对于传统格栅式模数伸缩缝预防性养护的探讨
2019-07-24陈磊
陈磊
江苏高速公路工程养护有限公司桥梁养护处 江苏淮安 223005
淮安大桥全长2062米,桥面宽38.6米,双向6车道。主桥为152m+370m+152m三跨预应力混凝土双塔双索面全漂浮体系斜拉桥。该桥于2003年3月12日开工,2006年通车。主桥伸缩装置是德国毛勒D480格栅模数式伸缩装置,共4道。
2018年3月,在日常巡查中发现徐淮向主桥第一道伸缩缝中间型钢断裂,影响行车安全。2018年5月,在桥下搭设脚手架进行病害调查,2018年7月2日进场整道更换徐淮向主桥两道D480伸缩缝,增设永久性检修平台,8月6日完工。根据后期检查结果,2018年12月12日进场对淮徐向主桥两道伸缩缝进行全部配件更换维护,并于12月24日完工。
1 徐淮向主桥伸缩缝病害原因分析
1.1 桥梁伸缩装置的特殊性
众所周知,桥梁伸缩装置需满足温度变化、飓风、车载、地震等条件引起的桥梁纵向、横向、竖向变位及转角的需要,是桥梁结构中承担最大动力荷载的结构保护产品,须承受量值不等的各种复杂的动力荷载或冲击;同时,还须经受疲劳、磨损以及化学性和物理性的各种侵蚀,是最关键的保护桥梁结构的装置,也是桥梁中最辛苦的构件!
1.2 淮安大桥结构的特殊性以及格栅式模数伸缩缝的局限性
由于桥梁结构承受的载荷日益增加(货车超载、超流量导致的附加应力和应变不断提高),淮安大桥主桥全漂浮体系横向及竖向位移大,平面及里面转角大。格栅式模数伸缩装置,目前我国应用非常广泛,该类型伸缩装置因产品本身结构特点的限制,无法适应横向及竖向位移大、平面及里面转角大的桥梁工程。
1.3 伸缩缝配件的缺失(直接原因)
徐淮向主桥第一道D480伸缩缝,自2018年3月发现断裂后,一直由日常养护单位进行临时焊接加固处理,但效果不佳,前期可以管3-5天,后期基本每天都要进行焊接处理。2018年5月在桥下搭设脚手架进行病害调查后,发现断裂处滑动弹簧和滑动支座缺失,造成支承梁局部悬空,在荷载车辆的不断冲击下,型钢断裂。利用脚手架之便,请专业厂家更换缺失滑动弹簧和滑动支座后,重新焊接,一直到7月份进场整道更换维修,焊接处未发生断裂。
2 淮徐向主桥两道D480伸缩缝配件维护施工方案
借助检修平台对淮徐向两道D480伸缩缝进行专业检查后,发现原配件存在老化、偏位等病害,逐渐失去功能,根据业主单位安排,于12月进场对伸缩缝所有配件,包括橡胶条,全部换新。
2.1 更换密封橡胶条
更换(无损拆除和嵌入)密封橡胶条无需使用螺钉和粘接材料。
在缝间隙达到40mm即可从伸缩装置的上部进行更换。当气温较高,伸缩装置间隙较小时,用开缝顶将中间梁向侧向滑移,使伸缩缝的间隙扩大。
工艺流程:用专用开缝顶张开缝隙→用撬棍拆除旧的密封橡胶条→检查清理型腔及缝口→检查凹槽内的锈蚀程度→重涂防腐层→用撬棍嵌入新的密封橡胶条。
2.2 更换滑动弹簧和滑动支座
工艺流程:安装拆除装置→用专用工装将中间梁向下压,压出空隙后将4即滑动弹簧取出,并更换新弹簧→改装拆除装置→用专用工装将中间梁向上拉,压出空隙后将3即滑动支座取出,并更换新支座。
图2 更换滑动支座
2.3 更换控制弹簧
控制弹簧的更换难度非常大,存在螺栓锈蚀的问题,更换一组位移系统中的控制弹簧相当于新安装一整道伸缩缝控制弹簧的数量。
工艺流程:专业工装挤压型钢→取出脱落原控制弹簧→安装新控制弹簧
3 后期维护保养建议
毛勒伸缩装置无需诸如对滑动零部件及其它零部件润滑之类的保养,而只需定期对各零部件进行专业检测。因此建议要对伸缩装置定期进行专业检测,以发现可能出现较大损坏的隐患。
检测可分为主检测(由伸缩缝生产单位)和小检测(桥梁运营管理部门)。主检测可每年进行一次,小检测可每月进行一次。主检测通常在气温较低时进行,以便能触及各零部件。检测的项目和检测要点如下:
3.1 密封橡胶条
检测时对伸缩缝间隙粗略清扫,注意检测橡胶条的密封性、污染、老化、损坏程度以及橡胶条和型钢的连接。
3.2 滑动元件
主要检测滑动面污染、磨损程度、是否松动、锈蚀程度、是否滑动自如等。
3.3 滑动支座和滑动弹簧
主要检测滑动弹簧和滑动支座是否缺失、位置是否偏离、是否损伤、是否足够的预紧等。
3.4 承载结构
检测承载结构,特别是焊缝连接处是否有裂纹、中间梁与承载梁的连接、边梁的锚固、控制弹簧是否老化、承载梁未由于混凝土浇捣错误而不能移动等。
4 结语
伸缩缝发生型钢断裂等病害,会严重影响行车安全,整道更换不仅需要夜间占道,安全风险高,而且施工周期长、施工难度大、所需资金多,做好伸缩缝的预防性养护工作,对于提高伸缩缝的使用寿命,以及提高高速公路的养护工作具有重要的意义。