周子荷
(衡水市公路勘测设计所)
浅谈模数式桥梁伸缩装置
周子荷
(衡水市公路勘测设计所)
摘 要:随着我国高等级公路建设事业的快速发展,桥梁的长大化得到突破性进展,这就要求要有结构合理、大位移量的桥梁伸缩装置来适应这一发展的需要。具体介绍了模数式桥梁伸缩装置的结构特点、施工工艺、安装注意事项及养护要点。
关键词:模数式桥梁伸缩装置;施工工艺;安装;养护要点
伸缩装置中边梁与中梁、中梁与中梁的最大间隙为80 mm,相应最小间隙为0,或最大间隙与最小间隙差为80 mm的,都称为模数式伸缩装置。它包括承重系统、位移传动系统、锚固系统和密封系统。
模数式伸缩装置构造是:由V形截面或其他截面形状的橡胶密封条(带),嵌接于异型边梁钢和中梁钢内组成可伸缩的密封体,异型钢梁直接承受车辆荷载,且可根据要求的伸缩量,随意增加中梁钢和密封胶条(带),加工组装成各种规格。
特点:建筑高度低,国产热轧整体成型异型钢材高度仅50 mm,结构简单,安装方便,具有明显的可靠性、舒适性和耐久性。既方便旧伸缩装置更换,又可供新桥时选用。
选用原则:
桥面铺装层厚度≥80 mm。伸缩量≤80 mm。
特点:由边梁、中梁、横梁、位移控制系统、密封橡胶带等构件组成的系列伸缩装置。该伸缩装置的承重结构和位移控制系统分开,二者受力时互不干扰,分工明确,这样既保证受力时安全,又能达到位移均匀,使所有中梁在一个位移控制箱内均支承在同一根垂直横梁上的传统作法,这样对大位移量伸缩装置非常有利,减少了横梁数量,使位移控制箱体积减小到最小范围,节约了钢材。该结构还克服了斜向支承式伸缩装置要求加工和组装精度相当高的苛刻条件,否则四连杆结构极易出现自锁现象,影响伸缩自由和不易保证位移均匀的弊病。该结构各连接处均采用既能转动又能滑动结构。所以,对弯、坡、斜、宽桥梁适应能力强,可满足各种桥梁结构使用要求。
模数式伸缩装置还包括XF斜向支承式伸缩装置、QMSZ浅埋式伸缩装置等。
(1)为了确保伸缩装置与桥面的平顺性、一致性,建议伸缩装置的安装应在桥面铺装完成后进行。(2)模数式桥梁伸缩装置,不管是什么型号,哪个厂家生产的,其锚固结构都是在型钢(边梁)上焊接锚固筋,尽管锚固筋的结构形式多种多样,目的都是为了将伸缩装置可靠的锚固在梁体或桥台中,所以安装伸缩装置的关键就是用横穿筋或辅助筋(搭接短钢筋)将预埋筋与锚固筋连接起来,也就是说横穿筋(搭接短钢筋)将预埋筋与锚固筋连接起来,也就是说横穿筋与预埋筋及锚固筋的搭接点处点焊牢固。
(1)找出梁端间隙的中心线,按设计要求的位置及尺寸正确划线、切缝。(2)清理预留槽内回填物,修整槽口缝隙至设计尺寸,混凝土打毛并将槽口内清理干净。(3)整理预埋钢筋,以适应伸缩装置的吊入。(4)若预埋筋太少,必须造筋,也可利用铺装层钢筋或吊装梁用钢筋代替预埋筋。
(1)按间隔2 m左右根槽钢计算出需用的槽钢根数。(2)按长于槽口宽度1 000 mm以上截取槽钢。(3)将槽钢贴型钢上顶面放平,在型钢侧面上搭接短钢筋焊接固定。(4)若现场没有槽钢也可用工字钢等代替,但必须保证有一个平面。
(1)若伸缩装置的现场缝隙宽度与设计温度值不符则按照施工现场工程师的要求调整缝隙。(2)吊入伸缩装置,并调整纵、横向位置以符合设计要求。(3)使所有的槽钢底面与路面相密贴。
(1)按设计要求穿放横筋,可分段穿放,不必使用整根钢筋。(2)正式焊接前先进行定位焊接,即间隔一米左右将此位置的锚固筋点焊到横穿筋上并将横穿筋与预埋筋点焊牢固,若由于施工误差使得锚固筋与横穿筋及预埋筋交叉不上,可用搭接短钢筋(辅助筋)的方法连接。(3)为防止施工过程中由温度变化而造成伸缩装置各纵梁间缝隙不均匀,从而影响伸缩装置工作性能和外观,上述工作必须在一小时内完成,若由于客观原因完不成,则定位焊接时应先锚固一侧(尤其大位移量伸缩缝),然后对另一侧迅速有效定位。(4)去掉所有工艺卡具并割断涂红色的连接定位钢筋。(5)将每一个锚固筋与横穿筋点焊牢固,横穿筋与预埋筋的每一个交叉点点焊牢固,交叉不到的地方要搭接短钢筋焊接。
