高速公路桥梁伸缩缝施工安装质量控制分析
2022-04-29吴佳捷
吴佳捷
(上海中咨安通工程管理股份有限公司,上海 200086)
0 引言
在高速公路桥梁施工中,受温度、材料、荷载及其行车等因素影响,导致工程出现伸缩缝问题,引发桥跨结构变形,使梁端产生位移。加之地基沉降等多因素影响,行驶车辆出现桥头跳车、噪声、漏水等危及行车安全的问题,极大程度地缩短了桥梁的使用寿命。分析高速公路桥梁伸缩缝施工安装质量控制,为保障施工质量提供有效依据。现结合工程建设实践就相关情况分析如下。
1 工程概况
港区跨线桥上跨出港辅道G 匝道,两端分别衔接规划进港辅道,桥梁结构为5m×35m 等高连续箱梁,桥梁长度约175m,标准段总宽度13.5m,变截面总宽度15.28m,道路等级参照城市次干道设计。
此次桥梁拟采用梳齿式伸缩缝,橡胶采用天然橡胶(NR)密封橡胶带的伸缩缝装置,温度为-40~60℃的地区。以GQF-C80(CR)为例,根据实际需要,按照一定模数任意组拼。从80mm 的单缝到1200mm 的多缝,共分15 级,伸缩量大于1200mm 时,可按设计要求加工制造,满足用户需要,适用于高速公路桥梁工程。考虑梁、板间伸缩缝装置间隙量大小,保证E80 型桥梁伸缩缝与梁、板两端有充分锚固,才能达到最佳的使用效果。所以,在选择E80 型桥梁伸缩缝时,一定要留充足余量,才能保证使用效果和耐久性。渝水高速公路桥梁伸缩缝实例如图1 所示。
图1 RB34-PGF 钢齿板型伸缩缝构造图
2 高速公路桥梁伸缩缝的施工安装
2.1 施工前的准备
在高速公路桥梁伸缩缝施工前,需严格执行《上海国际航运中心洋山深水港区四期工程施工图设计》、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)等规范,做好施工前的桥面准备,确保后续施工安装的顺利进行。伸缩缝施工选择在桥面铺装连续摊铺完成后,严格施工中的质量检查,并在厂家指导下,合理运输和搬运材料,禁止不合格材料进场。在施工用混凝土材料的选择上,选择合格的水泥和骨料,在进场前进行试验检查,确保梁体混凝土强度达到施工标准。必要时应用外加剂,确保不同气温条件下的安装定位值。
2.2 施工的工艺流程
在高速公路桥梁伸缩缝施工前,首先做好精细化准备,再进行桥梁伸缩缝施工。具体施工流程包括:开槽—安装—浇筑混凝土—养护。相关施工安装过程如图2 所示。
图2 高速公路桥梁伸缩缝施工安装过程
2.3 施工细则
在桥梁伸缩缝施工环节,严格审核设计公司、施工单位的施工图纸,按照施工要求确定开槽宽度,测量放样合格后,再对材料进行切割。在施工中,注意锯缝线以外的路面保护,防范可能存在的路面污染。
在桥梁伸缩缝安装中,需充分考虑安装时与出厂时的气温差,并做好定位空隙值的调整和组装。在安装伸缩装置时,根据伸缩装置位移保护箱的位置,切断发生干涉的预埋钢筋。在定位环节,应用龙门吊架和角钢,以两侧沥青混凝土面层作为伸缩装置标高控制重点。选择泡沫板、纤维板、薄铁板等牢固、严密的模板材料进行安装,控制混凝土浇筑坍落度<2cm。在混凝土振捣环节,两侧应同时进行,振捣至出浆且不再有气泡时停止。混凝土振捣密实后,应搓出水泥浆,并与伸缩装置顶面平齐。浇筑后应进行养护。待混凝土的强度达到设计强度的50%时,安装橡胶密封条,达到设计强度后再恢复通行。
2.4 施工的质量管理
2.4.1 施工概述
以往,在高速公路混凝土结构桥梁伸缩缝处,出现坑槽断裂的病害十分常见。受行车影响,引发混凝土基础局部变形,致伸缩缝开裂、蜂窝麻面,难以保持几何尺寸,伸缩缝的承载能力降低。混凝土结构开裂病害产生后,会增大城市交通运营的中断风险,防治混凝土桥梁伸缩缝问题至关重要。针对这一病害情况,使用快速修补材料,能达到填补裂缝,并作为防护层保护原有水泥路面,提高耐候性能。应该在高速公路两侧设置钢筋网,水泥混凝土浇筑完成后,需以草苫子覆盖并洒水,养护期≥7 天。养护期间严禁车辆通行。
2.4.2 施工的关键问题
