陈华鑫
上海浦东新区东宝市政实业有限公司 上海 200125
摘要:高架道路由于车流量较大,在无法封闭交通的情况下,对伸缩装置的损坏的维修提出了严峻的考验。本文通过浦东中环线采用伸缩缝快速维修施工工艺的成功案例,较为圆满地解决了这一问题,取得了较为良好的效果。
关键词:伸缩装置;维修;施工工艺
引言
作为中环线浦东段的养护单位,我们发现高架上大部分伸缩缝经过几年的运行后损坏严重,极大地影响道路的使用功能和行车舒适性,同时对交通安全构成危险。但是由于交警部门规定,高架的封道作业时间为晚上0:00至次日凌晨5:00,施工时间极短,造成只能对梳齿装置表面进行维修,无法根除病症,致使维修频繁。因此在保证质量的前提下,开发伸缩缝快速修复技术显得尤为重要和紧迫。
1伸缩缝病害调查与分析
1.1施工原因
施工单位对伸缩缝施工工艺不够重视,未能严格按照程序及有关操作要求进行施工。尤其梳齿伸缩装置上下部连接未按照要求采用螺栓锚固,而仅采用简单焊接,在频繁受力情况下,焊接点成为应力集中点而造成破坏,从而导致整条伸缩缝破坏。其次,伸缩缝两侧混凝土现浇带浇筑不密实,达不到设计的强度要求,或者养护期不足,在强度未达标前提前开发交通,难以承受车辆荷载的强烈冲击而造成破坏,从而影响到伸缩缝的使用寿命。另外,与沥青混凝土铺装层结合不好,碾压不到位,容易产生台阶、开裂等现象,最终引起伸缩缝的破坏。
1.2外界影响
交通荷载增大,交通量增加,车辆的冲击作用也随之明显增大,对伸缩缝的使用寿命构成严重威胁。交通流量同时导致伸缩缝日常养护困难,落入伸缩缝的各类杂物不能及时有效地清理干净,使原设计的伸缩量不能保证,形成挤压破坏。
2伸缩装置的选择
我们观察发现,浦东中环线高架伸缩装置采用的是SUXFC-160降噪梳齿型伸缩装置,其组件构造较为复杂,零部件较多。施工时,其上、下组件分步安装,下部螺杆组件预埋后浇筑混凝土,与上部齿板安装存在一定的工艺间歇时间,施工周期长,不适应高架桥快速施工的特点(见图1)。
图1 SUXFC-160降噪梳齿型伸缩装置剖面示意图
为此,我们在市场上多方调查,最终确定使用玛格巴(MAGEBA)RSFD160型号的伸缩装置。我们选用该型号,主要是因为该装置采用了减量化设计,革新的螺栓锚固设计使上、下组件联成整体,适合整体安装,大大缩减了安装工艺流程,从而压缩了施工作业时间,符合高架施工特点(见图2)。
图2 玛格巴(MAGEBA)RSFD160伸缩装置剖面示意图
3施工工艺介绍
由于高架高车流量的特性,以及交通部门的要求,伸缩缝更换安装只能在夜间0:00至次日凌晨5:00之间,因此,施工前必须做好充足的准备,任意的疏忽都可能造成施工延误而导致的交通瘫痪情况。施工前,确定好伸缩装置的断开位置,也就是一次施工的具体长度,以便在伸缩装置预留好焊接接头。
3.1凿除混凝土,拆除旧伸缩缝
根据有关规定,在对施工区域进行封交后,施工队伍方能进场施工。用风镐将伸缩装置范围内的混凝土凿除。开槽尺寸必须符合新伸缩装置的要求,并将原预留槽凿毛。露出旧伸缩缝与桥梁固定伸缩装置的预埋钢筋,清理旧料。用气割设备断开伸缩缝连接钢筋和桥梁预埋钢筋的连接,注意保留桥梁预埋钢筋。将旧伸缩装置切割、拆除。
3.2整理预埋钢筋,植筋
将槽内的预埋钢筋理顺、理直,预埋钢筋数量要与图纸相符。如原有预埋钢筋损坏,或不足,则根据实际情况和施工规范等要求进行植筋,钢筋采用Φ14,植筋锚固长度一般为10d。
3.3清理、填塞间隙
人工配合吹灰机清除槽内杂物,并凿除松散的混凝土,用泡沫板将梁端之间伸缩缝预留间填满,确保泡沫板的顶面与台背墙顶面齐平。
3.4伸缩装置安装、就位
施工进场前,必须对待施工的伸缩装置进行检查,确保其质量、长度等均符合规范和方案要求。由于玛格巴RSFD160梳齿伸缩装置的特性,装置可以在进场前进行组装,大大减少了施工周期。
安装时最好选择在10℃~20℃的温度范围内进行固定伸缩装置的焊接。安装前对伸缩缝各梁之间间隙进行检查,使之符合设计及规范要求。安装时,一定要保证伸缩缝和桥梁结构缝两者的中心线在一条直线上,并使其順缝向和垂直缝向的顶面标高与设计标高相一致。然后才可以根据图纸要求进行水平钢筋的横向联接。最后,在位移箱紧靠边梁的两侧都要焊接钢筋。同时,还可在预埋钢筋上焊接伸缩缝的锚固装置,以此达到伸缩缝不发生移动的目的。
3.5混凝土的浇筑
首先在浇筑混凝土前,一定要在伸缩缝的间隔处,进行泡沫板的填塞,以防止浇筑的混凝土堵塞间隙,影响伸缩装置的伸缩。然后才可进行必要模板的安装。检查安装的模板严密无缝后,再次将预留槽内清洗干净。此时便可浇筑混凝土,并振捣密实。
