■杨卫红 ■邢台市政设计研究院有限公司,河北 邢台 054001
随着我国交通事业的不断发展,人们对于公路桥梁的建设成本投入不断增加,同时对其质量要求也不断提高。公路桥梁是我国交通运输网中必不可少的节点,是极为重要的组成部分,随着桥梁数量和规模的不断增加,伸缩缝的重要性也越来越被人所重视,研究的深度也不断的深入,形式不断创新。由于伸缩缝本身长期经受车辆荷载的短时间施加,并且长时间的与空气接触,一旦遭到破坏,维修的难度较大,因此在桥梁的设计施工时必须严格的对伸缩缝的设置参数进行分析,以免影响桥梁自身的质量。
伸缩缝出现破坏的主要原因一般是由于过渡段出现问题,在过渡段时,整个混凝土承受车辆车轮所施加的动荷载,当荷载施加到伸缩缝处时,这部分荷载会在锚固系统的参与下,传递至过渡段的混凝土上,最终由梁板承受发生压缩变形。从设计的角度出发,一般伸缩缝的破坏主要归于以下几个方面:
(1)施工人员没有引起足够重视。由于伸缩缝在桥梁整体结构对比下,体积较小,因此施工人员的重视程度不够,只投入少量的精力去完成该部分,导致伸缩缝存在质量问题。
(2)锚固系统的影响。伸缩缝本身从力学角度分析情况复杂,而锚固系统是最主要的传递荷载的结构,如果该结构设计不合理,将严重影响伸缩缝功能的正常发挥。
(3)现场调查资料不足。施工人员在对伸缩缝设计施工时没有严格的对周围的情况进行详细调查,因此在考虑影响因素时没有全面分析研究,导致出现失误。例如锚固混凝土的厚度不足,钢筋密度过大,伸缩缝锚固系统的准确置入难度较大,甚至某些部分都无法正常开展工作。
(4)设计人员在设计伸缩缝时,单纯注重桥梁伸缩量的数值,对伸缩缝的全面作用了解有限,因此很容易将技术要点遗漏,导致伸缩缝出现质量问题。
伸缩缝的设计必须从整体的角度进行考虑,保证其合理有效,即重视伸缩缝隙的选择,这是由两者孩子间的关系所确定的,而且,一般情况下,缝隙的长度和伸缩缝的破坏程度存在正相关的关系。如果缝隙不符合伸缩缝装置的具体要求,同时没有考虑注入温度影响等情况,对伸缩缝的调整工作难度比较大,特别是采用板式橡胶伸缩装置内部,被破坏的可能性更高。及时桥面为连续桥面,其面层裂纹也会经常发生,因此在选择铺装层时必须提前将桥面切割程序完成,确定好接缝位置,应当注意设计铺装层时采用质地比较软的材料,便于减轻裂缝的影响,也可以设计小型的伸缩缝来消除该方面影响。
在某些桥梁需要有比较大的纵坡,施工过程必须要注意到该环节的影响,如果没有将该问题妥善处理,将会产生竖直变位现象,为桥梁留下隐患。伸缩缝应当严格依照桥面纵向位置来设计位置,不论伸缩量的大小,桥梁都会存在挠度差过大的情况,所以必须严格重视伸缩缝装置的结构设计工作。
当伸缩缝设计的相对完善时,伸缩装置将会与桥梁整体恰当的组成一个等强整体,该整体结构可以为桥梁的正常使用提供良好的的支撑,强度和使用时间都会大幅度提高,因此设计人员在设计过程中必须全面的对其进行分析和对比,保证伸缩缝的质量。
为了防止雨水使桥面发生漏水的现象,施工时通常会将密封橡胶置入伸缩缝中,密封橡胶可以随着密封面的形状改变而改变,一般不会发生流淌的现象。这种具有粘结性的密封材料可以用于填充构形间隙,其主要作用是防渗漏、防水、减轻振动、隔音以及隔热。施工人员需要在桥体设计排水系统,但是应当注意的问题是必须要将其与铺装面层都整理洁净。如果技术条件可以达到还可以在伸缩缝中再加入防水材料,这样得到的隔水效果更好。在下雨时,桥面常常会形成积水,因此施工人员需要在合适的地方设置一定数量的集中排水口,使雨水能快速排出。
在实际设计工作中,设计人员一般情况下都会根据上部结构梁板的实际长度与设计的理论长度的差值来确定伸缩缝的宽度,这样的设计方案实际上缺乏合理性。以一座常为20m的简支梁桥为例,一般的施工设计人员会在其两个端点都设置一个宽为2cm的伸缩缝,然后取45度的温差来进行设计,这样是不合理的。因为根据实际的伸缩量计算公式可以计算得出,这种桥梁只需要在桥梁的上端设置宽为2cm的伸缩缝即可,如果坡桥尽量设置在高处,然后将另外一端的桥面铺装完成,并同背墙充分粘结即可,这样的设计既合理,又可以节约成本,并且还能有效防止跳车的出现。
只有当设计人员设计的伸缩缝宽度合适,伸缩缝才能有效的起到作用,并且随着温度的变化而宽度发生变化,也就是在温度高的夏季时将其拉近,温度低的冬季时将其拉开,保证了伸缩缝的使用时间,同时防止桥头跳车现象的发生。多数伸缩缝的破坏案例表明,一般情况下伸缩缝不会被挤坏,相反,宽度较大的、容易引起跳车的伸缩缝是最容易破坏的。伸缩缝的跳车现象越明显,伸缩缝的使用时间就越短,进而形成一个恶性循环。与此同时,混凝土自身的抗压强度很大,一般情况下不会因挤压而发生损坏,由此可以了解,伸缩缝的设计与伸缩缝宽度的安全系数不存在相互关系,因此在施工时采用较高的安全系数的伸缩缝宽度是没有必要的。
通过以上分析可以得出,伸缩缝虽然相对与桥体而言尺寸较小,但是伸缩缝对于公路桥梁质量的作用十分重要,因此施工人员必须将伸缩缝装置设计工作全面的进行分析研究,综合各个方面影响因素,严格按照施工要求的规范进行规划、设计、施工,保证施工程序正常快速开展,尽可能按照工期要求完成桥梁的建设工作,保证桥梁的质量安全,充分发挥桥梁的作用,认真做好伸缩缝的设计、施工、维护工作,使桥梁能够尽可能长时间的为人们服务,保证车辆安全,为我国交通运输行业的良好快速发展奠定基础,满足人们对于桥梁的要求。
[1]俞涵,陈政浩.谈公路桥梁伸缩缝施工设计及质量控制[J].黑龙江科技信息.2013(03):235-235.
[2]董丽华.谈公路桥梁伸缩缝施工设计及质量控制[J].工程技术.2014(01):205-205.
[3]丁惠歧,邓曼丽.公路桥梁伸缩缝施工工艺综述[J].建筑工程.2008(8):156-156.
[4]沈久健.浅议公路桥梁伸缩缝施工设计和质量控制[J].建筑施工.2012(05):181-182.
[5]陆水军.浅谈公路桥梁伸缩缝施工设计及质量控制[J].科技创新导报.2009(3):57-57.