(1)单组型(指80型以下)可用相应厚度的聚苯乙烯泡沫板,一般在锚固工作完成后安装,若先安装模板,则需采取措施防止施工过程中烧坏泡沫板。(2)大位移量伸缩装置可用胶合板或2~3 mm厚钢板。(3)模板应做的严密,以防浇注混凝土时漏浆或渗入位移控制箱各胶带槽内。
(1)模板设置完成后,将槽内杂物彻底清理干净,可利用空压机的风将尘土吹净,再用水将槽内彻底冲洗一遍,并将型钢缝隙填塞。(2)模板与梁端混凝土的结合处若有缝隙必须堵死,可用水泥砂浆填塞。(3)上述工作确认无误后即可浇筑C40环氧树脂混凝土、钢纤维混凝土或C50高强混凝土。(4)混凝土浇筑过程中,震捣要充分、到位、尤其位移控制筋底部和型钢底部,不能有脱空现象,混凝土表面应与伸缩装置顶面齐平、接合严密。(5)混凝土浇筑后要施工规范及时养生,以确保混凝土的设计强度。(6)将混凝土表面抹平,保证与路面及型钢表面相吻合。
(1)为方便设置模板及混凝土浇注情况的检查,故建议当混凝土达到50%以上强度时,再清除塞在型钢中间的隔离物,然后装入橡胶密封带。(2)将橡胶密封带伸展开,然后平顺到型钢缝隙中,再利用撬杠拨动橡胶密封带顶部使之嵌入型钢的凹槽中就可以了。必要时可涂抹少许肥皂水以利嵌入。
(1)安装单位一定要按照设计图纸提供尺寸,核对施工完的板、梁端部及桥台处安装伸缩装置的预留槽尺寸,预埋锚固钢筋是否与梁、板、桥台可靠锚固,两端梁、板、与桥台间的伸缩缝是否与设计值一致,若不符合设计要求,必须首先处理,满足设计要求后方可安装伸缩装置。(2)伸缩装置上桥安装之前,应按照安装时气温调整安装时的定位值,并应由安装负责人检查签字后方可用专用卡具将其固定。(3)伸缩装置吊装就位前,应将预留槽内混凝土打毛,清扫干净。吊装时应按照工厂标明吊点位置起吊,必要时可做适当加强,以确保安装可靠。(4)安装时,伸缩装置的中心线与桥梁中心线应相重合,伸缩装置顺桥向的宽度值,应对称放置在伸缩缝的间隙上。(5)浇筑混凝土前,在伸缩缝间隙处,应用泡沫塑料将间隙填塞,防止浇筑混凝土时把间隙堵死,影响伸缩,然后安装必要模板,在混凝土预留槽内浇筑C40环氧树脂混凝土或钢纤维混凝土,也可用C50高强混凝土填充捣实,并防止混凝土渗入模数式伸缩装置位移箱内,也不允许将混凝土溅填在密封橡胶带缝中及表面上,如发生此现象,应立即清除,然后正常养护。
(1)结合公路桥梁的日常养护工作,经常清扫密封密封橡胶带中积存的泥沙、石屑等杂物,防止影响伸缩装置受力时的自由伸缩。(2)经常检查边梁与桥面铺装连接处是否有损坏、裂缝、渗漏现象,一经发现应及时修补,以免影响伸缩装置与梁板间锚固强度。(3)经常检查伸缩装置顶面是否平整,如出现异常不平现象时,应进一步检查滑动承压支座或滑动压紧支座是否损坏,如有损坏应及时更换。(4)在日常养护中,发现伸缩装置各缝间出现过大不均匀位移时,应及时检查位移控制系统构件是否损坏,如有损坏应及时更换。(5)模数式伸缩装置属钢结构,经长期使用会出现锈蚀现象,因此应定期进行防锈处理,以保证伸缩装置正常使用和较好的耐久性。
桥梁模数式伸缩装置设计选型应考虑的主要因素有桥梁设计荷载等级、所处的地理位置、结构形式,伸缩装置结构特点、适用范围、平整度、排水及防水性能,桥梁施工条件及施工质量保证措施,伸缩装置的可维修性和经济性。通过采用合理的伸缩装置,可以保证道路与桥梁间的平顺连接和提高行车的安全性、舒适性。
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[1]桥梁伸缩装置.中华人民共和国交通部发布(JT/T 327-2004).
[2]赵衡平.现代桥梁伸缩装置[M].人民交通出版社,2008.
[3]李东.公路桥梁伸缩装置的施工.湖南交通科技.
中图分类号:U445.7
C
1008-3383(2011)06-0162-01
收稿日期:2011-01-20
作者简介:周子荷(1982-),女,河北衡水人,助理工程师。