某区域桥梁的伸缩缝现状缺陷检测
2020-11-12苏伟
苏伟
(甘肃省交通科学研究院集团有限公司,甘肃兰州 730030)
0 引言
在公路桥梁施工中,伸缩缝是非常重要的构成环节,对工程施工质量有着直接影响。公路桥梁主体承受的荷载作用、温度效应、混凝土徐变、地震作用等,均会对工程使用年限与适用性产生影响。为了降低这些影响,在施工过程中设置了一些伸缩缝。在交通量与车辆载重不断增加,以及自然因素的冲击下,使得伸缩缝建筑材料产生疲劳,进而加快伸缩缝的破坏,出现桥梁结构变形,不仅减少公路桥梁的使用年限,还会造成交通事故。因此一定要重视公路桥梁伸缩缝质量的检测,保证公路桥梁施工质量符合设计标准,满足车辆通行舒适性与安全性的要求[1-5]。
1 伸缩缝概述
1.1 钢板式伸缩缝
钢板式伸缩缝主要包括两种形式:锌铁皮U 型伸缩缝、搭接板式伸缩缝。前者主要在公路桥梁人行道施工中予以运用,其具有施工简便、工程造价低的特点;后者能够承受很大的车辆荷载,具有很大的强度,然而在吸震性、行驶性、耐久性方面表现较差。
1.2 填塞对接式伸缩缝
填塞对接式伸缩缝主要是以沥青、橡胶、木板等填塞材料,在任何情况下,伸缩体均处在受压状态。一般而言,伸缩量都比较小,在40mm 之下,具有施工简便、工程造价低的特点,主要在小跨径旧桥施工中应用。因为其使用期限比较短,目前已经不常应用。
1.3 土工布伸缩缝
土工布伸缩缝就是锌铁皮U 型伸缩缝的改进版本,具有施工便捷、经济效益高、车辆行驶舒适安全等特点。从理论角度出发,土工布伸缩缝要优于其他伸缩缝类型,适合广泛应用于公路桥梁施工中。
2 工程概况
某区域18 座桥梁由于使用时间较久,桥梁上部的86 条伸缩缝普遍存在不同程度的破损、渗水或使用功能缺陷,桥梁伸缩缝包含板式橡胶伸缩缝和异型钢伸缩缝。桥梁伸缩缝的损坏会加大车辆荷载对桥梁的冲击作用,加剧桥面铺装层的破坏,同时,伸缩缝渗水会在一定程度上导致下部梁体混凝土腐蚀、泛碱,内部钢筋锈胀,对桥梁的整体使用寿命产生严重影响。特对该区域桥梁伸缩缝进行全面的专项检测,并给出有效的经济处理意见。
3 专项检测评定结果
3.1 板式橡胶伸缩缝评定结果
对桥梁伸缩缝进行专项检测,板式橡胶伸缩缝存在的主要缺陷汇总如下;
①伸缩缝内部杂物填塞,端部位置杂物填塞严重,伸缩功能异常;②橡胶层与钢板局部轻微老化剥离;③伸缩缝单元拼接处止水块缺失,拼接缝处防水橡胶层老化剥落;④伸缩缝单元拼接处普遍错位明显,最左侧伸缩缝单元错位严重,如图1 所示;⑤伸缩缝腰形盖帽多处缺失破损;⑥锚固区混凝土局部轻微破损开裂,多处横向收缩裂缝;⑦受错位变形影响,伸缩缝与锚固区连接部位多处分缝较大;⑧梁底在伸缩缝区域存在明显渗水痕迹,梁底混凝土轻微泛碱。
图1 伸缩缝错位
3.2 异型钢伸缩缝评定结果
对桥梁伸缩缝进行专项检测,异型钢伸缩缝存在的主要缺陷汇总如下:
①橡胶止水带全部脱落缺失,如图2 所示;②型钢在左右两侧路边位置轻微锈蚀;③伸缩缝内部杂物填塞严重,局部位置有混凝土填塞,伸缩功能异常;④锚固区混凝土普遍轻微龟裂,局部位置存在横向裂缝;⑤锚固区混凝土与伸缩缝连接处存在一处轻微破损掉角;⑥梁底在伸缩缝区域存在明显渗水痕迹,梁底混凝土轻微泛碱掉角,如图3 所示。
图2 橡胶止水条脱落
图3 梁底混凝土泛碱
4 评定结论
依摒《域市挢梁裣测与评定技术规范》(CJJ/T 233—2015),参考《城市桥梁养护技术规范》(CJJ 99—2017)和《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/TH 21—2011)等相关规范规程,经对检测范围内18 座桥梁的86 条伸缩缝进行专项检测,得出评定结论如下:
