高速公路养护管理中桥梁伸缩缝的维护
2020-11-06张婷
摘要:高速公路网络是城市发展的主动脉,对于区域经济发展具有极大的影响。在高速公路中,桥梁是其重要的组成部分。建设高速公路桥梁时,为了保证桥梁结构的稳定性,都会建设伸缩缝。但就目前而言,高速公路桥梁伸缩缝在维护方面存在着一定的问题,影响了高速公路桥梁的稳定运行。本论述简单阐述了高速公路桥梁伸缩缝,分析了其维护工作的重要意义,然后探讨了高速公路桥梁伸缩缝常见病害与原因,最后探讨了其维护的措施,以供相关单位参考。
关键词:高速公路;养护管理;桥梁伸缩缝;维护措施
中图分类号:U445.7
文献标志码:A
随着我国社会经济的快速发展,人们生活节奏的日益加快,高速公路的重要性日益凸显。在高速公路工程中,桥梁是其重要的组成部分,而伸缩缝又是桥梁重要的构成部分,具有承重与防水的重要功能,能够保证桥梁在运行中实现平稳自由地伸缩,从而缓解重力载荷与振动,减少交通事故的发生。因此研究其维护保养的措施,对于提高高速公路桥梁的使用寿命,保证交通系统的顺利运行具有十分重要的作用和意义。
1高速公路桥梁伸缩缝概述
1.1概念
所谓桥梁伸缩缝,主要是指为了满足公路桥梁桥面在不同载荷压力下而出现的变形要求,特意在桥梁两侧的梁端与梁台之间修建的一种连接装置[1]。从本质上讲,伸缩缝是公路系统中桥梁的中心结构所在,主要由锚固筋、边梁、中梁、横梁、防水橡胶带、箱体、承压支座、压紧支座和吊架等构成(如图1如示),而且,在两横梁之间还有连杆结构,用于控制中梁的匀速移动。因此,伸缩缝具有承重与防水的重要功能,同时还具有极强的缓冲性能,能保证桥梁在运行中的稳定性。
1.2作用
在高速公路中,桥梁建设处于比较重要的位置,起到连接的作用,因此工程比较浩大,使用的频率较高。
而且,当前我国在修建高速公路桥梁时,普遍使用混凝土,混凝土会随着温度变化以及压力荷载等因素的影响逐渐出现一定的形变,如果形变过大,就会影响桥梁的正常运行,而通过设置伸缩缝,能使桥梁的物理性能得到显著提升,有效缓解车辆载荷以及环境气候因素导致的桥面形变问题[2],从而有效保障桥面上车辆的安全行驶。1.3分类
当前,我国公路桥梁巾常见的伸缩缝种类大致可以分为四种,分别是对接式伸缩缝、钢制支承式伸缩缝、模数支承式伸缩缝以及板式伸缩缝[3]。其中对接式伸缩缝使用十分广泛,本论述图1所示的就是对接式伸缩缝;钢制支承式伸缩缝也是高速公路中常用的一种类型,具有强度大的显著特点;而模数支承式伸缩缝使用的原材料主要是异形钢材与橡胶,具有“刚柔并济”的显著特点,能有效提高公路桥梁的荷载能力;板式伸缩缝与模数支承式伸缩缝在功能性质上相差无几,但模数支撑式伸缩缝的刚度体现在横向上,而板式的则是表现在竖向上。
2公路桥梁伸缩缝常见病害
2.1止水带破损
当前,高速公路桥梁伸缩缝常见病害排在第一的是止水带破损问题[4]。伸缩缝的止水带一旦发生损坏,就会导致与之相关联的型钢出现锈蚀问题,导致钢梁出现扭曲变形,进而影响伸缩缝的整体性能。
2.2混凝土破损
桥梁伸缩缝常见的病害还体现在混凝土破损方面,因为混凝土长期受到外界自然环境因素的侵袭,加之常年承受车辆荷载,其外观会出现啃边或坑槽的现象[5],从而影响到整体道路交通运行的安全性。
