桥梁伸缩缝安装的质量控制措施论文_林裕先

桥梁伸缩缝安装的质量控制措施论文_林裕先

广州市公路工程公司 510500

摘要:本文主要从笔者亲身参与的影响伸缩装置伸缩量的基本因素与安装过程及方法以及质量控制方法,旨在与同行探讨学习,共同进步。

关键词:桥梁伸缩缝;安装;质量控制

桥梁伸缩缝是桥梁整体结构的重要组成部分,桥梁结构本身是很容易产生变形的,特别是在气温变化、混凝土收缩、桥梁墩台的沉降等外力因素影响下,桥梁结构就会变形,结构的变形便会导致梁端位置产生变化。为了适应这种不可抗拒的外力因素导致的梁端位移并保持行驶在桥上的汽车的平顺性,就必须在桥面两端以及桥梁端和桥面背墙之间设置伸缩缝,一旦伸缩缝被损坏或是伸缩缝施工安装质量不达标,就会产生跳车、漏水、影响行驶汽车的安全甚至是缩短桥梁寿命等恶劣的后果,因此桥梁伸缩缝的施工质量对整个桥梁的施工质量有着重要的影响。

1.影响伸缩装置伸缩量的基本因素

(1)温度作用

温度作用对桥梁结构的影响主要有日照温差效应、骤然降温温差效应(梯度温差效应)和年温差效应。年温差效应主要对桥梁结构的纵向位移产生影响而不产生结构内力,只有当结构的位移受到约束时,才会引起结构的温度次内力;而日照温差效应和骤然降温温差效应则使结构沿梁高度方向形成较大的非线性温度梯度,从而使桥梁结构产生不同的温度变形产生相当大的温度应力,是影响温度应力的主要因素。

在梯度温度作用下,即使是静定梁式结构,梁在挠曲变形时,因要服从平截面假定,导致截面上的纵向纤维因温差作用的伸缩受到约束,从而产生纵向约束应力,即温度自应力;在非静定梁式结构中,由于多余约束的存在,还会产生温度次内力引起的温度次应力。因此,在箱形桥梁结构的设计中,必须充分考虑温度应力的影响。

对于桥梁结构来说,更关键的就是如何选择计算时所采用的温度梯度模式。《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)中规定了国内公路桥梁设计计算中应采用的竖向温度梯度曲线,它是一种折线式的非线性变化的温度梯度模式,在这种温度梯度曲线中,首先把桥面板顶缘表面的最高温度定为T1,距离顶缘以下100mm 处的温度值定为T2,距离顶缘以下400mm 处(当梁高H 小于400mm 时为梁底缘处)的温度值为0。针对不同的结构桥面铺装类型,规范分别赋予T1 和T2不同的计算竖向日照正温差时的温度基数;对于竖向日照反温差则规定为正温差乘以-0.5。与(JTJ023-85)规范中的规定“混凝土连续梁由于日照引起桥面与其他部分的温度差而产生内力。在缺乏实测资料时,可假定温度差+5 度(桥面板上升5度),并在桥面板内均匀分布”相比,按新规范计算所得的温度应力结果较大,更符合实际情况。而在我国的《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规》(TB10002.3-99)中,计算混凝土箱梁温差应力时所采用的日照温差竖向温度梯度则为曲线指数公式计算法。

(2)混凝土的收缩和徐变

混凝土的收缩徐变是混凝土本身所固有的一种特性,是一种随机的现象,水灰比、塌落度、水泥品种、配合比、温度、相对湿度、混凝土的加载龄期、持荷时间、混凝土的强度等对混凝土的收缩和徐变影响很大。

