大位移公路桥梁伸缩缝施工技术应用
2023-01-25王传峰袁海军
王传峰 袁海军
(济宁市公路管理局金乡公路局,山东 济宁 272200)
与其他类型的公路桥梁施工相比,大位移公路桥梁对于伸缩缝施工的要求更高,在实际使用过程中,受应力强度变化的影响,变形、裂缝、破损等质量问题都是大位移公路桥梁常见的问题。而伸缩缝施工主要通过实施切割、开槽等施工工序避免该类问题的发生。利用合适比例的缝隙实现对路桥结构应力的缓冲,能够提高路桥的应力缓冲能力。伸缩缝施工的目的是提高大位移公路桥梁施工质量,以确保其在长期的使用过程中保持安全、可靠、耐用的功能属性。通过对已有的伸缩缝施工经验进行分析可以发现,目前对其施工工艺进行控制的难度相对较大。由于其中涉及的施工环节相对复杂,施工内容相对繁琐,任何一个环节出现异常都会直接影响最终的施工效果。最常见的包括螺纹钢筋的检验是否达标,吊装支架的安装是否稳定等。基于此,本文结合施工现场的实际情况,以相关规范要求为标准,提出了大位移公路桥梁伸缩缝施工技术探究,以期通过本文为相关施工工作的开展提供有价值的参考。
一、工程概况分析
本文以某公路桥梁施工项目为例开展伸缩缝的施工技术研究。已知在设计阶段,设计公路宽度为27m,为双向行驶公路,左右两幅分别对应对向行驶需求,单幅公路的宽度为13.5m。布置公路横断面时,在道路外缘加设人行道和栏杆节,内侧为主要行车道。其中,栏杆也作为分隔带分割对向车流。在施工前,对道路所在的施工位置进行分析,发现其存在一定的坡度,在0m~1500m施工段,纵向坡度为1.25%,在1500m~2750m路段,坡度方向与之前相反,对应的纵向坡度为2%。在总体上对项目进行分析,公路主要以钢筋混凝土组合作为伸缩缝施工的结构,其中,混凝土材料的强度等级为C40、C30两类。在此基础上,设计伸缩缝各部位的截面抗力强度为32000kN。
二、伸缩缝施工技术
(一)道路切割施工
道路切割施工是伸缩缝施工的第一道工序,本文在实施切割的过程中严格按照公路的实际情况施工。首先检查施工位置的地下结构,由于伸缩缝施工为公路的约1/3处,可能会有管道或基桩结构存在。经检查发现,该工程地下1.5m处有直径为0.6m的基桩,并且与管道交互存在。在实施切割阶段,并未以垂直的方式实施,而是设置了8.5°的切割角度,通过这种方式完成在切割过程中对地下结构的观察,最大限度地避免由此带来的破坏。与此同时,对切割位置的平整度进行了二次整平处理,最终切割位置的平整度参数为0.2mm。施工阶段使用的EU13REM切割机,其运行功率为10kW,利用其执行切割作业时,本文采用的切割速度为0.2m/min,目标切割深度为1m,考虑到路面的宽度较大,因此设置了12mm的允许误差,切割宽度为20cm,允许误差为1mm。通过以上方式,实现对伸缩缝施工部位的准确切割。
(二)开槽施工方法
在完成公路切割作业之后,需要进行开槽施工,以确保伸缩缝质量。首先对切割部位的混凝土结构进行清理,避免不必要的干扰,影响钻孔位置的定位。在选择开槽施工阶段钻孔位置时,本文将施工间距设置为0.5m,对应孔直径大小为20cm。利用采用螺旋钻孔机进行钻孔处理,执行效率为5cm/s,钻孔深度为20cm。
施工后,为降低后续锚杆插入阶段由孔底异物干扰带来的影响,对钻孔产生的凿毛进行清理,同时采用夯实的方式平整孔底,在该阶段统计夯实后孔的深度情况,其中,最大值为24.5cm,最小值为21.65cm。考虑到缩缝施工所用钢筋标准,本文使用长度为30cm的锚杆对伸缩缝板进行固定。在伸缩板的两侧铺设了厚度为2cm的钢板材料,以此确保开槽间隙能够满足后续公路养护施工的要求。将缩缝装置放置在槽口内后,上调标高3cm,从而实现对装置的临时加固,此时的伸缩板切缝件与搭板在开槽内处于立面衔接状态,在其边缘按照20cm的间距标准预埋直径为1cm的钢筋结构,并利用箍筋对其进行固定,每两个钢筋结构作为一个单元,箍筋数量设置为2个。
(三)伸缩缝安装技术
在完成上述的处理操作后,利用伸缩缝固定螺杆实现对整体结构的连接,在混凝土铺装层前端的砂浆处理层按照40cm的间距标准设置伸缩缝结构剪力钉,并直接穿过跨缝板的整体表面,在周围孔隙位置填充伸缩缝损伤养护填充材料,本文使用的具体材料为橡胶材质垫条。与其他填充材料相比,橡胶材质垫条不仅可以起到更好的缓冲作用,也可以实现对主桥滑动板的保护。由于内置组件与伸缩板之间是以跨接连接的形式存在,为增强装置整体的抗压性能,本文在混凝土表面焊接了剪力钉装置,其间距为50cm。在固定边按照对称的方式设置一排锚固孔,利用锚固孔实现对固定螺栓的安装,确保构件与铺装层保持紧固关系。
最后,利用1.6∶1的高强纤维水泥砂浆对公路桥梁的表层进行找平处理,以完成对伸缩缝的施工。
三、施工技术效果分析
在完成施工后,为了证明施工技术的实际应用效果,本文利用KJ-1658-260螺栓抗拔力检测仪作为检测装置。为了提高检测结果的精确性,对多个位置的截面抗力情况进行测量。在此基础上,得到的伸缩缝抗力数据如表1所示。
表1 伸缩缝抗力检测结果统计表
由表1数据可以看出,本文提出的伸缩缝施工技术可以实现对损伤面积的有效控制,最大损伤面积不超过0.1m2,对应的截面抗力强度基本稳定在32500kN左右,明显高于施工要求的32000kN,达到了验收标准。
综上所述,设计技术具有一定应用价值,可以实现对大位移公路桥梁伸缩缝的有效控制。
四、结语
伸缩缝是大位移公路桥梁中重要的施工环节之一,其直接关系到施工的验收结果。为提升大位移公路桥梁伸缩缝控制效果,本文提出大位移公路桥梁伸缩缝施工技术,在实现对伸缩缝损伤面积有效控制的基础上,确保各部位的抗力强度达到施工要求。通过本文的研究,以期为保证伸缩缝施工工作的开展、提高公路桥梁的施工质量提供有价值的参考。