陳輝
摘 要:伸縮縫是橋梁的重要組成部分之一,但由于某些因素往往在設(shè)計和施工中忽略了伸縮縫這個部分,隨著時間的發(fā)展,存在不同程度的損壞,本文首先介紹了伸縮縫的主要形式,對設(shè)計和施工伸縮縫的影響因素進行分析,研究伸縮縫的設(shè)計優(yōu)化。
關(guān)鍵詞:伸縮縫;開槽;橡膠條;預(yù)制構(gòu)件
隨著我國經(jīng)濟發(fā)展的加速,交通發(fā)展也發(fā)展迅猛,橋梁是道路交通中的重要部分,其數(shù)量和規(guī)模也變的越來越大,伸縮縫作為橋梁的重要組成部分之一,其需要量也越來越大,型式發(fā)展也越來越廣泛,伸縮縫在日常的行車過程中直接受到車輛荷載的作用,并且它都暴露在外表面,沒有保護,在橋梁結(jié)構(gòu)中很容易損害同時維修也很難,所以關(guān)于伸縮縫的選型,設(shè)計和施工以滿足伸縮的需要就很重要了。
一、橋梁伸縮縫概述和種類
橋梁結(jié)構(gòu)伸縮縫是為了橋梁的伸縮變形在橋梁兩端和中部設(shè)置的裝置,其目的是使車輛能安全平穩(wěn)的通過橋梁,一般橋梁伸縮縫有鋼材和橡膠等組成,目前我們國家的伸縮縫分為鋼制支承型、對接型、組合剪切型、模數(shù)支承型和彈性裝置型。
1.1對接型: 對接型伸縮縫根據(jù)其受力形式和構(gòu)造的不同,又可以分為填塞和嵌固兩種形式,填塞式伸縮縫是彈性模量較小的材料填入縫隙中如木板、瀝青、橡膠等使得填塞物兩邊處于受壓狀態(tài),其構(gòu)造簡單只能滿足 40mm 以下的伸縮量,目前以很少見。嵌固式是利用鋼構(gòu)件連接橡膠條,利用橡膠條的伸縮變形來消耗掉橋梁變形能量,其處于受壓也可以受與受拉狀態(tài)。
1.2鋼制支承型:此伸縮縫一般應(yīng)用于變形量大于50mm 時,屬于鋼質(zhì)伸縮裝置,其特點是伸縮量比對接型要大,由于車輛行使過程中和鋼裝置接觸和拍擊,噪聲大,容易損壞,該伸縮縫一般設(shè)置螺栓彈簧來固定滑動鋼板,降低拍擊,構(gòu)造相對于對接型較復(fù)雜。
1.3組合剪切型
也稱為板式橡膠伸縮縫,該伸縮縫是采用不同形狀的橡膠作為填充材料和鋼板聯(lián)合而成,利用橡膠彈性較好,粘貼性強,又具備較高的防水性能,在我過應(yīng)用廣泛。
1.4模數(shù)支承型
當(dāng)伸縮量較大,板式橡膠伸縮縫不能滿足要求時,如懸索橋,斜拉橋的伸縮縫這時就采用模數(shù)支承型伸縮縫,用鋼制成的伸縮縫,做不到密封,又不能減少汽車的沖擊作用,對汽車的影響造成了影響,采用緩沖能力較好的橡膠材料做成的伸縮縫密封性很好,再和型鋼進行組合,伸縮量加大,是滿足大位移伸縮常用的形式。
1.5彈性裝置型
彈性裝置型又根據(jù)材料又分為鋅鐵皮和碎石型,是一種比較簡單的伸縮縫,廣泛的應(yīng)用以中小橋中,其伸縮量為20mm- 40mm時候 一般采用碎石伸縮縫,是將材料TST加熱后注入也經(jīng)過加熱的碎石中,兩者結(jié)合以抵抗橋梁的伸縮變形。
二、橋梁伸縮縫施工程序
2.1在施工之前,做好橋梁施工縫施工的施工方案,對各項工序進行分析和審查,對施工處進行檢查清洗等準(zhǔn)備。
2.2 對各種伸縮縫施工需要的機械進行檢查,保證機械的正常使用,以確保順利施工,伸縮縫需要的混凝土運送距離不能過長,以防止在運送過程中離析,準(zhǔn)備好伸縮縫所需要的施工材料,防止在施工工程中斷料。
2.3 切縫
切縫之前要檢查表面的平整度,平整度決定切縫的寬度,達不到要求,為確保施工質(zhì)量,必須返工,平整度達到要求才能進行施工,施工時先放樣再打線最后切縫,切完之后做好保護,使用干切法的采用鼓風(fēng)機把表面吹干凈,避免影響路面
2.4開槽
開槽采用的工具時風(fēng)鎬,一般寬度大于12 cm,在施工時發(fā)現(xiàn)梁和梁之間的寬度太小,立刻采取措施處理,施工過程中不能踩踏伸縮縫邊緣,全程禁止通車,一確保施工質(zhì)量。
2.5安裝型鋼
在安裝前清除槽內(nèi)雜物,可以采用水槍沖洗,以確保干凈,安裝之前還要檢測平整度和順直度,避免返工,焊接采用點焊的形式防止溫度過高導(dǎo)致型鋼變形,焊接循序是先頂面再側(cè)面最后底面。