检测范围内的86 条伸缩缝中,27 条伸缩縫工作状态评定为轻微不良(包舍1 条异型钢伸缩缝和26 条板式橡胶伸缩缝),47条伸缩缝工作状态评定为明显不良(包含22 条异型钢伸缩缝和25 条板式橡胶伸缩缝),12 条伸缩缝工作状态评定为严重不良(包含8 条异型钢伸缩缝和4 条板式橡胶伸缩缝)。
5 处理意见
5.1 伸缩缝评级处理意见
为了确保桥梁伸缩缝结构的正常安全,给出以下处理意见:
如果说中国落后的原因莫过于人才匮缺,那么在蔡元培看来,教育乃“养成人格之事业”[2]卷2,371;发展教育就是发展国家的“自强的能力”,养成民族的“健全人格”,培养公民“独立不惧之精神”。而发展教育必有赖于教师,教师是各学堂之“根本”。蔡元培曾经说过:“小学教员在社会上的位置最重要,其责任比大总统还大些。”[2]卷4,331他意识到,要在中国这样一个经济落后的人口大国里普及初等教育,师资队伍建设始终是一个巨大的工程,应当把师范教育摆在优先发展的地位。“培植教员之唯一问题,在兴办师范学校”[2]卷,40,“师范教育,为普及教育的基本,最为重要”[2]卷18,509。
(1)针对工作状态评级为“严重不良”的伸缩缝,应立即进行更换处理;
(2)针对工作狀态评级为“明显不良”的伸缩缝,建议进行更换处理。由于该类伸缩缝数量较多,统一更换有可能会对周边交通带来一定的影响,针对该类伸缩缝,可先进行修复处理,待条件具备时,分批对该类伸缩缝进行更换处理;
(3)针对工作状态评级为“轻微不良”的伸缩缝,建议对其进行修复处理;
(4)检测范围内所有伸缩缝附近梁底混凝土均存在不同程度的渗水腐蚀现象,建议对渗水腐蚀混凝土进行凿除,露出内部新鲜密实混凝土,内部钢筋如果存在锈蚀,需先对钢筋除锈,然后涂刷界面剂,最后采用高性能聚合物修补砂浆进行修复处理;
(5)按规范要求,定期对伸缩缝进行清理、养护,确保伸缩缝的正常安全使用。
5.2 板式橡胶伸缩缝修复处理意见
(1)对伸缩缝内部杂物进行清理;
(2)对橡胶与钢板剥离的伸缩缝单元进行更换或修补处理;
(3)对伸缩缝拼接处缺失的止水块进行补设,并增设拼接处防水层;
(4)对错位明显及严重的伸缩缝单元进行纠偏或更换处理;
(5)对缺失破损的伸缩缝腰形盖帽进行补设更换;
(6)对锚固区混凝土破损掉角部位采用高性能聚合物修补砂浆进行修补处理;
(7)对锚固区混凝土横向收缩裂缝进行压力灌浆处理;
(8)对梁底渗水腐蚀混凝土进行凿除,露出内部新鲜密实混凝土,内部钢筋如果存在锈蚀,需先对钢筋除锈,然后涂刷界面剂,最后采用高性能聚合物修补砂浆进行修复处理。
5.3 异型钢伸缩缝修复处理意见
(1)对橡胶止水带进行补设;
(2)对锈蚀的型钢进行除锈及防腐处理;
(3)对伸缩缝内部杂物进行清理,填塞混凝土部位进行剔凿清除;
(4)对锚固区混凝土裂缝进行压力灌浆处理;
(5)对锚固区混凝土破损掉角部位采用高性能聚合物修补砂浆进行修补处理;
(6)对梁底渗水腐蚀混凝土进行凿除,露出内部新鲜密实混凝土,内部钢筋如果存在锈蚀,需先对钢筋除锈,然后涂刷界面剂,最后采用高性能聚合物修补砂浆进行修复处理。
6 结论
在公路桥梁施工中,桥梁伸缩缝施工质量对桥梁结构稳定性与车辆通行的安全性、舒适性有着直接的影响,需要予以充分重视。在公路桥梁伸缩缝施工中,一定要根据施工现场的实际情况,选择恰当的伸缩缝类型,之后严格控制施工工艺,确保施工的顺利完成。同时,在公路桥梁伸缩缝施量不合格中,必须加强质量检测技术的运用,在发现质量有问题的时候,予以及时处理,保证伸缩缝符合设计标准,从而确保公路桥梁整体施工质量满足使用要求,实现公路桥梁施工的经济效益与社会效益。