陳輝
摘要:橋梁伸縮縫的質量不僅會影響車輛的運行,而且會長期影響橋梁的整體結構,其后果不可估量。因此,橋梁伸縮縫對橋梁的重要性不言而喻。本文分析了橋梁伸縮縫質量控制。
關鍵詞:橋梁;伸縮縫;質量控制
伸縮縫對橋梁的整體質量具有重要意義,但同時伸縮縫裝置也是橋梁工程施工中常見的“短板”。由于受力的特殊性和施工工藝的復雜性,伸縮縫相對脆弱,損壞后難以修復??梢哉f,伸縮縫的質量是影響橋梁使用壽命的重要因素,所以做好伸縮縫的質量控制具有重要意義。
一、橋梁伸縮縫的涵義
1、重要性。在橋梁工程進行伸縮縫設置,能使溫度對工程影響度大幅降低,當發(fā)生混凝土收縮情況時,也能通過伸縮縫的作用化解,有效避免橋梁產生剪切力,對路過車輛產生沖擊。由此可見,伸縮縫是橋梁工程的重要組成部分,其施工質量直接影響橋梁美觀度及交通運輸行車的舒適度。
2、種類
①鋼板式伸縮縫。鋼板式伸縮縫主要可分為搭接板式伸縮縫和鋅鐵皮U型伸縮縫來構成,搭接板式伸縮縫主要對較大車輪進行荷載;鋅鐵皮U型伸縮縫則具有施工方便、工程造價低的特點,多用于人行道建設。
②填塞式伸縮縫。這一類型的伸縮縫不具有較高的伸縮量,多在0~25mm之間,制作該伸縮縫的材料主要為瀝青和油毛氈,但其施工操作簡便,成本低,適用于一些跨徑小的舊橋工程,在熱脹過程中,填塞式伸縮縫的填充物受到熱脹作用會被擠出,在冷縮作用下填料無法復原,因砂石雜物進入縫隙對其造成損害,導致板體鋼筋銹蝕,所以使用壽命較短。
③土工布伸縮縫。土工布型伸縮縫是由鍍鋅鐵皮U型伸縮縫衍生出來的一種類型,該種伸縮縫具有造價較其它伸縮縫材料低、經濟適用、施工要求低、使用性能高等優(yōu)點??偟膩碚f,相比于其他類型的橋梁伸縮縫,土工布型伸縮縫基本上強于其它類型的伸縮縫,適用范圍較廣。
④板式橡膠伸縮縫。由于橡膠材料的密易性和吸震性,使其防水性能和減少噪聲的性能較好,同時由于其施工工藝簡單、伸縮量可滿足一般大橋的需要,因此板式橡膠伸縮縫的適用范圍較廣泛。
二、伸縮縫病害原因
1、設計原因。對一些橋梁結構來說,由于橋面板的剛度不符合規(guī)定標準,車輛通行時,橋面在荷載影響下,會因橫向聯系弱、翼板薄等因素,導致橋面出現較大變形。在設計時,大部分伸縮縫錨固件處于鋪裝層中,和主梁連接部分少,在外界荷載影響下,容易出現脫落、開焊的情況,而且也不利于荷載的傳遞,很可能會因小的變形而產生大的位移,最后使混凝土的粘結力降低。在計算伸縮量時,未考慮伸縮裝置安裝時的問題對伸縮裝置造成的影響,伸縮裝置自身缺乏對初始位移量進行調整的作用。因此,伸縮裝置的選型也是導致伸縮縫被破壞的主要因素。在設計斜橋、大跨徑橋梁、彎橋時,未與普通的橋梁結構形成統(tǒng)一的錨固方法和結構形式,材料的排水設施和防水設施不完善,構造選擇錯誤,在出現溢永和漏水時,對支座和梁端造成了較嚴重的腐蝕等,這些因素都是造成伸縮縫被破壞的主要原因。
2、施工原因。在施工中清空較復雜,一般來講,在構建的安裝與預制方面的不足均會對伸縮縫質量帶來影響。對于構件方面,若其預埋筋的位置不夠準確,甚至發(fā)生錯位,均易導致伸縮縫的錨筋難以達到標準長度,還有一些工程甚至缺失了預埋筋工藝,只得在工程的后期而不得不采取經濟措施予以補救,但已難以達到預期功能。另外,施工質量的低下也是較長出現的一個問題。在橋梁的施工中,伸縮縫屬于末尾的步驟,不少工程出于趕工期等目標,往往在最后收尾工程中十分大意,放松了管理和檢測,導致未能以標準化的施工流程進行伸縮縫的處理,有時會導致伸縮縫焊接工藝不合格,或澆筑質量不良,這些情況均為伸縮縫的使用壽命造成較大影響。