2.6澆灌混凝土。
澆灌混凝土?xí)r先做混凝土實驗,坍落度一般小于200mm ,確?;炷临|(zhì)量,振搗均勻同步,混凝土中無汽包。
2.7安裝橡膠條。
施工之前清理施工縫,確保伸縮縫內(nèi)沒有雜物,安裝時橡膠條要平整、美觀,安裝過程中避免溫度有過大變化,以確保安裝質(zhì)量。
三、設(shè)計方面的因素
3.1.伸縮縫占橋梁的分量較小,往往很多設(shè)計人員對這部分有所忽略,照搬其他伸縮縫,沒對其進行深層的考慮
3.2.伸縮縫雖然占的分量不多,但其受力復(fù)雜,應(yīng)力集中,錨固和連接考慮不周到
3.3設(shè)計時候沒對施工進行充分考慮
3.4伸縮縫設(shè)計時鋼筋設(shè)計得較多混凝土較少,導(dǎo)致預(yù)埋困難,錨固不足,在設(shè)計過程中混凝土設(shè)計得較薄,容易干擾,施工難度加大,整體質(zhì)量受到影響,同時,伸縮縫得鋼筋密度大,留給施工焊接得空間較小,影響質(zhì)量,同時混凝土得密實度也難以保證。
3.5在設(shè)計的過程中重視橋梁得伸縮量和選型,忽略伸縮縫得性能和技術(shù)要求。
四、施工方面的影響因素
4.1預(yù)制構(gòu)件和安裝的影響
預(yù)制構(gòu)件和安裝的質(zhì)量是橋梁伸縮縫質(zhì)量的重要影響因素,甚至影響橋梁的整體質(zhì)量,預(yù)制構(gòu)件埋置的高低都會影響錨筋的搭接情況,有些情況由于疏忽漏埋預(yù)制構(gòu)件,會直接影響伸縮縫的使用壽命,預(yù)制構(gòu)建的安裝偏大會焊接困難,受力極為不利,容易受損,預(yù)制構(gòu)建的安裝偏小,導(dǎo)致無法變形,橋梁容易破壞。
4.2施工質(zhì)量的影響
伸縮縫的施工是橋梁施工的最后部分,有些時候為了加快竣工速度,施工伸縮縫時候施工馬虎大意,未達到施工的標(biāo)準(zhǔn),如焊接強度不夠,施工不規(guī)范給伸縮縫的質(zhì)量造成影響。
4.3施工不當(dāng)
在伸縮縫施工過程中沒按照設(shè)計圖紙距離進行施工伸縮縫變大或變小,定位型鋼定位不當(dāng),導(dǎo)致伸縮縫無法發(fā)揮它的作用,引起橋頭跳車,接縫開裂等問題。
4.4施工后伸縮縫養(yǎng)護不夠
伸縮縫施工完成后要進行養(yǎng)護,由于取水困難等因素,伸縮縫處養(yǎng)護不到位,伸縮縫處混凝土開裂。
4.5其他工序的影響:伸縮縫施工一般在施工的尾期,此時需要通車,其他的收尾工程如綠化工程、、交通安全工程等要和伸縮縫施工同時進行協(xié)調(diào)困難,其他收尾工程會對伸縮縫的施工及養(yǎng)護造成影響進而影響伸縮縫的質(zhì)量。
4.6過度處混凝土施工質(zhì)量達不到要求,連接處凹凸不平,造成沖擊力變大。破壞伸縮縫。
五、設(shè)計方面優(yōu)化
5.1.在伸縮縫的選型上,首先了解伸縮縫的形式特點,在伸縮縫的設(shè)計過程中要考慮伸縮縫滿足受力的前提下還要考慮伸縮縫的耐久性。
5.2從設(shè)計簡化和造價方面考慮,建議采用預(yù)埋通常鋼板代替預(yù)埋鋼筋,減少彼此的相互影響,增加施工作業(yè)面,加快施工速度,更重要的是這種方法可以減少安裝偏差,有利于焊接,解決錨固難的問題。
5.3伸縮縫處混凝土可用鋼纖維混凝土,提高抗拉能力,增加耐久性。
六、施工方面優(yōu)化
6.1施工時候控制構(gòu)件的尺寸,防止其長度偏差以影響施工,注意伸縮縫的施工順序。
6.2對預(yù)制構(gòu)件的施工時采用先安裝然后封錨的工序,因為采用了現(xiàn)澆封錨方便了預(yù)制構(gòu)件錨固端距離的控制,增加伸縮縫的質(zhì)量。
6.3施工時嚴格按照設(shè)計和廠家規(guī)定的梁端距離進行施工,不得更改,這是伸縮縫質(zhì)量保證的前提
七、結(jié)束語
伸縮縫是橋梁的重要組成部分,一旦破壞就會給橋梁帶來影響,同時影響到道路的使用,因此加強對伸縮縫的設(shè)計優(yōu)化,施工要加強管理,以滿足橋梁的正常使用要求。
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