高速公路桥梁伸缩缝维修更换施工技术研究
2020-08-10杨宇翮
杨宇翮
摘 要:当前,随着我国社会经济的快速发展,促使我国高速公路交通运输量较之前相比获得显著增长,相应的也加大了行车密度与车辆载重。基于此,为避免造成不必要的损失,确保桥梁结构安全、交通安全、行车舒适性等,就必须及时维修更换桥梁伸缩缝隙,尤其是在交通量较大的高速公路上,更需要进行及时养护、维修更换。受室内外温度变化的影响,促使桥梁梁体长度极易在各种外部荷载作用下发生改变,诸如混凝土收缩、汽车动荷载等,相应的极易导致梁端出现不同程度的位移。而为了有效的应对这种位移,确保整个梁体的平稳性与行车舒适性,就必须将伸缩缝设置在桥梁结构中的合适位置。
關键词:高速公路;桥梁伸缩缝;维修更换;施工技术
桥梁性能良好在一定程度上能够为车辆安全行驶打下坚实的基础,社会各界在现代化社会经济发展过程中越来越重视桥梁性能并提出很高要求,而伸缩缝相对比较薄弱,更需要强化做好质量控制工作。伸缩缝在公路桥梁结构中极易受到外部因素的影响而出现各种不良问题,诸如跳车、移位与缝隙等,从而会直接威胁到公路桥梁的安全使用。
1研究高速公路桥梁伸缩缝病害的重要意义
在整个高速公路桥梁结构中伸缩缝作为一个重要装置,其通常能够直接承受桥梁行车车辆的荷载。由于这一装置长时间的处于大气环境中,在环境因素的影响下极易出现不必要的损耗、损坏,一旦出现病害就会直接降低其稳定性。纵观当前实际情况,随着我国科学水平的提高,促使人们越来越重视这一装置借故偶的防水、耐久性能,为充分发挥高速公路桥梁本身的作用与价值就必须强化研究伸缩缝病害,在此基础上及时找出原因并制定维修对策,从而才能为车辆行驶安全、人员安全提供充足的保障。
2伸缩缝受损的主要原因
2.1疲劳破坏
在各种荷载作用下桥梁结构出现竖向挠度的可能性比较大,随之会改变桥梁端部伸缩缝装置的垂直、水平、转角变位。尤其是针对那些大跨径的桥梁结构或梁体刚度小、极易挠曲的结构,而随着梁体的挠曲变形极易导致梁端伸缩装置处发生转角变位,且伴有垂直、水平变位[1]。
2.2设计不合理
根据我国桥梁的实际建设情况可知,在设置伸缩缝位移控制箱时通常会按照每间隔1.5m的方式,而在车辆通行中车轮普遍在箱体的中间区域行驶,变形构件所处位置存在很大的弯矩、剪力,桥梁结构通常会随着使用时间的延长而逐渐进入到疲劳状态,最终会导致梁体出现不同程度的断裂。
2.3安装不到位
在桥梁施工过程中如果将伸缩缝处的定位角钢提前拆除,则极易引发各种质量问题,诸如构件变形等,或者因为不能合理的设置伸缩缝高程而造成错台。同时,锚固自身稳定性缺失、模板安装位置不能符合设计要求、变位箱底部受力异常等,都会直接影响到箱体而造成变形,随之就会造成伸缩缝受损的情况[2]。
2.4温度变化
桥梁结构作为一种重要结构物,多暴露在自然环境中,因此随着周围大气温度的改变,随之会直接影响到桥梁梁体的温度,促使其出现缩短或边长的情况,通常情况下变化量主要取决于桥址所处地区的气温情况,具体在桥梁结构的温度变化范围时有必要按照建桥地点的温度条件。
3伸缩缝维修更换施工技术要点
3.1拆除旧的伸缩缝
第一,切割两侧浇筑后的混凝土,在后浇筑混凝土、桥面(路面)混凝土交界线上选择切割线;如果桥面为沥青混凝土路面,则无需开展切割工作,在受到风镐破碎时尽可能的保护好接茬的沥青混凝土路面。第二,以往会使用空压机风镐冲击孔扩压的方式来破碎旧混凝土,必要情况下往往会先开展冲孔操作,将钢片、粗钢钎塞入孔内,然后采用人工的方式进行锤击破碎。值得一提的是,在凿碎混凝土时必须严格控制深度,只需要将后浇筑的混凝土凿除,对梁体端部的混凝土、钢筋进行妥善保护,避免对梁体受力产生不必要的影响或者造成预应力损失的情况[3]。