应注意的是,安装伸缩装置时,收缩和徐变已经发展到一定程度,计算时桥梁结构的伸缩量,应以安装时刻作为基准时刻,对混凝土的收缩和徐变系数可以折减。

(3)纵向坡度对伸缩变化的影响

桥梁伸缩装置处于纵向坡度而且又水平安装时,伸缩不仅在水平方向变位外,在垂直方向也有一定的错位。

斜桥和弯桥时的变位

斜向桥梁变位

Δ d= Δ Lsin α

Δ c= Δ Lcos α

2.桥梁伸缩缝的安装过程及方法

(1)桥梁伸缩缝的施工前准备阶段。

在对桥梁伸缩缝进行施工安装之前,一系列施工准备工作也是十分重要的。在施工安装之前,首先应对伸缩缝的质量进行检查,根据伸缩缝生产厂家的要求进行装卸、运输及放置,如果发现质量不合格,产生弯曲或发生扭转的伸缩缝,则伸缩缝应立即退还给厂家,不允许被使用;伸缩缝施工安装完成,然后浇筑混凝土,浇筑混凝土前首先对混凝土进行严格的检验。一般情况下,混凝土必须选用优质水泥及骨料,并且混凝土的强度要求应该比梁体的强度要求高一个等级,只有当混凝土通过检验,确认各项要求指标合格后,才可在安装伸缩缝时使用。在不同的气温和气压的条件下,伸缩缝安装的定位值一般也是不同的,这就要求在最高气温(400C)的条件下,伸缩缝的施工安装的定位值应有富余的工作宽度,并且在最低气温(-100C)时,伸缩缝的施工安装定位值应小于行车所要求的缝隙。

(2)桥梁伸缩缝的安装过程及方法。

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在做好以上桥梁伸缩缝施工安装之前的准备工作后,就应该进行伸缩缝的施工安装了,一般情况下,桥梁伸缩缝的施工安装分为以下四个步骤:a.开槽。伸缩缝施工安装时,应根据设计图纸的尺寸要求确定开槽的宽度并进行放样工作。用切割机进行切割时,注意保护好切割线以外的路面,防止被路面切割机切割时产生的石粉所污染。b.伸缩缝的安装。由于伸缩缝在出厂是有气温影响的,因此伸缩缝在施工安装时的气温不能与出厂的气温有较大的出入,如果存在较大出入,伸缩缝在安装之前就必须调整伸缩缝组装定位的空隙值。在伸缩缝施工安装时,龙门吊架和角钢对伸缩缝进行定位,根据两侧沥青混凝土面层的标高,控制好伸缩缝装置的标高。应尽量多选用泡沫板、薄铁板及纤维板作为模板,并注意对模板进行固定。c.浇筑混凝土。进行浇筑混凝土时,应确保混凝土的坍落度大于2cm,并且混凝土从两侧开始振捣,当振捣密实即不再有气泡出现时,搓出水泥浆,混凝土高度应与伸缩缝的顶面高度相一致。d.伸缩缝施工的养护。当进行完混凝土浇筑以后,应立即覆盖麻袋并对其进行洒水养护。当混凝土的强度达到设计所要求的强度时,方可安装橡胶密封条。

3.桥梁伸缩缝安装的质量控制方法

(1)桥梁伸缩缝的施工安装质量会影响桥梁后遗症的发生。由于桥梁会受到气温的变化、混凝土的收缩等诸多外力的影响,如果外力过多的话,桥梁伸缩缝很可能会发生早期破坏、伸缩缝缝体脱落、混凝土表面破损等危害。这些危害不仅仅会使桥梁上的车辆行驶不稳,还会使桥梁的服务水平下降,甚至影响桥梁的使用安全。伸缩缝一旦被损害,就会出现渗水的现象,渗水现象的产生会腐蚀梁体,影响桥梁梁体的收缩,从而影响整个梁体的结构安全。为了避免这一系列不好现象的发生,我们就更应该控制好伸缩缝的施工安装质量。保证好伸缩缝施工安装的密实度。浇筑混凝土时采用分层振捣的方式进行浇筑,由于混合料在降温的过程中是很难被压实的,分层振捣的方法可以改善这一问题。同时为了改善填料连接处界面与梁端易出现裂缝这一常见现象,我们采用喷灯对梁端界面进行分段预热这一措施来解决此类问题。

