桥梁伸缩缝病害成因及防治措施
2020-02-17郑健
郑健
(广德市县乡公路管理所,安徽 广德 242000)
0 前言
桥梁伸缩缝由于设置在梁端构造薄弱部位,直接承受车辆荷载的反复冲击作用,而且长期暴露在大自然中,所处环境比较恶劣,因材料的磨损和疲劳以及混凝土面板与梁的结合强度不够,桥梁伸缩缝非常容易产生缝体变形、混凝土表面局部脱落,甚至破损等早期病害。伸缩缝一旦出现一定的损坏将缩减桥梁使用寿命,危及车辆通行的舒适与安全。结合公路桥梁养护实践,探索公路桥梁伸缩缝病害成因以及防治。
1 桥梁伸缩缝病害成因
1.1 设计方面的原因
①设计的过程中对于梁端考虑欠妥,在车辆长期荷载的作用下,梁端产生疲劳,容易导致伸缩缝装置出现失灵,从而使得桥梁伸缩缝病害的出现;②桥梁伸缩量的设计不准确。在桥梁伸缩缝设计的过程中,对于外界温度变化和实际温度的考虑不周全,容易因热涨冷缩产生的应力超过设计值而导致病害出现;③锚固件的设计应力值小于实际变形应力值,导致混凝土混凝土粘结力出现失效;④设计过程中选用的材料不符合要求,导致桥梁伸缩缝容易出现变形或腐蚀;⑤设计的时候对于伸缩缝端的混凝土材料选择、强度要求不符合实际要求;⑥大跨径桥、斜弯桥等设计没有形成与一般梁结构相符合的构造型式和锚固方法。⑦交通流量增大,超载车辆增多超出了设计。我国车辆成几何级数增长,增长速度快,增长量大;我国现行的桥梁限载标准多为55t,部分建设年限久远或技术等级差的桥梁限重只有15t 甚至更低,但为了追求经济利益,部分运输车辆严重超载运输,经常出现超出标准载重量,一则新闻曾报道过一辆车标准载重30t 实际装在110t,远远超出了规定,这对桥梁伸缩缝产生了非常大的损伤。
1.2 安装方面的原因
①安装时,伸缩缝开口预留长度达不到规定要求,在使用过程中橡胶条则会被拉断,造成伸缩缝中的金属结构在雨水和环境因素作用下(杂物进入等)出现不同程度的锈蚀、损坏;②安装时,两侧型钢标高不一致,出现不同程度的变形,影响伸缩缝的稳定性;③安装时,锚固件与主梁未实现有效连接,导致使用过程中承载力分布不均,影响混凝土的粘结力;④安装时,伸缩装置在材料和结构上处理不当,未做好排水和防水设施,伸缩装置出现腐蚀,影响正常使用。
1.3 施工方面的原因
①对桥梁伸缩缝的施工工艺不重视,导致桥梁伸缩缝不能正常运行;②伸缩缝两侧水泥混凝土浇筑质量不好,达不到设计强度要求,难以承受车辆荷载强烈冲击,导致早期破坏;③施工的时候,对于桥梁橡胶密封胶条施工不严密,产生了变形;④施工时伸缩装置锚固件焊接不够牢固或产生预埋件遗漏,定位角钢位置不正确,为伸缩缝本身质量造成隐患;⑤钢筋安装不妥。在对伸缩缝装置进行具体施工的时候,需要对其中的细节问题进行重视,因为一不留意就会对预留钢筋造成一定的影响,钢筋作为伸缩缝施工的重要材料,出现问题会影响到整体的稳定性和安全性,等到实际使用的时候,车辆的承载力会对混凝土造成不同程度的损害;⑥铺筑不到位。施工阶段中的铺装也是非常重要的,需要将两侧的材料进行压实,只有这样才能更好的保证混凝土不出现脱落的现象;⑦开放交通的时间过早,桥梁伸缩缝的运营环境不达标,桥梁伸缩缝容易出现问题。
2 桥梁伸缩缝病害防治措施
2.1 做好设计
在设计方面,精心设计,选择合理的伸缩装置。设计部门应该选择业务能力强,技术本领过关的专业人员进行设计,并履行审核制度,实行终身负责制,避免因设计人员能力不足或责任心不强而导致设计质量问题;对伸缩缝两侧的填充混凝土、锚固钢筋设置、质量标准等给出明确的规定;选择合适的锚固胶结材料,避免锚固件锈蚀。
2.2 规范施工工艺流程
加强对桥梁伸缩装置施工工艺的重视程度,严格按施工工序和工艺标准的要求施工。除了施工单位自治外还应该加强他治,监理单位应该在关键部位、薄弱环节加大对施工单位的监管,建设主管单位和设计单位也应该参与到其中来,实现设计、施工、养护无缝对接,保证工程质量在建设环节不打折;提高锚固件焊接施工质量,选择设计文件给定的工程材料,严格执行按照进场检验规定,不仅要检查其外观,还要检查质量证明书、标志、规格;对焊接工人进行技术考核、技术交底,考核合格后上岗操作,保证伸缩缝焊接质量合格;加强施工材料的选择,避免用于填充的混凝土因粒径过大填充不密实,提高后浇混凝土或填缝料的施工质量,加强填缝混凝土的振捣密实,确保混凝达到设计强度标准,及时养护,无空隙、空洞;梁端锚固钢筋应以对称于每片梁的中心进行设置为佳。同时,在背墙施工时预埋筋与之相应,以便牢固与定位角钢联结成整体;伸缩装置的定位角钢板要精准定位,做到严格控制缝距;施工时,严格控制缝两侧混凝土的浇筑质量,应加强定位钢筋附近混凝土振捣,尤其注意死角和钢筋密集部位,同时,要加强养护。
2.3 加强养护管理
加强管理是投入最少见效最大的手段之一,不仅要重视建,更要重视养,建的好更要养的好,否则都将成为无源之水无本之木,而在实际的工作过程中很少有人重视桥梁伸缩缝的养护,经常出现伸缩缝内杂物堆积的情况,影响伸缩缝正常工作,导致伸缩缝及锚固混凝土破损。路政人员要严格超载超限车辆管理,保护好桥梁的使用性能和使用的安全。要定期认真细致检查桥梁同边梁之间的连接位置,一旦发现有裂缝及损坏情况,要及时进行修补,增强伸缩缝装置锚固的强度;养护管理单位应该加强对桥梁伸缩缝养护的重视,因为一线养护人员大多文化水平不高,不知道伸缩缝养护的重要性,常常忽视此工作,所以养护单位技术指导人员应该进行作业指导,告知养护人员要重视桥梁伸缩缝的养护,并且在日常检查时作为一项重点工作进行检查,强化一线工作人员对桥梁伸缩缝的养护重视程度;对于轻度破损的桥梁伸缩缝要及时维修,避免小病害发展成大事故,避免处置资金额度由小变大。
2.4 做好交通执法
交通管理部门应严肃执法遏制交通超载乱象,严格执法让违法者不敢超载,避免超载车辆对道路及桥梁的损坏。
3 总结
桥梁伸缩缝的易损部件破损率居高不下,为了减少因桥梁伸缩缝设计、施工、养护不当而产生的损失或者事故,希望能够有效降低桥梁维护中的资金,能够为广大的道路交通使用者提供一个安全舒适的交通环境。