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桥梁伸缩缝施工技术分析

2021-03-27刘军

运输经理世界 2021年7期
关键词:梳齿桥面螺栓

刘军

(中铁二十三局集团第二工程有限公司,北京102600)

0 引言

在桥梁结构之中,桥梁伸缩装置需要直接承受来自车轮的荷载冲击,同时又长期在自然环境中暴露,所以属于易发生破坏且维修难度较大的部位,在进行设计和施工的过程中,若存在不足之处,即能够导致桥梁伸缩缝受到早期破坏,不仅使得行车舒适性下降,更是易导致安全性下降,同时桥面的铺装层受到破坏的幅度更大,甚至有可能导致桥梁整体结构受到影响。当前桥梁伸缩缝已经受到了充分重视,所以需要积极优化其中的施工技术,以促使桥梁伸缩缝使用效果得到提升,并使其使用寿命得到延长。

1 桥梁伸缩缝概述

伸缩缝也称为温度缝,就是为了缓解材料缩胀变形导致结构受到不良影响而在结构之中进行应用的缝隙,将其应用于桥梁之中,为了保障桥面不发生变形,一般需要在桥台之间、桥梁铰链等位置合理的设置伸缩缝,且各伸缩缝必须保持平行。伸缩缝应能够在行车过程中处于完全平顺的状态,不会出现噪音、突跳等情况。

2 工程项目中伸缩缝设置情况

沈阳路上跨友爱街大桥为银川市沈阳东路快速通道中的一项控制工程,桥长度为393.50m,桥面宽25.5m,共由4 联组成,其中2 联(3×30m)为预应力混凝土连续箱梁结构,1 联(3×30m)为预应力混凝土连续箱梁结构,1 联(3×30m)为(35+48+35m)钢箱-混凝土桥面板组合箱梁结构。在该桥梁的0 号桥台位置、12 号桥台位置,需要各设置一道伸缩缝,型号为CJSZ80,还需要针对3 号墩、6 号墩、9 号墩位置,各设置一道型号为CJS160 伸缩缝。

3 桥梁伸缩缝设计要点

3.1 伸缩装置构造

对于桥梁伸缩缝的缝隙来说,对其伸缩量进行合理设置十分重要,如果桥梁伸缩缝存在过小、过大或是未考虑到随温度变化对缝隙进行调整的因素,伸缩装置受到破坏的概率就会随之上升。即使是在连续桥面中进行应用,也易导致面层铺装出现裂纹,所以应该首先合理切割桥面,对接缝进行设置之后,借助小型伸缩装置对裂缝进行处理,或是借助软铺装层吸收裂缝。如果纵坡较大,则需要合理设置与竖直变位相适应的构造,以避免导致缺陷或是破坏情况出现。

3.2 合理预留宽度

对伸缩缝的宽度进行合理控制,至夏季天气炎热时节,伸缩缝可以挤紧,冬季温度降低,则能够拉开。由此,伸缩缝寿命能够被延长,桥头跳车情况出现的概率也更小,并且在此情况下,伸缩缝由挤压而受到的破坏几乎不存在,其受到破坏的主要原因,在于伸缩缝过宽导致行车过程中出现跳车情况,跳车情况越严重,能够对伸缩缝造成的破坏也就越大,进而导致更加严重跳车,也就构成了恶性循环。另外,混凝土的抗压强度良好,只要挤压强度在相应的范围之内,桥梁结构即不会被挤压所影响,由此可见,对伸缩缝的宽度进行合理预留十分重要[1]。

4 磁力多向变位缝安装步骤

第一,在进行施工安装之前,首先应根据图纸内容明确对伸缩装置进行安装时,所需设置的预留槽尺寸,还需详细阅读产品说明书以及安装注意事项,在安装过程中,需要根据环境中的实际温度对伸缩缝宽度进行计算,并合理调整,确认桥梁两端伸缩缝的位置之后,方可对预留槽位置进行切割,并合理设置安装预留槽的深度。

第二,开挖清理工作过程中,应以切割缝宽为依据,开挖槽口,并注意将槽口位置的土渣完全清理干净,且构造缝之中的杂物也应完全进行清理。在进行开挖的过程中要规范操作行为,杜绝导致桥梁主体受到破坏的行为出现,也不可使缝区范围之外的混凝土路面或是沥青路面受到破坏。

第三,对螺栓组托架进行定位,沿着预留槽的位置,将伸缩装置于外部排列整齐,并倒置在路面上,之后对锚固螺栓进行安装,还需采用焊接的方式制作一座钢筋网笼托架,接着应该将桥面的标高作为根据,合理调整螺栓位置,并对标高进行控制,最后采用点焊的方式对钢筋网笼进行定位。

第四,将钢筋网笼托架预锚固螺栓共同放置于预留槽之中,以桥面标高为基础,对安装标高进行确认,同时检查套筒的平整程度,如果存在与设计要求不符合的情况,应及时进行合理调整,并且需要采用点焊的方式,针对钢筋网笼托架、预埋钢筋以及锚固螺栓进行定位,之后开展细致的检查工作,确认各方面均与相关要求相符之后,则可将预埋钢筋网笼与螺栓进行牢固焊接[2]。

