钢板焊接，其下焊接槽钢加强背肋和工字钢加强支撑，以确保有足够的强度和刚度。具体结构见图3。

4 移动门架施工步骤及施工工艺

4.1 施工准备工作

4.1.1 伸缩缝预留槽切割、清理

根据不同类型伸缩缝开槽宽度放样后用切割机切缝，切缝应整齐、顺直。然后用风镐开槽将槽内的沥青砼、松动的水泥砼及杂物凿除干净，应凿毛至坚硬层并用强力吹风机清除浮尘和杂物。调整槽内预埋筋，对漏埋或折断的预埋筋应进行修复，必要时采用钢筋补植。

4.1.2 伸缩缝进厂检验

伸缩装置预先装配好，按照安装时间段的平均溫度确定安装尺寸，用夹具固定。桥梁伸缩缝进场后应检查桥梁伸缩缝是否有出厂合格证、使用说明书等，并对伸缩缝外观、几何精度进行检查验收，合格后方可使用。

4.1.3 运输至现场

利用两个门架上的倒链葫芦将伸缩缝两端分别吊起，利用牵引设备作为动力，牵引门架及伸缩缝，将伸缩缝按照不同型号、角度、长度分别运输至施工现场桥梁处，若不直接安装，为保证期间路面通行，将伸缩缝沿桥面纵向放置，垫高至少10cm并覆盖。

4.2 伸缩缝纵横向运输

将伸缩缝用两个门架两端分别吊起，人工推着门架沿着桥梁纵向移动至所需安装伸缩缝位置。然后将伸缩缝由纵向变为横向，使用过伸缩缝栈桥将门架跨过伸缩缝开槽，是门架上跨伸缩缝开槽，移开过伸缩缝栈桥。如图4所示。

4.3 伸缩缝安装

门架上跨伸缩缝开槽后，通过上下调整倒链控制伸缩缝顶面高程和平整度；通过移动门架控制伸缩缝的平面位置，位置准确后，先将其临时焊接在桥台预埋筋上。如图5所示。

4.4 伸缩缝固定

固定后对伸缩缝的标高再复测一遍，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。在焊接的同时，随时用3m直尺、塞尺检测型钢的平整度，平整度应控制在0-2mm范围。

4.5 浇筑混凝土、养护

按照设计要求绑扎钢筋网并与预埋筋焊接牢固，安装好封堵模板，然后浇筑C50钢纤维混凝土，并洒水覆盖养护不少于7天。

5 效益分析

5.1 运用此设备安装伸缩缝的优点

与传统施工方法相比，使用伸缩缝移动安装门架施工，極大地提高了工作的效率和施工质量。其优点如下：（1）使用倒链吊装，门架运输，三人即可完成操作，大大减轻了工人的劳动强度，提高了工作效率。（2）门架体积小，重量轻，使用和维护方便。（3）施工过程能很好的控制施工质量。（4）能减少吊车或其他吊装设备的使用，大大降低施工成本。

5.2 经济效益分析

（1）吊车配合平板车运输，人工配合吊车安装经济分析：

运输伸缩缝每组需要4人，吊车1台吊卸。四道伸缩缝吊装运输1.5小时，一座桥梁（四道伸缩缝）需工费：4人×1.5h /8h×150元/人=112.5元，吊车机械费：1.5h×200元/h=300元，平板车械费：1.5h×100元/ h=150元。

安装伸缩缝每组需要4人，四道伸缩缝安装5小时，一座桥梁（四道伸缩缝）需工费：4人×5h/8h×150元/人=375元，机械费：5h×200元/h=1000元。

施工每座桥（四道伸缩缝）为1937.5元。

（2）采用运输安装设备施工经济分析：

运输伸缩缝每组需要3人，四道伸缩缝安装2小时，一座桥梁（四道伸缩缝）需工费：3人×2h/8h×150元/人=112.5元。

安装伸缩缝每组需要3人，四道伸缩缝安装4小时，一座桥梁（四道伸缩缝）需工费：3人×4h/8h×150元/人=225元。

施工每座桥（四道伸缩缝）为337.5元。

两种方法效益对比：加工运输安装设备及购买倒链共投入2000元，以施工剩余12座桥梁为例，节约的工程费用：（1937.5+112.5）元/座×12座-2000元=17200元。

6 结语

结合河南机西高速十标桥梁伸缩缝安装工程实例，采用自制的伸缩缝安装移动门架安装伸缩缝，能够保证伸缩缝施工质量，节省工时、降低施工成本，提高施工工效等优点。在桥梁伸缩缝安装施工中有明显的经济效益，值得推广应用。