還有一些施工隊伍由于人員手法不當,在實際操作中未能嚴格結合設計的數據進行梁端伸縮縫間距的設置,偏離設計值較大。此外,在定位角鋼的安裝上也未能使其位置精確,均能影響伸縮縫質量,使縫間距過大或過小。若偏大,則由于交通工具的慣性加上荷載作用力,漸漸把已發(fā)生松動的橡膠挪移到角鋼外,極易發(fā)生跳車情況;而若偏小,則由于擠壓效應,容易導致橡膠伸縮縫凸起,發(fā)生跳車情況。另外,在日常養(yǎng)護過程中,若由于疏忽而導致未能對伸縮縫混凝土進行及時養(yǎng)護也會出現問題,其原因是伸縮縫的混凝土在澆筑完后,因涉及到較大的養(yǎng)護范圍,而從橋面上取水不方便,所以有不少橋梁的伸縮縫混凝土是疏于養(yǎng)護或養(yǎng)護并不完整。
還有一種情況便是出于趕工期的目的,在橋梁伸縮縫混凝土尚未到期便宣告工程可投運。與伸縮縫工程同步進行的施工容易影響其質量,因該項步驟一般在一項橋梁工程末尾,由于工期原因,因此會將不少其他項目和伸縮縫同步作業(yè)。假如未能較科學的統(tǒng)籌,極易對伸縮縫施工質量帶來不利影響。
三、伸縮縫質量控制要點
1、合理選擇橋梁伸縮裝置類型。橋梁伸縮裝置必須根據所安裝伸縮裝置的道路性質、橋梁類型、需要的伸縮量,綜合考慮道路、橋梁和伸縮裝置整體的特性,結合排水、防水、方便施工維修、經濟實用性來選型。
2、開槽。橋梁伸縮縫施工時,先應根據施工圖紙要求確定開槽寬度,準確放樣,用切割機進行切割,并注意保護好鋸縫線以外的路面,防止鋸縫時產生的石粉污染路面。
3、安裝。在橋梁伸縮縫安裝時應考慮安裝時的氣溫與出廠時的氣溫是否有較大出入,若有,在伸縮縫安裝前應調整組裝定位的空隙值。在安裝160mm的伸縮裝置時,應依照伸縮裝置位移保護箱的位置,切斷發(fā)生干涉的預埋鋼筋。
4、伸縮縫混凝土的澆筑施工。橋梁在投入使用后,汽車荷載的碾壓沖擊必然會對橋梁產生振動影響;且由于戶外溫度變化,橋梁混凝土會產生徐變與收縮,因此伸縮縫也會產生不同程度的損傷。伸縮縫的質量很大程度上取決于混凝土澆筑過程中的振搗程度,并且伸縮縫混凝土一般為摻加纖維的高標號混凝土,不宜振搗密實,因此澆筑過程要嚴格按施工工藝來進行,嚴格控制混凝土坍落度,在振搗方面一定要保證密實程度,并分層振搗,不可過振或欠振,保證伸縮縫混凝土質量。在振搗結束后對混凝土表面進行收面,并用直尺進行控制混凝土表面的平整度,一般應使混凝土表面略高于型鋼及路面頂面,在混凝土凝結后會有少量的收縮,使凝固后的混凝土頂面、型鋼及前后路面的頂面在同一平面為準,最大程度的減少車輛在通過伸縮縫時的跳動沖擊、不舒適感和行車噪音,保證橋梁伸縮縫的質量和使用壽命,具體施工工藝由首件伸縮縫施工確定。
5、細節(jié)注意事項。在伸縮縫施工前,應注意預留梁體預埋件,在安裝中準確對好位置,進行牢固的焊接。在槽口方面,一定要清理干凈槽內雜物,因雜物若存在于伸縮縫中,在長期車輛往來帶來的振動力會對橋體內的混凝土造成摩擦,長久以往會影響到橋體壽命。另外,伸縮縫的固定工作應按順序進行,搭接焊縫的長度要保證不小于15倍的鋼筋直徑。在混凝土澆筑后,必須進行覆蓋保濕養(yǎng)生工作,通??捎脼⑺绞竭M行。這項措施是為防止混凝土在施工后出現裂紋及確保伸縮縫的混凝土強度,在養(yǎng)生期間應設置障礙物封閉橋面的通車。應在伸縮縫混凝土達到齡期且強度達到設計強度后才能去除障礙物通車使用,否則易造成伸縮縫混凝土的變形或斷裂,致使橋梁受到過大的沖擊荷載,減少了橋梁的使用壽命,伸縮縫需進行部分重新施工,造成人力、物力、財力的浪費。
參考文獻:
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