第五,梁体的两侧位置需要通过钢模板进行固定,保障其横坡的大小及方向均与路面横坡处于一致状态,同时还需采用焊接的方式,或是直接使用铁丝,将模板与梁体进行稳定的固定。使用砂浆对模板的内侧缝隙进行填塞,保持其处于密实状态,以避免后续浇筑工作过程中出现混凝土漏浆情况,并且在木板之间应使用聚苯板对两端缝隙进行填塞,采用焊接的方式连接止水胶带型钢,之后还需对型钢以及相应的连接钢筋进行焊接,最后对伸缩胶带止水带进行安装。

第六,在对垫板以及磁铁座进行安装的过程中,首先需要将伸缩装置吊装至对应位置后,再进行锚固螺栓的连接以及减震橡胶垫的放置;此外,还应由专门的工作人员对螺栓连接情况进行检查,确认无松动或是漏拧。

第七,安装伸缩装置时,需要以图纸内容为基础,合理调节螺母高度,采用套入的方式,连接梳齿板与螺栓组托架,以避免出现梳齿扭曲、不平等变形情况,同时需要对伸缩方向进行严格控制,以尽可能避免梳齿间的缝隙出现偏差。

第八,在混凝土预留槽之中,应用符合设计及规范要求的混凝土,将混凝土填充于预留槽之中并将其捣实,再使用铝合金尺刮平混凝土面,保持其与路面高度持平。之后需要对施工现场进行适当的清理,还应采用洒水覆盖的形式针对混凝土实施养护。对于预留槽在200mm 以上、伸缩量在120mm 以上的伸缩装置,可以直接采用浇筑捣实的形式进行施工,而对于位移量较大或是埋深较浅的伸缩装置,则应首先完成浇筑工作,之后借助透气孔实施二次浇筑,以保障混凝土的密实程度。

第九,针对螺母进行加固,并实施封胶处理,该步骤应在混凝土强度与相关要求相符合之后进行,需要借助加力杆将螺帽彻底拧紧,再使用磨光机将其磨平,最后通过环氧树脂灌注螺栓孔的方式,对螺母进行彻底的封胶固定。

第十,如果预留槽之中的混凝土,其强度上尚不符合相关要求,则桥梁不可开放通车,直至伸缩装置施工的各个方面完全与《公路桥梁伸缩装置》(JT/T327—2004)规定内容相符合,方可开放通车。

5 桥梁伸缩缝病害

5.1 常见病害

将钢板处理成为梳齿的形状,使其跨越伸缩缝的间隙,之后搭接预埋钢板上,能够形成40mm 以上的伸缩量,并且能够对较大幅度的水平变位进行有效承受,通常在中跨径以及大跨径的桥梁中进行应用,整体上具有刚度大、抗冲击能力强的特点,当前已经在道路桥梁施工中得到了广泛应用。在此类伸缩缝中易出现的病害,包括以下几点:一是,漏水情况严重,且缝隙内易堆积垃圾或是尘土;二是,梳齿板的焊接位置易发生损伤;三是,梳齿板可能出现断裂或是翘起的情况,能够引起严重震动并导致行车噪音增加;四是,伸缩缝接头可能出现活动异常情况,并导致锚固件受到损伤。

5.2 破坏因素

5.2.1 气温变化

夏季气温过高、冬季气温过低,均能够引起混凝土的膨胀和收缩,且在力的传递作用下,还能够形成桥面的应力,此时如果螺钉、锚固筋、钢板等各构件之间的焊接强度不足,则有可能出现焊接断裂等情况,此时若受到行车作用影响,则能够使伸缩装置发生松动,甚至可能引起伸缩装置的下沉或是伸缩缝板的断裂。

5.2.2 相邻桥墩的不均匀沉降

在桥梁之中,如果梁体的上下部分之间存在温差,则梁端会发生变形情况,并且行车过程中将对梁端产生拍击作用,也就能够导致梁端的变形情况更加严重,进而可以对垂直的方向形成剪切应力,导致螺钉、钢板等焊接点发生断裂,并出现松动、脱落等情况。

5.2.3 交通繁忙区域

如果桥梁处于交叉路口位置,则通常交通较为繁忙,受到车速快和车流量大的影响,车轮不断与伸缩装置之间产生较大的摩擦力,则会逐渐将伸缩装置表层的花纹磨平。若处于冬季寒冷的天气之中,还有可能导致橡胶部分出现变硬甚至破碎、脱落等情况,使内部钢板直接暴露于空气之中,不仅易受到损坏,也能够导致正常的交通受到不良影响。

5.3 养护及维修

相关工作人员应针对养护及维修工作完善档案记录,以保障检查工作定期开展,在日常养护工作之中,应及时针对伸缩缝附近的坑槽进行修补,及时清理垃圾和杂物,在雨季来临之前,应提前落实排水工作,针对已经发生锈蚀的部分,则应进行合理的防护,对伸缩缝进行更换时,应对其中的伸长量以及受力情况进行充分考虑。

6 结语

对于桥梁整体来说,伸缩缝属于薄弱位置,若桥面存在不平整的情况,能够导致伸缩缝受到幅度较大的冲击,进而使其受到损坏,还可能对其的使用寿命造成影响。所以对于桥梁伸缩缝来说,必须对其施工技术进行合理应用,严格按照相关规定落实每一个施工步骤,如果其中出现问题,应该及时采用合理的措施进行修复,以提升桥梁的应用效果,并延长其使用年限。

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