为适应快速更换,尽早开放交通的特点,我们采用C50快速水泥钢纤维混凝土。经多次试验,该混凝土在2.5h后,强度即可达到设计要求。
图3 玛格巴(MAGEBA)RSFD160伸缩装置维修施工工艺流程简要示意图
4玛格巴施工伸缩装置施工流程及与梳齿型伸缩装置施工工艺比较
4.1玛格巴(MAGEBA)RSFD160伸缩装置施工流程
0:00前,准备工作就绪。人员、机械、设备、材料等在高架桥下待命。此时,伸缩装置已组装完成
0:00~0:15,进行封道。各项封道设施、交通引导设施、安全防护设施布置到位。施工人员、机械、设备等就位。
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0:15~1:30,拆除旧伸缩装置。一边拆除,一边清理。原预留钢筋进行调直理顺,不足部分进行植筋。
1:30~2:00,新伸缩装置安装。新伸缩装置吊装到位,钢筋焊接、螺栓锚固,确保伸缩装置安装牢固。同时,快速水泥钢纤维混凝土进行拌和。
2:00~2:20,浇筑混凝土。在浇筑前,用泡沫板填塞空隙。浇筑后,振捣密实,并收光整平。
2:20~4:50,混凝土养护。此时,严禁人员、机械等踏上混凝土。
4:50~5:00,全线撤离后,开放交通。
4.2两种伸缩装置施工工艺比较
SUXFC-160降噪梳齿型伸缩装置和玛格巴(MAGEBA)RSFD160伸缩装置在施工工艺上还是存在一定的区别,为适应高架施工特点,我们均采用快速水泥钢纤维混凝土进行了比对(见表1)。
型号
性能施工时间技术方案安装费用社会效益质量状况
RSFD160施工2.5个小时,混凝土养护2.5个小时,施工周期5个小时场内组装现场吊装
工艺简单相近半幅施工,且利用夜间施工一次完成,影响较小施工至今1年多,未发现质量问题,后续有待继续观察
SUXFC-160由于组装中间要浇筑一次混凝土,整个施工周期增加至少4个小时现场组装分步安装工艺较复杂相近半幅施工,但一夜时间不足以完成,如延续至白天,交通影响较大;如缩短时间影响质量,返修频繁为满足交通需要,通常依靠缩短混凝土养护时间为代价,导致伸缩缝半年至一年就需维修
表1 伸缩装置施工工艺比较
由表1中,我们不难发现,玛格巴(MAGEBA)RSFD160伸缩装置更适用于高架施工。
5施工时应注意的问题
5.1伸缩缝安装前交底
施工前,必须对施工人员进行交底。交底分两部分,一个是技术交底,目的是使每个施工人员熟悉施工工艺、质量要求,保证在施工期间的工作质量和工作效率。交底另一部分是安全交底,由于高架施工不能全路幅封闭施工,危险性较大,尤其夜间车辆车速普遍较快,且注意力较白天差,施工安全重中之重,马虎不得。
5.2原伸缩缝的清理
要对伸缩缝中的凿毛进行彻底清理,以防止杂物带来的不必要的污染。混凝土与沥青混凝土衔接处,保证沥青混凝土不被破坏。如有损坏,必须用切缝机切缝,剧缝时应注意缝的整齐、顺直度。为防止该意外,可在施工前准备冷拌沥青混凝土进行临时修补,在条件许可时,再采用热拌沥青混凝土进行二次修复。
5.3快速水泥混凝土的施工
快速水泥混凝土由于使用了快速水泥,混凝土在短期内就达到初凝。因此,施工过程中,必须快速拌合、快速浇筑、快速振捣、快速抹面,一个环节延误则可能导致混凝土施工失败,从而造成整个伸缩缝更换的失败,进而造成交通无法正常恢复而产生的拥堵。要解决该问题,首先要在开工前进行试验,确定混凝土初凝时间,施工工人也要预先进行演练,明确各工序时间段,做到心中有底。其次,施工进场时,携带适合的钢板等设备,以备不时之需。
结束语
经过浦东中环线一段时间的实践证明,采用伸缩缝快速维修施工工艺,并进行科学合理的施工组织和选择合适的施工材料,能够顺利的在较短时间内完成伸缩缝的更换维修工作,确保中环线高架道路交通通畅,收到了良好的社会效果和经济效果。
参考文献:
[l]王英杰.浅谈高速桥梁伸缩缝更换改造[J].价值工程,2011,1.
[2]张海涛.高速公路桥梁伸缩缝病害原因分析和快速维修更换工艺[J].桥梁与隧道工程,2011,9.
论文作者:陈华鑫
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第17期
论文发表时间:2019/3/18
标签:伸缩缝论文; 伸缩论文; 装置论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 快速论文; 梳齿论文; 《建筑细部》2018年第17期论文;