伸缩缝通病治理和耐久性提升的分析
2021-04-12桂林
桂林
(宁夏交通建设股份有限公司,宁夏 银川750001)
0 引言
伸缩缝裂缝病害问题的出现,对工程整体运行造成直接影响。在伸缩缝通病治理过程中,应当符合伸缩缝施工特点,采取合适的施工质量控制措施,主动规避质量缺陷,并保证伸缩缝的耐久性与安全性。
1 工程概况
乌玛公路青铜峡至中卫段公路第A10标段由宁夏交通建设股份有限公司承建,该项目区域具有荒漠干旱带的气候特征,冬季严寒,夏季酷热,蒸发强烈,风大沙多。根据气候条件对混凝土施工的不利影响,为有效治理伸缩缝质量缺陷,提高伸缩缝的耐久性,以该项目中的S160型梳齿板伸缩缝为例,详细阐述该类型伸缩缝的通病治理与耐久性提升对策。
2 伸缩缝通病治理措施
2.1 伸缩缝裂缝诱因解析
首先,对该项目的伸缩缝施工观察可知,在中午高温时段浇筑的混凝土出现裂缝相对较多,可见伸缩缝施工时,混凝土浇筑时气温的变化,将影响到伸缩缝的施工质量。其次,项目施工区域常年大风,尽管施工人员在浇筑混凝土时规避了大风天气,在养生环节,仍旧无法完全规避大风环境,进而使得伸缩缝出现裂缝。最后,通过裂缝排查发现,裂缝出现时间在混凝土浇筑完成15~30天,而该项目在混凝土养生龄期14天后开放交通。为此,在伸缩缝施工时,养护周期的长短与开放交通时间对伸缩缝的裂缝产生存在一定影响[1]。
2.2 伸缩缝裂缝通病治理对策
在桥梁工程伸缩缝裂缝通病防治工作开展过程中,对伸缩缝的槽口进行开凿处理时,必须保证伸缩缝的混凝土厚度不小于20cm。施工人员对预埋钢筋调整时,若槽口的预埋钢筋出现过低或过高问题,须增加“U”型或“7”字型加强钢筋,且满焊处理。伸缩缝设计图纸中,未设置横穿钢筋,为避免裂缝问题,需在伸缩缝的槽口扩大处理后,增加横向加强筋,确保伸缩缝的整体质量。伸缩缝钢纤维混凝土必须进行前期试配试拌,根据试验检测结果确定施工配合比,为伸缩缝施工提供质量保障。在伸缩缝施工时,并科学灵活地规避大风、高温天气,避免影响到伸缩缝的施工质量与耐久性。保证混凝土养护周期不小于14天,且封闭交通时间不少于1个月,避免影响到伸缩缝的性能[2]。
3 伸缩缝耐久性提升技术路径
3.1 伸缩缝施工准备工作重点
3.1.1 伸缩缝加工与验收
伸缩缝施工前期,根据设计图纸确定伸缩缝的尺寸。为保证伸缩缝施工质量,根据施工温度,对伸缩缝的间隙值进行合理控制,实现对伸缩缝伸缩量的科学控制[3]。
3.1.2 伸缩缝槽口预留处理
伸缩缝槽口预留处理时,合理扩大5~10cm,保证过渡段混凝土的宽度达到20cm,便于后续槽口的施工处理及混凝土的质量保证。桥面铺装层处理时,确保铺装层与梁板预留槽口保持一致,避免开槽后出现混凝土台阶再进行二次凿除。
3.1.3 伸缩缝槽口回填
伸缩缝槽口回填时必须加强重视。梁板间中缝内铺设竹胶板,再铺设一层土工布对槽口内部全覆盖,在伸缩缝内部回填砾石,回填高度与槽口两侧桥面低于5mm进行控制。在回填前必须对所有伸缩缝钢筋进行调直处理。
3.1.4 防撞墙预留伸缩缝槽口处理
在防撞墙施工时,预留合适的槽口,便于后续梳齿板伸缩缝的施工,有效提升伸缩缝施工效率,保证桥梁工程的建设质量。
3.2 S160型梳齿板伸缩缝施工技术要点
3.2.1 测量放样
按设计尺寸采用白色墨斗在沥青路面上放出伸缩缝槽口切割线,再用尺杆检测路面平整度,若最小离地间隙在切割线之内则按照切割线进行切割,若在切割线之外则顺伸缩缝方向每1m检测平整度并标记最小离地间隙位置,最后按照最外侧标记点进行划线切割。
3.2.2 路面切缝
用切割机沿标识切槽线方向对沥青混凝土路面进行切割,第一遍切槽深度控制在2~3cm,切缝宽度满足设计要求;第二遍将沥青路面切透(一般为10cm),同时保证槽口切缝的总体质量。切割时为防止污染路面,切缝线以外的沥青混凝土路面(5m以内)必须用彩条布覆盖并用胶带纸封好,待切割清理完成后将路面清洗干净。
3.2.3 开槽处理
(1)初步切缝后,及时对沥青混凝土进行清理并对切割面进行检查,若沥青面层与铺装层黏结牢固,且二者之间无夹层时,则可以进行下一道工序处理。
(2)对槽口内梁板、背墙、桥面铺装层、搭板新旧混凝土接触面凿毛处理,便于新旧混凝土结合良好。同时,开凿完成后保证伸缩缝混凝土最小厚度大于20cm。