3.2伸缩缝安装锚固
第一,在拆除旧的伸缩缝以后就需要开始安装新的伸缩缝,为此需要提前清理干净预留槽,将槽池底面、侧面清理平顺以后,要求槽内不允许出现任何的破碎块或松散块;对预埋筋进行科学的整理,若施工过程中不小心将预埋筋割断,则需要及时补充植筋;对预留槽进行仔细的检查,明确新伸缩缝装置的空间要求与特点,若新位置上原本就不存在预埋筋,则有必要及时进行纵向拉筋与补植竖向支撑筋,通常情况下有必要将一根竖向支撑筋设置在每个位移箱的四角、各个侧面中间,以此可以提供充足的受力来支撑位移箱,致力于伸缩缝施工质量的不断提高。第二,根据桥梁中心线来严格控制植筋间距,向两侧均匀布置伸缩缝位移箱,植筋以植筋胶或环氧树脂为主,对植筋进行钻孔操作,要求深度在15cm以内,值得一提的是具体在钻孔时需要密切留意梁端钢筋。
3.3浇筑两侧混凝土
C50钢纤维混凝土是一种用于两侧后浇混凝土施工中的主要材料。在设置伸缩缝时有必要严格按照相关设计要求,经过一系列锚固处理以后就需要开展浇筑作业,待安装完成伸缩缝后需要及时进行浇筑, 不然极易因为误入的车辆而对伸缩缝造成碾压,从而极易引发各种质量问题,诸如变形等。通过开展工艺性试验可以将合适的混凝土配合比确定下来,要求所选择的施工材料洁净,诸如碎石等,为充分保证混凝土质量与缩短养生期,有必要将一定量的早强剂加入到混凝土拌制当中。通过各种工程经验可知,浇筑所用材料最为合适的当属C50钢纤维混凝土,在浇筑过程中为有效灌满整个槽,有必要借助插入式振捣棒进行充分振捣。实际在施工过程中有必要科学的处理位移箱底部与边角区域,避免局部混凝土出现空洞的情况,确保浇筑以后的混凝土与相关强度要求相符。使用泥刀进行抹平、拉毛处理,确保混凝土表面具有一定平整性,以此可以有效的连接混凝土与原有路面,一般情况下要求新浇筑部分可以稍微低1mm[4]。
3.4养生与橡胶带安装
根据混凝土的实际状态,待其初凝以后可以将土工布覆盖在上面,终凝以后有必要洒水,以此可以更好的开展养生作业,保持混凝土处于一种潮湿状态,混凝土在经过充分的水化固结以后自身强度可以获得显著提高。同时,强化检测混凝土强度,若该值增加到设计值的50%,就可以在指定位置安装橡胶带。具体在开展安装工作之前,有必要将缝内的杂物、堆积在边梁凹槽内的灰尘全面清理干净,在准确无误的情况下为起到一定润滑作用,就可以均匀的涂抹黄油;安装橡胶条时可以利用专用撬杆,将其陷入到凹槽内。随着混凝土强度的增加,如果满足设计值的90%,就需要将交通管制接触,允许车辆通行。
结束语
综上所述,为更为安全、平稳的运行桥梁,就必须科学的设置桥梁伸缩缝装置,一旦这一装置出现损害就必须对其成因进行认真、细致的分析,在维修施工过程中对施工程序、操作方法、施工质量等进行严格控制,并认真做好日常养护工作。唯有此,才能充分发挥伸缩缝本身所具有的功能,并安全的运行桥梁。
参考文献:
[1] 庞娜,徐鸣时. 高速公路桥梁伸缩缝维修更换施工技术[J]. 城市建设理论研究(电子版),2012(17).
[2] 宋学娟,李达维. 浅谈高速公路桥梁伸缩缝更换的施工技术[J]. 城市建设理论研究(电子版),2011(31).
[3] 丁鹏程. 高速公路桥梁伸缩缝病害原因分析及维修技术[J]. 科技与创新,2018(18):68-69,71.
[4] 贺玉辉. 高速公路桥梁常用伸缩缝及支座养护技术研究[J]. 交通世界(建养.机械),2015(5):56-57.