桂柱云,任天鹤
(贵州省公路工程集团有限公司)
伸缩缝作为路桥构造中的重要组成部分,主要受到各种荷载作用、地震作用、温度变化、混凝土徐变等因素的影响。为了避免这种位移而设置桥梁伸缩缝。交通量和车辆载重的增加,以及长期反复冲击会使其材料产生疲劳,加速伸缩缝的破坏。如果伸缩缝一旦受到病害,就会是桥梁的结构产生细微变形,随着病害的加剧,必定会导致梁端产生位移,缩短桥梁使用寿命。因此,必须加强桥梁伸缩缝的施工管理,尤其是施工过程中的质量控制。表1为伸缩缝允许偏差:
表1 伸缩缝允许偏差
公路桥梁伸缩缝有不同的结构和规格。根据伸缩缝的特征一般分为钢板式伸缩缝、填塞对接式伸缩缝、板式橡胶伸缩缝三种类型。
钢板式伸缩缝分为锌铁皮U型伸缩缝和搭接板式伸缩缝两种形式。锌铁皮U型伸缩缝主要设置在路桥人行道处,它的特点是施工相对比较简便,工程造价也比较低廉;搭接板式伸缩缝的特点是能够承受大强度的荷载,但是自身耐久性比较差。
图1 钢板式伸缩缝装置
这种伸缩缝以沥青、木板、麻絮、橡胶等材料填塞缝隙,伸缩体在任何情况都处于受压状态。伸缩量较小,一般在40mm以下的常规桥梁工程上,造价低,施工方便,一般多见于小跨径旧桥。使用年限较短,目前已不常使用。
板式橡胶伸缩缝利用橡胶材料的剪切模量的特点设计制造而成的。板式橡胶伸缩缝跨越能力大,行车平稳,但伸缩摩阻力一般较大,容易产生早期破坏,对制造施工要其较高,国外产品最大伸缩量已做到330 mm。
板式橡胶伸缩的适用范围比较广泛,它的施工工艺更为简单,各方面的性能都能满足一般大桥的需要。
图2 板式橡胶伸缩缝装置
伸缩缝的开槽的宽度要严格根据施工图纸的要求确定,一般情况下深度不能小于12 cm。准确的施工放样后,用切割机按照控制线切开,注意路面的切口要完好,不能出现啃边的现象,切割完后要认真仔细清理,并用高压水枪将剩余残渣冲洗,因为槽内是否干净直接影响着之后的混凝土浇筑质量。
在进行施工缝安装之前必须检查槽内杂物是否清理干净,特别是桥梁支座间的杂物必须用高压水枪冲洗干净。在进行伸缩缝的安装时,要严格控制伸缩装置的标高。首先用龙门吊架和角钢进行定位,然后以施工缝两侧的沥青混凝土路面的标高为准进行安装。施工模板必须要牢固紧密,通常选用泡沫板和薄铁板等材料。
施工缝混凝土浇筑时,首先必须控制混凝土的坍落度不大于2 cm,然后分层浇筑,从施工缝的两侧同时进行振捣密实。振捣密实后用刮杆将混凝土表面刮平,平整度一般应控制在低于路面标高2 mm。
在混凝土初凝之后,要保持混凝土的湿润状态,同时在施工缝的表面覆盖麻袋。养护时间不小于7 d;养护期间由专人进行交通管制,做好防护或封闭措施,严禁车辆及行人通行,确保伸缩装置两侧混凝土强度满足设计要求后,才能开放交通。
项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法或频率1 长度/mm 符合设计要求 尺量:每道2 缝宽/mm 符合设计要求 尺量:每道2处3 与桥面高差/mm 2 尺量:每侧3~7处4 纵坡/% 一般 ±0.5 水准仪:测量纵向锚固混凝土端部3处大型 ±0.2 水准仪:沿纵向测伸缩缝两侧3处5 横向平整度/mm 3 3 m直尺:每道
由于公路桥梁都处于室外,常常会受到温度变化、混凝土收缩与徐变、荷载等一系列因素的作用,使得桥梁伸缩缝损害,就会导致噪音、跳车、漏水等现象,甚至导致桥体产生变形,缩短桥梁的使用年限。要想尽量避免上述的情况,最根本的措施是控制伸缩缝的施工质量。
(1)伸缩缝装置的选择
在选择路桥伸缩装置的时候,除了要考虑到伸缩装置的刚度和耐久性,还必须考虑此深锁装置是否在梁与墩台之间的外力作用下不产生轻微位移、是否抗渗透性和抗腐蚀性能好、是否耐磨损、是否能够保证车辆行驶的舒畅。
(2)伸缩缝的施工管理
首先要根据图纸要求和位置,准确地预埋与伸缩缝焊接用的钢筋。准确的施工放样后,用切割机按照控制线切开,注意路面的切口要完好,不能出现啃边的现象,切割完后要认真仔细清理,并用高压水枪将剩余残渣冲洗。伸缩装置必须要与预埋钢筋焊接牢固。在进行伸缩缝的安装时,要严格控制伸缩装置的标高,一般以施工缝两侧的沥青混凝土路面的标高为准进行安装。混凝土浇筑时分层浇筑,从施工缝的两侧同时进行振捣密实。振捣密实后用刮杆将混凝土表面刮平,平整度一般应控制在低于路面标高2mm。养护时间不小于7 d,养护期间保持施工缝表面的湿润,并用麻袋覆盖。做好防护或封闭措施,严禁车辆及行人通行,确保伸缩装置两侧混凝土强度满足设计要求后,才能开放交通。
综上所述,高速公路上车辆多速度快,桥梁伸缩缝的施工质量管理直接影响桥梁结构稳定性、行车的舒适性和安全性,安装质量的好坏直接影响到行车的平衡性和舒适性、桥梁的服务质量及其使用年限,所以,公路桥梁伸缩缝对于公路桥梁的重要性不言而喻。因此,公路桥梁伸缩缝施工是高速公路施工中一项极为重要的施工项目,必须对桥梁伸缩缝施工过程加强管理,对伸缩缝从设计到施工全过程进行管理,确保桥梁伸缩缝的质量。
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