由边梁、中梁、横梁和连动机构组成的GQF-MZL型桥梁伸缩装置,其主要为模数式桥梁伸缩缝装置,伸缩量80~1200mm。以橡胶作为跨缝材料是影响单组式桥梁伸缩缝的伸缩量大小的因素。这种伸缩缝的构造简单,使用方便,效果好。在变形量较大的大跨度桥上,可以采用橡胶和钢板组合的伸缩缝。桥梁伸缩装置按照性能及安装方法可以分为:GQF-C 型、GQF-Z 型、GQF-L 型、GQF-F 型。其 中GQF-MZL 型为数模式桥梁伸缩。受混凝土的缩短和徐变,桥梁所在纬度、季节和时间、大气透明度、桥梁结构及资料热性能等影响,斜桥和弯桥时的变位,桥梁结构的挠曲与各种荷载引起的超负荷工作相关,对伸缩改变的影响以纵向斜度为主。桥梁伸缩设备处于纵向斜度间,同时以水平装置伸缩变位,错位变换。受施工中伸缩缝的间距差异影响,统一密度越高焊接的时候固定点越多,质量就更好,使用寿命就更长。以螺丝刀或铁锹等工具将桥梁两端的伸缩缝中泥砂清理出来。为避免杂物再次进入伸缩缝,必要时应用鼓风机进一步吹净60 型伸缩缝里的细砂粒,整理干净。60 型伸缩缝作为桥梁的散力空间,对桥梁结构起重要保护作用。及时清理伸缩缝,避免尘土淤积,影响桥梁的自由伸缩,提升伸缩缝的使用寿命。为确保施工符合相关质量标准,采取质量控制措施,保障路桥工程的安全性。沉降缝设置部位:立体外形繁杂的构筑物的转角处;构筑物高度或荷载差别较大处;结构范例或根基范例不共处;地基土层有不平均沉降处;不同时间内构筑的衡宇各衔接部位。设置请求:其宽度与地基环境及构筑高度无关,一样平常为20~30mm,在薄弱地基上五层以上的构筑,缝宽应适当增长。沉降缝处的上部结构和根基必须完全断开。
2.4.3 施工中的质量控制
在施工前,需深入了解与伸缩缝相关的图纸内容及施工质量要求,确保施工方案的科学性。质控小组的每个成员应严格依据自身职责展开工作。在伸缩缝切割中,为有效避免污染,应当妥善布置钢板、彩条布的位置,从而尽量避免灰尘对道路环境产生影响。施工材料(沥青材料)对伸缩缝的平整度影响极大。对桥面和路面平整度展开精确测量,并以此作为沥青用量控制的主要标准。在放样处理中,保证伸缩缝切割后满足平整度要求。开槽作业对伸缩缝环境要求较高,应将槽内杂物全面清理,使开槽孔处于整洁状态,深度控制在13m。开槽作业完成后,再实施型钢安装作业。检验型钢平直度,需质量检验合格后才能出厂;在安装型钢之前,二次检验平直度;确保平直度符合相关施工要求,以保证施工质量和安全。伸缩缝安装作业完成后,针对施工过程中的质量问题展开全面检查,重点检查其是否出现变形、弯曲等问题。经检查确保无误后,妥善保护伸缩缝装置。因伸缩缝平整度与自身材料、施工相关技术、外界环境(如温差)等有关,需严格控制温差,防范出现平整度问题。型钢焊接作业完成后,根据施工流程展开锚固处理,实现对后续路面钢筋的合理布设。在混凝土浇筑作业前,再对伸缩缝予以全面的、彻底的清理和冲洗;混凝土浇筑作业务必经监理方认可后才能实施。严格控制混凝土浇筑比例,格外关注混凝土外加剂、坍落度等诸多指标。后期养护对道路桥梁的整体性能至关重要。桥梁伸缩缝的施工决定了道路桥梁的寿命,也是保证行车安全的重要前提。在施工过程中准确把握施工要点,做好精心设计,严格执行施工管理,才能为道路桥梁伸缩缝的施工质量发挥关键性质控作用。
2.4.4 安装环节的问题
切割路面前要划线,然后两侧用2m 宽彩条布铺底并用胶条粘牢。采用二次切割方式,第一次切割宽度80 缝约100cm,160 缝约124cm,紧接着进行二次切割,第一次切缝距离保护带变线5cm,深度5cm 左右。要保证切缝顺直。凿除第一次切割线内的废料并及时清理出场外,使用吹风机配合人工将梁体缝间及台帽上的杂物清理干净。对预埋钢筋进行修整。用泡沫填塞梁缝,上面覆盖油毡。安装伸缩缝前要对型钢平直度进行检查,平直度控制在2mm 之内。伸缩缝吊装就位后,用长度不小于3m,型号不小于20的槽钢,以双肢的形式,按2~3m 的间距,用丁字螺栓将伸缩缝吊起并固定在槽钢上。安装后,要保证伸缩缝在纵、横方向都垂直,平直度控制在3mm 之内。伸缩缝就位后,立即将伸缩缝上配套锚环与预埋筋每隔3~4个进行点焊,然后全面检查平整度、顺直度、高程等项目,合格后进行焊接。焊接时,预埋筋与锚环筋横向间距较大时,可将预埋筋凿向锚环筋;上下间距较大时,加U 型环连接,并将其封闭;当间距较小无法焊接时,可外加钢板及钢筋头连接;当遇到缺少预埋筋时,要进行植筋。焊接结束后立即解锁,然后用泡沫将所有空隙塞严。
伸缩缝密实度是保证车辆平稳、顺畅行驶的基础。绿色施工及其振捣密实,应用BEJ 弹性混凝土伸缩缝、GTF 无缝伸缩缝等新材料,是保证工程顺利进展,提高工程质量的关键。
3 结语
在此次工程建设实践中,基于桥梁伸缩缝对桥梁的重要性,通过严格控制施工工艺流程和质量,收到了较佳的效果,提升了施工管理效果,确保了伸缩缝的施工质量。