浅析混凝土桥梁纵缝处理措施
2020-03-18任学彬
任学彬
(中国华西工程设计建设有限公司 贵州遵义 563000)
1 纵缝设置的背景
(1)改扩建道路上桥梁加宽,为减少新建桥梁对老桥的受力影响,需要在老桥与新建桥梁之间设置纵向中缝。
(2)新建桥梁宽度大于25m的混凝土桥梁,往往需要设置纵缝以满足桥梁横向伸缩变形。
2 桥梁横向变形的主要影响因素
混凝土桥梁横向变形的主要影响因素有:温度变化、混凝土收缩徐变、车辆通过时的振动、风力等。当桥梁所处环境升温时,桥梁梁体会横向伸长,混凝土的徐变会导致梁体横向伸长,车辆通过及风力等作用下会导致梁体横向变位。
3 桥梁纵缝设置
混凝土桥梁分幅宽度通常不大于25m,纵缝宽通常设置2cm宽以满足分幅桥梁横向变形的要求。桥梁设置纵缝的设置,使得各幅桥梁之间各自受力,简化桥梁的受力复杂程度。
4 桥梁纵缝的处理措施
桥梁分幅设置时,纵缝的处理往往是桥梁设计人员的难点。纵缝出现的位置通常在车行道上、中间绿化带上,这就得考虑纵缝处车辆通行的舒适性和防水处理,以改善行车和桥下通行人员和车辆的舒适性。笔者通过多年的工作经验及社会调查分析,得出目前常见的纵缝处理方式有以下几种:
4.1 不作处理,直接铺装
通过社会调查,往往很多小型桥梁分幅纵缝未作处理,直接在纵缝上铺设桥面铺装。这种方式处理的纵缝,随着时间的推移,交通量逐渐增加,纵缝处的桥面铺装会沿着纵缝开裂,影响行车舒适和美观,后期维护频繁,对交通通行影响较大。
4.2 刚性连接
在混凝土老桥拓宽时,凿除老桥最外侧梁翼缘处混凝土,露出老桥翼缘钢筋,然后将新建桥梁钢筋与老桥翼缘露出的钢筋有效连接,现浇混凝土将新、老桥刚性连接成一体。此种刚性连接处理纵缝可避免在新、老桥之间设置纵向伸缩装置,可增强桥面行车舒适性,但增加了桥梁结构内部受力的复杂状态,且新旧混凝土的收缩、徐变及新、老桥沉降差对桥梁结构的内力影响极大,容易导致桥梁结构出现裂缝、影响桥梁的正常使用要求。
4.3 柔性材料填缝
直接在纵缝处填塞柔性材料,如木板、橡胶条等,然后在纵缝上铺设桥面铺装。桥面铺装往往会沿纵缝往下渗水,因而纵缝处木材或橡胶会随着时间的推移而腐烂、老火、脱落,在混凝土收缩徐变、温度升降变化、车辆动荷载等反复作用下,桥梁纵缝处桥面铺装很容易开裂,影响桥梁的美观及正常营运。
4.4 半柔性材料填缝
在桥梁纵缝处设置薄镀锌钢板,稳固骑跨在纵缝上,沿纵缝两侧各通长设置一道角钢,并沿纵缝每间隔500mm设置一道Q235钢板与角钢焊接成一体,并让角钢与骑跨在纵缝上的薄镀锌钢板焊接成整体,最后在U型缝内填塞沥青玛蹄脂。此种纵缝处理措施,在纵缝处填塞柔性材料,不仅能适应桥梁左右两幅桥梁之间的横向伸缩变形,同时增加车辆通行的舒适性,另外设置的U型薄钢板也能起到适应桥梁横向伸缩变形和起到有效的防水作用。经实践证明,此种半柔性材料填缝处理措施不仅行车舒适性好,且纵缝处耐久性也较好,具体做法详见图1。
图1 桥梁纵缝构造/mm
5 结语
桥梁纵缝处理措施的选择对桥梁的营运起着至关重要的作用,设计人员应根据桥梁的分幅宽度及桥梁所处气候环境,选择适当的纵缝处理措施,以提高桥梁的耐久性及行车舒适性,降低桥梁后期维护成本。