桥梁160型梳齿式伸缩缝施工技术
2020-06-23康进
康进
桥梁伸缩缝是调节桥梁上部结构由于外界因素影响而引起的桥梁发生微小位移而设置的一种伸缩装置,是公路桥梁上部结构的主要组成部分。但与整个庞大的桥梁结构相比,却又显得微不足道,且所需费用也仅占整个项目预算的5%以下,因此不易引起许多施工人员重视。但其施工质量的好坏将直接影响后期车辆行驶速度、安全、舒适性和桥梁的使用寿命。本论文所提到的160型梳齿式伸缩缝具有伸缩量大、安装埋设较浅和施工维护保养方便等特点,是目前公路桥梁伸缩缝的主要形式,只有熟悉其施工工艺流程和技术要求,严格控制施工质量,才能确保伸缩缝长久使用、桥梁行车平稳。
一、工程概况
西柳沟立交工程位于兰州市的西出口、南山路西端,连接西新线、西固西路、南山路和南滨河四条城市Ⅰ级主干道(南山路规划为城市快速路),起着沟通城市内部路网和外围公路网络的作用,地理位置极为重要。立交桥为一般互通式立交,由M主线桥、A、B、C、D四个匝道桥及E、F匝道和G、H、I、J、K、L地面辅道组成,立交桥面面积约4.8万m2。桥梁上部结构伸缩装置采用RG-80型伸缩缝和160型梳齿式伸缩缝两种。其中160型梳齿式伸缩缝331.775m,混凝土采用C40钢纤维混凝土(横断面见图1)。
二、160型梳齿式伸缩缝施工
在桥梁上部结构施工中,正常情况下要在桥梁两端之间设置一道伸缩缝来减小外部因素对梁体造成轻微位移影响,是桥梁结构的重要组成部分,同时伸缩缝还必须抵抗路面车辆磨损、碰撞,阻挡雨水和路面微小垃圾浸入。160型梳齿式伸缩缝是目前公路桥梁中最常用的一种装置,其表面受力面积大,抗冲击力强,上部荷载可通过齿板直接传递到桥梁主体结构,由主体结构混凝土等来分散上布荷载,其受力均匀、行车平稳舒适、无噪声;在使用过程中可以借助通过车辆的飞快速度将其齿缝间的杂物带出,清理方便。因此在越来越多的公路桥梁施工中正在得到广泛应用,其施工工艺和质量控制也逐步得到众多施工人员重视。
1.工艺流程
施工准备→切割并清理伸缩缝区域沥青混凝土→预埋件安装→梳齿板底层混凝土浇筑→梳齿板安装→粗平梳齿板→面层混凝土浇筑→精平梳齿板→养护。
2.工艺特点
160型梳齿式伸缩缝施工前要以齿板为模板进行定位模具的加工制作,其模具几何尺寸、预留孔位置等与齿板螺栓孔位置要完全吻合。利用加工制作的模具将单个的锚固螺栓连接成锚固螺栓组,施工过程中要确保锚固螺栓与齿板面垂直,齿板与槽口两侧沥青混凝土面平行。施工时为确保施工平整度,需对混凝土分两次进行浇筑,其齿板安装时间要严格满足初次混凝土终凝时间,由于其工艺复杂、质量要求较高,所以施工人员必须熟练掌握其施工工艺和施工技巧。
3.技术要点
(1)施工准备
①施工前施工人员要熟悉图纸、掌握安装操作规程和技术规范要求,仔细检查、验收伸缩缝齿板的平整度、顺直度和缝体间隙。
②施工机械设备、小型机具、后期养护塑料薄膜等配备充足。
③配齐备足防止污染桥面的帆布、塑料布、胶带等材料。
(2)切割并清理伸缩缝区域沥青混凝土
①桥面沥青混凝土面层铺设完成并验收合格后,根据施工图纸的要求确定伸缩区域的宽度,准确测量放线,采用切割机对伸缩缝区域沥青混凝土沿梁缝中心线平行切割。槽口两侧路面铺设帆布或塑料布并用胶带与桥面紧贴,防止切割过程中水泥浆液污染桥面。切缝应顺直、整齐、切割深度满足施工要求,同时确保槽口两侧沥青混凝土无损伤。