(2)桥梁伸缩缝安装的质量控制方法。桥梁伸缩缝的施工质量对桥梁整体结构有较大的影响,因此在桥梁伸缩缝的施工安装过程中,还应注意以下三点,从而控制伸缩缝的施工安装质量:

a.新型伸缩缝的引入并使用。四种传统类型的伸缩缝虽然各有优点,但同时也各具不足。目前的伸缩缝市场上,弹性混凝土伸缩缝陆续出现,这些新类型的伸缩缝是在传统伸缩缝的基础上加以改进和完善,但是会有特定的适用范围及条件,需根据工程本身的不同条件,考虑选择使用新型的伸缩缝,这对改善整个工程的质量都是有帮助的。伸缩缝目前已经在我国桥梁工程中得到广泛应用是一种钢橡胶组合型桥梁伸缩缝。其特点是抗老化性能好、维修简单、承载能力强、车辆行驶时噪声小、造价相对较低廉、使用寿命长、性能优良。

伸缩缝施工工艺流程:

(1)前期准备。在桥面浇筑混凝土前为了防止混凝土及其他废料落入伸缩缝中影响伸缩性能,要用塑料泡沫板紧密填塞伸缩缝,当桥面工程施工完成以后需要采用低标号的水泥砂浆将伸缩缝预留槽口补填至与桥面齐平。(2)切缝及清理槽口。在桥面混凝土浇筑完毕后,根据施工图纸的要求用切缝机切缝。可用风镐凿除两切缝间的沥青路面部分将槽口表面混凝土凿毛将槽口内填料清除干净然后将槽口内部剩余的施工中遗留的残渣清理干净。(3)吊装由于毛勒装置整体

长度较长为防止毛勒装置压坏槽口内钢筋,将毛勒调整好位置装置平稳地搁在上面然后按照施工图纸对照毛勒装置上的支撑箱或环形钢筋的位置,将预埋钢筋调到正确位置。

b.合理选择伸缩缝装置的材料。伸缩缝所用的材料,均为橡胶和钢板,橡胶材料的物理性能应满足JT/T327-2004要求,严禁使用再生橡胶。模数式缩缝装置 的异型钢材应不低于Q345B钢材强度,使用的钢板应符合碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板 GB912-2008和 GB3274-2007 的规定。一般情况下,伸缩缝选择首要考虑的因素是刚度和质量,但是保证车辆行驶顺畅、防止雨水的渗入、抵抗机械的磨损和碰撞等因素都是需要考虑的。

c.提升伸缩缝施工过程的质量控制。在桥梁工程的施工阶段,注意与桥梁伸缩缝施工安装有关的工序。安装前清理干净桥端缝隙中的杂物及垃圾。混凝土的选择上应着重考虑混凝土的密实度。混凝土浇筑时,应小功率分层振捣并密实。注意了以上步骤,伸缩缝的施工安装质量便会得到提升。

结语:通过以上论述,桥梁伸缩缝的施工安装质量对于整个桥梁质量起到了举足轻重的作用,伸缩缝的施工安装质量直接影响了桥梁的整体结构,不良的伸缩缝安装甚至会缩短桥梁的使用寿命并带来一定的后遗症。因此提高了桥梁伸缩缝的施工安装质量便是确保了整个桥梁的质量。

参考文献:

[1]关于桥梁伸缩缝安装质量控制的分析_周鑫

[2]桥梁伸缩缝安装的质量控制措施_王秀华

[3]桥梁伸缩缝安装的质量控制措施_张东明

[4]桥梁伸缩缝安装浅谈_李道青

[5]桥梁伸缩缝安装探讨_王建波

[6]谈毛勒式桥梁伸缩缝安装质量控制_李秀云

[7]提高公路桥梁伸缩缝安装质量的措施_张海波

论文作者:林裕先

论文发表刊物:《基层建设》2016年36期

论文发表时间:2017/3/30

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