浅论高速公路桥梁伸缩缝病害的成因及防治措施论文_詹劲松

浅论高速公路桥梁伸缩缝病害的成因及防治措施论文_詹劲松

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摘要:笔者主要从伸缩缝常见病害及出现原因、高速公路桥梁伸缩缝病害的防治措施等几方面探讨了本文主题,旨在与同行共同学习。

关键词:公路桥梁;伸缩缝;病害防治

一、研究高速公路桥梁伸缩缝病害防治的重要性

高速公路桥梁的伸缩缝装置,是整个结构中直接承受车辆荷载作用的装置。由于其长期处在大气环境下,使伸缩缝结构装置非常容易受环境因素的影响,进而发生损坏。在此情况下,高速公路桥梁结构的作用稳定性就会受到严重的威胁。而目前,随着科学技术水平的不断提升,人们对高速公路桥梁伸缩结构的防水性、耐久性需求越来越高。因此,相关建设人员应在明确桥梁伸缩缝装置发生病害的基础上,找出具体控制的防治措施。在很大程度上保证高速公路桥梁驾驶人员的行车安全。

二、桥梁伸缩缝的病害

1.在设计上考虑不周全

设计人员往往忽略对伸缩缝的细致考虑,甚至在设计上套用原先主体结构相同的图纸。主观上只强调缝隙间的平整或者单方面偏重于伸缩缝的设计,没有充分考虑到使用地区的温度及气候等诸多因素。以此选择设计的伸缩缝类型及型号,其性能与运营后实际需求总是存在一定的差异。

2.在施工上工艺不到位

(1)桥梁预埋构件没有按图纸设计的位置准确埋设,伸缩缝装置与桥台及梁端的锚固无法正常连接,出现了不平整或者容易松动。

(2)由于在端梁浇筑过程中,没能按设计要求控制模型尺寸,使端梁成品长度大于规定值,或是在台背浇筑中出现胀模,致使梁与台背间的距离根本不能满足伸缩缝装置需求的伸缩量。

(3)伸缩装置本身或是预埋筋长时间暴露在自然环境中受风雨作用,已经形成了较为严重的锈蚀,施工环节上忽略了除锈工艺,其次是由于伸缩缝部位混凝土体积小,拌合较为随意,各种组分掺配比例不严格,浇筑后混凝土强度受到影响,再加之后期养护不到位,留下病害隐患。

3.在后期养护管理上不重视

在公路投入运营后,所招募的养护人员素质差,经验少,只重视桥梁主要构件的损害,忽视了伸缩缝的观测及养护,缝隙内堆满杂物,尤其是有比较尖锐的石子或其他金属质碎片,抵制了伸缩缝的有效变形,严重影响了梁板的温缩,甚至是利器将橡胶条划破,在雨雪过后,大量桥面积水从缝隙间流入桥头护坡造成水毁,在冬季可能还会在端梁与台背墙间形成冻胀。

三、伸缩缝常见病害及出现原因

1.安装方面的原因

在伸缩缝安装过程中,一旦安装不规范和不合理,则会导致伸缩缝各种病害的发生。在安装时伸缩缝开口预留长度与橡胶条的拉伸度具有直接的关系,一旦开口预留的长度达不到规定要求时,在使用过程中橡胶条则会被拉断,从而造成伸缩缝中的金属结构在雨水和环境因素作用下出现不同程度的锈蚀,同时一些杂物也会从梁头和台背之间进入到伸缩缝内,对部分结构带来一定的损坏。

伸缩缝的稳定性与两侧型钢的标高有直接的关系,一旦两侧型钢标高不一致,则会在安装时出现不同程度的变形,从而影响伸缩缝的稳定性。在桥梁伸缩缝设计时,需要针对环境和温度等因素的影响进行准确的计算,否则会导致伸缩缝在投入使用后无法调整到初始位移处,造成伸缩缝装置破损情况发生。在伸缩缝安装时,其锚固件需要与主梁实现有效的连接,否则会导致使用过程中承载力分布不均,影响混凝土的粘结力。另外,对于伸缩缝安装时,不仅需要确保该装置在材料和结构上要处理得当,而且还要做好相应的排水和防水设施,否则会使伸缩缝锚固件受到雨水侵蚀而出现腐蚀现象,影响伸缩缝的正常使用。

2.施工方面的原因

在伸缩缝施工过程中,当梁头台背预留钢筋缺失或是存在被破坏等情况时,则会影响伸缩缝钢筋和锚固钢筋连接的稳定性,而且混凝土浇筑完成后,伸缩缝刚度则会存在一定的不足,在车辆荷载作用下,桥梁混凝土会出现损坏现象,严重时混凝土路面还会受到不同程度的破坏。另外,在伸缩缝施工时,如果两侧混凝土碾压密实度没有达到标准要求,会影响到铺装层的强度,发生混凝土脱落的问题。

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3.养护方面的原因

公路桥梁投入使用后,在使用过程中铺装层会逐渐出现一些老化状况,如果不能及时进行养护,则会导致伸缩缝会不断加大,使其内部杂物及砂土不断规程,影响伸缩缝的正常使用。而且在车辆荷载作用下,桥梁经常会出现超荷载情况,这必然会对伸缩装置的耐久性和实用性带来不利影响。另外在外界自然气候条件作用下,也会影响伸缩装置的稳定性。