2.3型钢挤死
桥梁伸缩缝常见的病害还包括型钢挤死的问题,一旦出现型钢挤死问题,就会影响到伸缩缝原本的性能,从而影响到公路桥梁正常的通行,甚至会造成严重的交通事故。
2.4型钢变形或断裂
桥梁伸缩缝常见的病害还包括型钢变形或断裂现象。一旦出现型钢变形或断裂现象,就会影响到伸缩缝运行的安全性和可靠性,严重时会导致交通事故的发生。
3病害形成原因
桥梁伸缩缝病害形成的原因主要包括以下几个方面:
3.1设计问题
设计人员在设计桥梁伸缩缝时,并没有认真测量并核算桥梁的收缩率及膨胀率等相关参数,导致设计出现一定的偏差,当其运行时,就会因荷载等因素导致伸缩缝出现一定病害[6]。
3.2荷载问题
当前,随着我国社会经济的发展,人们的生活水平日益提高,机动车的保有量越来越高,同時物流行业也获得了飞速发展,许多大型货运车辆出现在道路当中,这些都对桥梁的荷载造成了一定影响。
3.3施工问题
导致伸缩缝病害的原因还包括施工问题。在实际施工中,如果施工人员不严格按照施工方案进行施工,采购的材料不达标,或者是施工技术不达标,就会导致伸缩缝装置出现问题,具体见表1所列。
3.4安装问题
在伸缩缝装置安装的过程中,安装问题也是导致伸缩缝出现病害的主要因素。如预留开口长度过短、型钢型号不统一以及在雨雪天气安装,都会对安装质量造成一定的影响,从而导致病害的发生,具体见表1所列。
3.5养护问题
除了上述4点以外,养护工作不合格也是导致伸缩缝病害发生的重要原因。当高速公路桥梁投入使用后,长期在自然环境的侵袭下,加之车辆的荷载因素,会导致伸缩缝装置出现老化现象,如果不及时养护,就会影响到整个伸缩缝装置的使用寿命[7],具体见表1所列。
4高速公路养护管理中桥梁伸缩缝的维护措施
4.1做好施工准备工作
在对高速公路桥梁伸缩缝进行维修更换前,施工单位须认真查阅该桥梁的技术档案,同时进行现场勘查工作,查明桥梁伸缩缝损坏的原因,然后根据现场踏勘的结论及相关的技术档案,合理设计维护方案。设计维护方案的过程中,施工单位应根据施工期间温度变化,借助相应的计算软件合理计算梁体的伸长量和收缩量,然后精准计算混凝土收缩与徐变而引发的缩量数值,在此基础上,预留30%的富裕量,之后还应反复核算设计图纸的数据,以此确定高速公路桥梁伸缩装置的预压值。同时,施工单位还要对施工现场进行交通管制,完善布设维护工作安全作业区,并设置完善的施工警示标志。最后,施工单位还要采购高质量的施工建材,并细致检查各种施工机械,确保机械设备性能的完好。
4.2加强现场施工管理
做好施工准备工作以后,就可以进行现场施工作业。施工作业环节,大致可以分为如下几个步骤[8]。
4.2.1切缝及开槽
在切缝和开槽环节,施工单位首先必须细致检查桥头与高速公路混凝土路面连接处的平整度状况。避免存在桥头跳车现象或者路面沉陷情况,保证路面与桥面连接处的平顺度。在此基础上,根据维修的实际情况,对桥梁伸缩缝的锚固区开展放样画线和切割作业。然后采用风镐或者液压工作站凿除锚固区的混凝土,接着拆除损坏的伸缩装置,确保伸缩缝的锚固筋能连接到桥面和台背铺装的预埋钢筋之上,然后认真清理梁板端头和台背之间存在的杂物,从而确保梁板伸缩的间隙与设计方案相符合。
4.2.2进行植筋作业
