宋继增
(河北广通路桥工程有限公司,河北 邯郸 056001)
桥梁伸缩装置是桥梁整体结构之中主要承受车辆通行产生的动荷载反复冲击的构件,并且伸缩装置长期裸露在外,受到自然条件的侵蚀,是桥梁结构部件中最易受到环境侵蚀并且又难以进行修复的结构。我国桥梁伸缩装置多种多样,其性能如同桥梁的其他结构部件一样,随着我国施工和生产技术的提高,在进一步提高和改善。
桥梁伸缩装置是桥梁结构的一个重要组成部分,在车辆冲击的动荷载下进行工作,因此伸缩装置的抗击动荷载的可靠性能是其最重要的保证。在桥梁工作过程中,伸缩装置不但要适应温度变化对其的影响,还要受到混凝土徐变、桥梁端部旋转和梁挠度改变导致结构变化的影响。因此这也是伸缩装置在桥梁结构中最容易发生破坏的原因。
现代版的桥梁伸缩装置于九十年代研制成功并且投入实际工程。我国桥梁架设中使用到的伸缩装置主要有以下五种:对接式、钢制式、橡胶式、模数式和无缝式伸缩装置。在桥梁的设计施工和养护过程中,任何一个环节的处理出现问题,都会对桥梁伸缩装置的使用寿命和质量产生影响。因此桥梁伸缩装置的基本要求主要有以下几点:a)必须要能够适应桥梁在施工和运营期间的各种温度的改变;b)能够保证在桥梁产生挠度时适当进行自身调整;c)要有良好的适应性、高强度和耐久性;d)有良好的排水性能和防水的性能;e)具有能够保证车辆畅通行驶的构造,构造必须简单,能够有利于施工和后期养护。
公路桥梁的结构形式有梁式桥(包括简支梁、连续梁、板桥、T性钢构和连续钢构等 )、斜拉桥、拱桥和悬索桥等,按材料可分为混凝土桥和钢结构桥两大类。伸缩装置已经能够应用于各个类型的桥梁,但是从施工和后期养护的角度来看,大部分钢结构桥梁主要应用的是钢材结构伸缩装置。钢制支承式伸缩装置的形状 、尺寸和种类繁多,主要是面层形成锯齿形,能够通过锯齿和桥梁结构左右伸出的锯齿形桥面吻合。本文以钢梳齿板型伸缩装置在钢结构桥梁中的施工方法为典型例子,简要说明桥梁伸缩装置在桥梁建设施工中的安装过程。
相关调查数据显示,桥梁伸缩装置发生破坏主要和桥梁结构中锚固系统有关,一旦桥梁在设计或施工中导致锚固结构不能够符合相关设计要求,不但容易影响结构,也会破坏伸缩装置。锚固结构的高程在施工过程中难以很好地控制,并且后期运营中由于车辆运营的冲击很容易遭到破坏。由此看来,在桥梁施工过程中锚固系统对于伸缩装置非常重要。有的钢梳齿型桥梁伸缩装置将橡胶填塞于各个锯齿之间,从而起到良好的防水效果,但是相关观测数据显示,大多数填塞橡胶的伸缩装置在车辆反复动荷载冲击之下都会发生锯齿根部和锚固区域的破坏,并且桥端由于荷载的冲击发生旋转,使锯齿上翘,从而使锯齿处于最不利的状态。在桥梁的设计过程中必须要充分考虑到这种情况。
桥梁结构的平整情况是公路工程质量测评中一个非常重要的质量指标。桥梁伸缩装置是影响桥梁结构平整度的主要结构,一旦在施工中不能够很好地把握施工程序,将会严重影响桥梁的平整度。特别是在桥梁的3m范围内,伸缩装置的标高和桥梁铺装层的标高发生误差时,将会影响行车的舒适程度,这种现象在高速公路上表现尤其严重,并且非常容易导致桥梁伸缩装置发生破坏。因此,遵照伸缩装置的施工程序并谨慎施工是桥梁伸缩装置成功安装的重要保证。
桥梁伸缩装置施工工艺如下: a)用切割机切除桥面铺装;b)清除桥面铺装及缝内填充物;c)清理预留槽并整理预埋钢筋;d)将伸缩装置整体放入预留槽内并用定位支架控制好标高;e)将伸缩装置的锚固钢筋与梁体内的预埋钢筋牢固焊接在一起;f)浇筑伸缩装置连接部分的混凝土;g)待连接部分的混凝土初凝后拆除定位支架,安装好防水密封橡胶带;h)覆布洒水养生,待伸缩装置两侧混凝土强度满足设计要求后,方可开放交通。
在伸缩装置的施工过程中应该对伸缩装置进行细致的检查,防止锯齿结构发生不平整甚至扭曲变形的情况。安装过程中必须要将伸缩装置固定在定位角之后才能进行施工,从而保证施工的精准程度。要控制好各个锯齿之间的间距,保证锯齿之间的横向间距不小于5mm。伸缩构件固定完毕后才能进行树脂混凝土浇筑,以保证锚固系统发挥其应有的作用。为保证锚固牢固可靠,必须在施工中安装连接钢筋或者钢筋网。该程序虽然会给树脂混凝土的浇筑带来一定不便,但是必不可少。混凝土浇筑必须认真仔细,特别是要捣实角落处的混凝土,不能存在空洞。对于结构比较小的伸缩装置,从后期养护考虑,一般不会设定排水结构,但是养护单位必须进行定期的排水和清扫工作,同时要及时清除伸缩装置内的灰尘和石块。
对于性能同样优良的伸缩装置,其施工安装质量会因相关管理体制不同而不同,从而导致使用效果、耐久性和经济效应产生明显差别,这说明良好的伸缩装置施工管理体制是保证伸缩装置安装质量和使用效果的一个关键环节;从宏观上把握好整个项目的同时,也要注意把握好每一个细节。
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