四、高速公路桥梁伸缩缝病害的防治措施

1.合理控制伸缩量指标

相关研究表明,会对高速公路桥梁伸缩缝产生影响的因素有:混凝土收缩徐变、温度变化以及外荷载引发的桥梁挠曲变形等。具体来说,在安装公路桥梁伸缩缝结构的过程中,设计人员应将安装焊接的温度控制在10℃~20℃以内。此外,在安装前,相关人员还要检查伸缩缝各个梁结构之间的间隙是否满足设计要求。为保证伸缩缝力的传导效果,相关建设人员可选择C50特快硬微胀的混凝土材料,以使伸缩缝装置的结构强度达到设计要求的70%。与此同时,设计人员还要选择水平钢筋来实现横向连接。值得注意的是,对于设计类型的选择,设计人员要根据工程所需的伸缩缝类型以及可供使用的混凝土性能,来准确计算实际的伸缩量。此过程需要设计人员综合考虑桥面的防水排水要求、梁端构造等因素,以实现伸缩装置选择的设计合理性。在此情况下,也为伸缩缝结构的日后养护和维修工作提供了便利。具体可供选择的伸缩缝类型设计包括:异型钢锋、国标缝体、常规缝体以及模数式毛勒缝等。

2.伸缩缝安装时伸缩预留量的调整

受各种客观因素的影响,伴随着桥梁结构的变位,伸缩缝也将要产生相应的伸缩变位以顺应结构的变位,首先在安装时要精确对伸缩量进行计算,并考虑一定的富余量,以保证伸缩缝在今后运营中始终处于良好的工作状态。

3.规范工艺流程与施工技术应用

目前,高速公路桥梁伸缩缝建设人员要从工艺流程与施工技术两方面入手,来提高其结构作用的安全稳定性。具体来说,在安装明缝型模数式伸缩装置过程中,可根据工程建设的实际情况选择桥面铺装前后进行。但为避免桥面铺装对伸缩缝装置造成影响,施工人员要尽可能的在桥面铺装后来进行具体施工。在施工技术应用方面,施工技术人员首先要按照设计图纸中的要求,确定预留槽的宽度尺寸,并根据工程建设的结构特点以及所处环境的变化来进行调整。这样一来,就能有效避免伸缩缝施工出现超出富余量的问题。其次,施工技术人员要保证伸缩装置锚固件与预留钢筋及槽内分布钢筋焊接的作用牢固性。具体可通过防止实施焊接施工中,对伸缩装置造成损伤来实现构件作用稳定性。对于宽桥大跨的高速公路桥梁工程结构,伸缩装置应用施工技术一般具有超长超限的特点,这就需要由设备生产厂家来负责运输,以保证其不受损伤。

4.提高养护管理水平

对于高速公路桥梁伸缩缝结构的养护工作,可通过洒水、覆盖等方法来保证其凝固后达到设计要求。此过程,需要使混凝土始终湿润,而且,需要在此状态下保持24h才能通车。此外,还要通过加强公路桥梁伸缩装置的日常养护,即安排专人进行定期巡视;及时用铁刷清理伸缩缝内存在的异物。这样一来,就能有效控制伸缩缝结构作用对早期出现的病害问题。与此同时,在交通方面的养护管理,超载车辆的行驶,即通过加强夜间车辆的检查来实现伸缩缝作用稳定性的目的。对于伸缩装置的安装养护工作,可在运营使用过程中及时清理缝体以及梁端间隙内的垃圾、杂物来实现基本问题的防治。伸缩缝养护人员还要做好紧固件、限位块等小型构件的维护保养工作,以保障伸缩装置基本使用条件。相对伸缩装置初装,其养护维修施工的技术要求更高,施工难度更大。因此,养护管理部门应着重从专业施工队伍选择,原桥设计图纸和施工资料核查,桥梁结构保护,以及维修施工各工序过程质量控制等关键环节来进一步规范伸缩缝的施工管控。这是提高桥梁养护工作切实效益的关键。

结语

综上所述,伸缩缝作为公路桥梁的重要组成部分,同时也是公路桥梁薄弱部位,在公路桥梁使用过程中会有许多因素会导致伸缩缝装置发生病害,因此要针对导致伸缩缝病害产生的原因进行深入分析,进一步控制好设计、施工和养护管理等各个环节的工作质量,做好有效的预防和防范措施,确保公路桥梁伸缩缝使用性能的发挥,有效的提高公路桥梁整体的质量,更好的促进我国交通运输业的健康、有序发展。

参考文献:

[1] 王庆华.公路桥梁伸缩装置早期损坏原因分析、预防措施[J].经济师,2012(10)

[2] 蒋海洋.公路桥梁伸缩缝常见病害成因分析及养护管理措施[J].工程与建设,2012(5):

[3] 曾保军.浅析公路桥梁伸缩装置病害成因及防治措施[J].公路交通科技,2016(5)

[4] 常占虎.高速公路桥梁常见病害防治措施的探讨[J].科技展望,2014(10)

论文作者:詹劲松

论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期

论文发表时间:2017/11/8

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