在安装桥梁伸缩装置之前,还必须认真检查原先桥梁预埋的钢筋,检查钢筋是否存在较短或锈蚀现象,如果存在这些问题而导致台背钢筋无法满足设计方案要求时,施工单位必须进行植筋作业,并进行加固,以保证伸缩装置与桥面梁板及台背之间的连接。在操作巾,施工单位首先需要在台背墙的中间位置进行打孔作业,然后用毛刷进行细致的清孔,然后多次吹孔,接着填入植筋胶进行植筋作业,植筋的深度必须高于钢筋直径的16倍以上,同时,间距也要根据桥梁伸缩缝的钢筋连接位置,合理地与伸缩装置的锚固钢筋进行搭接,然后利用直尺,每隔1m对桥面和伸缩缝衔接处平整度进行调整固定,从而确保桥面的平整度与顺直度都能符合维修方案的要求,只有这样,才可以对伸縮装置的锚固区钢筋进行绑扎作业并进行焊接固定。
4.2.3混凝土浇筑作业
完成植筋作业后,就可以进行混凝土浇筑作业。在混凝土浇筑作业之前,应借助宽胶带封闭伸缩装置中容易被混凝土浆液侵入的地方,同时将泡沫板填充到伸缩装置间隙中,直至梁板的底部,以防止混凝土浆液渗入而影响伸缩缝的伸缩量。最后还要采用高压水枪反复冲洗伸缩缝的开槽界面,并清除明水,验收合格后方可以进行混凝土浇筑作业。
4.3养护环节
养护环节是高速公路桥梁伸缩缝维护最后的环节,也是最主要的环节。在这一环节巾,工作人员必须定期检查各种构件,及时发现其中存在或者潜藏的不安全因素,从而及时进行维修养护。此外,完成养护工作后,还必须与交警部门通力合作,避免超限超载的出现,最大限度减少其荷载力,从而保证伸缩缝的安全稳定运行[9]。
5结束语
桥梁伸缩缝是高速公路桥梁建筑重要的组成部分,对整体交通体系的运行具有重要作用,但同时也是整个交通体系中安全较为薄弱的环节,必须对其进行重点维护,确保其性能的稳定与安全。在对伸缩缝进行维护时,应从防治与养护两个方面来进行,这样才能从根本上保证整个装置的安全性与可靠性,从而提高高速公路桥梁运行的稳定性与安全性。
参考文献:
[1]李培.高速公路养护管理中桥梁伸缩缝维护方案的相关研究[J].山西建筑,2019,45(5):168-169.
[2]赵峰.高速公路养护管理中桥梁伸缩缝维护分析[J].交通世界:建养,2018(9):70-71.
[3]代丁丁.基于高速公路养护管理中桥梁伸缩缝维护分析[J].建材与装饰,2019,571(10):278-279.
[4]蔡景旭.高速公路养护管理中桥梁伸缩缝维护方案的相关研究[J].砖瓦世界,2018(13):168.
[5]杨森.关于高速公路养护管理中桥梁伸缩缝维护方案的相关研究[J].百科论坛电子杂志,2019(5):210-210.
[6]徐小博.高速公路养护管理中桥梁伸缩缝维护分析[J].百科论坛电子杂志,2018(17):170.
[7]林智鹏.公路桥梁伸缩缝常见病因分析及养护管理措施[J].广东建材,2018,34(12):41-43.
[8]张德刚,高照宇.公路桥梁伸缩缝病害成因及养护管理措施分析[J].科技创新与应用,2017(10):263.
[9]逯波.高速公路养护管理中桥梁伸缩缝维护分析[J].山西建筑,2017(24):162-163.
收稿日期:2020-06-03
作者简介:张婷(1986-),女,汉族,甘肃平凉人,大学本科,工程师,主要从事高速公路养护及桥隧涵日常养护工作。