②用风镐开槽。开槽深度不小于图纸设计要求,且不损伤桥梁主筋,槽内沥青块等垃圾清除完成后,采用空压机或高压水枪对槽口进行二次清理,确保槽内无杂尘。
图1 横断面
③检查梁端间隙,确保缝隙内无杂物,采用切割泡沫板对其进行填充处理,确保施工时无杂物坠落、浆液渗漏。
④认真检查伸缩缝预埋钢筋,对沥青混凝土摊铺时造成的折断、弯倒、有裂纹的预埋钢筋进行扶正、补焊或植筋,确保预埋筋质量、数量满足伸缩缝安装要求。
(3)预埋件安装
①伸缩缝安装之前,采用事先制作好的模具对锚固螺栓进行加工安装,形成螺栓组,将其移动至事先切割清理好的槽口内,进行锚固螺栓组的焊接,焊接时确保锚固螺杆低于槽口两侧混凝土面2mm。对齿板按设计要求进行标号并放置于平整的桥面上,根据现场实际情况,按照设计要求调整齿板的齿缝间距B值(气温与安装宽度对照表1)。齿缝间距误差为4-2mm,要求误差为同一符号,不允许一条缝不同位置上同时出现正负误差。
表1 气温与安装宽度对照
②角钢、螺杆、预埋钢板焊接均采用细焊条双面焊接,焊缝应饱满,焊接完成后清除焊渣。锚固螺杆组底部弯头朝一个方向,焊接过程中注意其垂直度和标高,做到边焊边测,最后统一复测。
③预埋螺栓焊接完成并经监理工程师验收合格后进行两侧钢筋网的绑扎,带肋钢筋网顶部应低于两侧路面标高3cm。
(4)梳齿板底层混凝土浇筑
①伸缩缝基础混凝土会阻断桥面两侧盲沟,后期易造成桥面沥青混凝土积水破损,故在浇筑基础混凝土前,在两侧适当位置埋设排水盲管,及时将沥青混凝土面层中集聚的雨水等排出。
②混凝土采用C40钢纤维混凝土(50kg/m3),浇筑前在两侧铺设塑料布,保证混凝土不污染桥面。采用自卸汽车运输人工浇筑,浇筑时不碰撞预埋件,确保预埋件无损伤。振捣采用小型振捣棒振捣,振至不再有气泡溢出为止。
(5)梳齿板安装及粗平
①基础混凝土浇筑完毕后及时进行止水氯丁橡胶片铺设,铺设前需要在胶片底部涂抹防水砂浆,确保底部密实无空洞等,在铺设过程中仔细检查胶片有无破损、胶片预留孔与锚固螺栓预留孔位置是否吻合,如有较小偏差则对胶片位置进行修正,如偏差较大时则采用密封胶进行填补,铺设过程中不允许胶片出现褶皱裂纹等。胶片铺设完毕后进行不锈钢板的安装,安装前对不锈钢板进行仔细检查确保表面无毛刺等损伤,不锈钢部铺设完毕后及时进行表面清洁处理。
②采用小型吊装工具对事先标号的齿板按顺序进行吊放安装,过程中时刻使用水平尺等工具随时检测安装的平整度和顺直度,并保证相邻两块梳齿板高差在±2mm之内。安装过程中用水准仪对梳齿钢板进行多点位测量,并旋转螺帽进行粗略调平。
(6)面层混凝土浇筑及精平
①为确保伸缩缝混凝土的整体性,面层混凝土需在基础混凝土终凝前进行。齿板安装完成后对基础混凝土面进行洒水湿润,并及时浇筑面层混凝土,振捣密实后用抹子多次收面,确保表面平整。
②用卡尺等工具对齿板进行精平,确保齿板与桥面纵、横坡一直,其平整度控制在±1mm。扭紧螺帽,并在螺孔内灌注环氧树脂,齿板间隙用防水油膏密封。
(7)养护
面层混凝土浇筑完成后,用塑料薄膜和土工布覆盖并进行洒水养生,当混凝土强度达到设计要求后方可开放交通。
三、结语
通过施工过程中严格的质量工序控制,兰州市南山路西柳沟立交桥160型梳齿式伸缩缝通车几年来经多次检测质量完好无损,平整度一直保持在规范要求之内。通过对兰州市南山路西柳沟立交桥160型梳齿式伸缩缝的施工研究发现,只有施工人员熟悉掌握其施工工艺流程和技术要求,严格控制施工质量,才能确保伸缩缝质量可靠、行车平稳、桥梁使用寿命有保。