(3)对槽内浮尘和杂物,要做到无死角、全面清理,为后续伸缩缝施工提供基本保障。
(4)用泡沫板严密填塞梁端预留间隙,以防止杂物及混凝土浇筑时出现漏浆,造成桥梁伸缩受限。
3.2.4 托架焊接与安装
S160型梳齿板伸缩缝施工时,需要对托架焊接与安装技术进行管理控制。托架焊接时,应当预留1~2mm的伸缩空间,便于后期梳齿板安装,并在焊接后及时涂刷防锈漆;托架进行入槽安装时,保证大齿板为来车方向,小齿板为去车方向;在标高控制与固定时,可利用尺杆进行测量,并对托架钢筋进行定位焊接。预埋钢筋高度不足时,采用“U”型或“7”字型加强钢筋进行焊接,加强筋安装开口方向必须隔一调整,以提高承压能力;安装调整完伸缩缝托架后,对梳齿板伸缩缝过渡段混凝土位置铺设钢筋网片,以起到防裂效果,并在来车方向过渡段设置2根横向钢筋,以达到抗压效果;模板根据槽底到托架型钢高度进行加工,加工完成后进行安装,模板采用铁丝紧固到梁体预埋钢筋上,贴合不密实时用泡沫胶进行封闭,并及时对多余泡沫胶进行清理;安装止水带时必须检查是否发生破损,止水带安装时,在顶面粘贴透明胶带,防止混凝土浇筑时水泥浆流入止水带,影响后期伸缩效果[4]。
3.2.5 钢纤维混凝土配合比设计
为保证伸缩缝的耐久性,混凝土中掺配镀铜钢纤维、聚丙烯纤维和内养护剂,施工前期对伸缩缝钢纤维混凝土试配试拌,根据试验检测结果确定最终施工配合比。
3.2.6 混凝土浇筑与齿板安装
经过对各项目梳齿板伸缩缝施工情况了解,采用先安装齿板后浇筑混凝土的大部分齿板下存在空洞,故不提倡采用先安装齿板后浇筑混凝土的工艺进行施工。
(1)混凝土分两次进行浇筑,第一次浇筑高于梳齿板底面2cm控制,从高向低处浇筑,采用振动棒两侧对称振捣,振捣至表面无气泡、混凝土高度不下降为止。
(2)第一次浇筑混凝土过程中,浇筑2~3m时立即进行不锈钢板和齿板的安装,采用6m尺杆调整齿板整体高度,齿板略低于尺杆1~2mm进行控制。大板与小板调整安装完成后顺伸缩缝方向设置尺杆进行控制横向平整度。
(3)齿板安装完成后立即安装大齿板定位圈,否则后期将无法100%将定位圈安装到位。待定位圈安装完成后开始第二次混凝土浇筑,即过渡段混凝土浇筑,浇筑完成后采用振捣棒进行振捣,总浇筑时间不得超过混凝土初凝时间。
3.2.7 混凝土收面处理
混凝土收面采用不少于四次收面工艺:第一遍,紧跟振捣,用“刮杠”刮平;第二遍,刮平后用铁抹子初步收平;第三遍,在混凝土终凝前,采用木抹子整体收面,以此消除混凝土初凝过程中已产生的微观收缩裂纹;第四遍,用铁抹子整体收平,最后用毛刷轻刷混凝土表面消除铁抹收光痕迹,保证最终收光,以消除部分细小裂纹。
3.2.8 混凝土养护
混凝土收面完成后先采用塑料布进行封闭覆盖进行养生,一能防止风吹产生裂缝,二能避免直接覆盖土工布对收面效果产生破坏。待混凝土收面2h后改变养生方式,采用透水土工布+高吸海绵+塑料布覆盖,充分保证养生期间混凝土表面湿度,每道伸缩缝现场配备水罐一个,布设喷淋养生管道,上面遮盖遮阳棚的养生方式,保证24小时不间断,养生期不少于14天。养生7天后仅可对遮阴网进行移除,养生期间做好道路封闭工作,严禁一切车辆通行。
3.2.9 螺栓紧固及树脂胶处理
伸缩缝混凝土养生到期后撤除养生装置,采用磨光机对梳齿板板面上混凝土进行打磨,打磨干净后用空压机对齿板间和锚栓孔内的粉尘、杂物进行清理。并采用电动扳手对紧固螺栓进行二次紧固(在进行二次紧固前禁止任何车辆通行,避免齿板发生松动损伤混凝土),并安装定位螺母。螺栓孔内采用环氧树脂进行填塞,灌注高度低于板面1mm进行控制,否则污染梳齿板面。
3.2.10 防撞墙修补处理
伸缩缝施工完成后对开凿的防撞护栏进行填补,采用掺配膨胀剂的C30混凝土进行处理,并用铁抹进行收光处理,修补完成后安装防撞墙滑动钢板,并涂刷防锈漆。养生采用覆盖塑料薄膜的方式进行,待养生到期后采用反光漆在修补处的混凝土表面涂刷成诱导标识,以遮盖混凝土色泽不一瑕疵。
4 结语
综上所述,基于宁夏交通建设股份有限公司承建的乌玛公路青铜峡至中卫段第A10标段工程为例,阐述了S160型梳齿板伸缩缝的病害防治对策,以及耐久性提升的技术路线,旨在说明伸缩缝施工质量管理控制的必要性。通过采取针对性的施工管理,有效落实施工技术要点,则可以合理规避伸缩缝裂缝病害,以保证桥梁工程伸缩缝的整体施工质量与安全。