湖南高速铁路职业技术学院 湖南 衡阳 421001
摘要:公路桥梁伸缩缝是桥梁的重要组成部分,其成品质量的好坏将严重影响桥梁的使用。本文对其质量控制和病害的防治进行了分析。
关键词:公路桥梁;伸缩缝;质量;病害
1概述
桥梁伸缩缝指的是为满足桥面变形的要求,通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向,均能自由伸缩,牢固可靠,车辆行驶过时应平顺、无突跳与噪声;要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞;安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。在设置伸缩缝处,栏杆与桥面铺装都要断开。
桥梁伸缩缝的作用在于调节由车辆荷载和桥梁建筑材料所引起的上部结构之间的位移和联结。斜交桥的伸缩装置一旦被破坏,将严重影响行车的速度、舒适性与安全,甚至造成行车安全事故。
桥梁伸缩缝一般有对接式、钢制支承式、组合剪切式(板式)、模数支承式以及弹性装置。
2公路桥梁伸缩缝常见的病害
目前国内中桥,大桥常用的伸缩缝有毛勒伸缩缝和梳形钢板伸缩缝两种,下面分别分析其常见的病害。
2.1毛勒伸缩缝病害。毛勒伸缩缝是目前最好的一种伸缩缝,,因为其具有较长的使用寿命,其燕型橡胶带更换方便,能满足伸缩、止水等一系列要求。现在福州的高架桥,立交桥大多采用此类型伸缩缝。大量桥梁病害调查发现,该类伸缩缝的主要病害有:
(1)伸缩缝堵塞或卡死;
(2)橡胶条的老化开裂、脱落;
(3)桥梁伸缩缝过渡段混凝土开裂、破损,锚固件松动、破损;
(4)桥头沉降造成伸缩缝处两侧桥面高差,引起伸缩缝处跳车。
2.2梳形钢板伸缩缝病害。这种伸缩缝装置是将钢板做成梳齿状,跨越伸缩缝间隙后搭在另一端预埋钢板上,伸缩量可达40mm以上。该种装置可承受较大的水平变位,一般多用于中、大跨径的桥梁。由于这种装置结构本身刚度较大,抗冲击力强,因此在工程中广泛采用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆大量桥梁病害调查发现,该类伸缩缝的主要病害有:
(1)伸缩缝锚固螺栓松动,损坏,造成梳齿板脱落;
(2)梳齿板的断裂或翘出,震动严重,行车噪音大;
(3)漏水严重,缝内堆满尘土和垃圾。
3病害原因分析
3.1设计的原因。桥梁伸缩缝因其受力特殊性受到多方面因素的影响,具体包括温度变化、混凝土的收缩及徐变、支座位移、斜桥和弯桥位移等。其中,温度变化占据主导地位,并可分为线性温度变化与非线性温度变化两种情形。桥梁结构在外界特定环境中,其内部温度并不能维持恒定均匀,材料热性能的改变会导致梁端间角位移的产生,从而影响伸缩量。混凝土的收缩和徐变则是一种随机现象,是混凝土结构的固有属性,在实际操作过程中,应根据具体环境折算出收缩量作为参考标准,并在伸缩缝安装过程中时刻加以调节。
因此,在设计时,若未能全面考虑梁端因素,未能应用模型合理计算全面分析,则会导致桥梁建成后由于荷载过重,下梁端逐步变形,最终导致破坏,这种情形常见于翼板不够厚实的T梁桥,长时间受力情况下会在横向方面首先受损,最终导致桥梁主体被破坏。而施工方面的原因多种多样,可能是构件方面缘故,如预埋筋位置不精确,还可能由于施工人员手法不当,在实际操作中没能严格按照给出数据设置,造成跳车状况时有发生。此外,由于赶工期,很可能在伸缩缝混凝土未到期的情况下宣告投运,这种未能进行科学统筹时间的工程所造成的危害也是巨大的。
3.2施工的原因。由于施工造成的原因大概有以下几个方面。
(1)构件预制和安装方面的影响。
(2)施工马虎。伸缩缝装置安装是桥梁施工的最后几道工序之一,为了赶工程进度,施工人员易对这道不起眼却十分重要的工序疏忽大意,未严格按安装程序及有关操作要求施工。
(3)施工不当。如在施工过程中,梁端伸缩缝间距没有按设计要求留出,人为地放大或缩小。
(4)伸缩缝处的混凝土养护不到位。由于混凝土浇筑后,养护范围大,桥面取水困难,相当一部分伸缩缝处的混凝土处于未养护或养护不到位的状态。
(5)其他平行作业的影响。
(6)过渡段混凝土的施工控制不当,造成与桥面接缝处凹凸不平,致使车辆行驶时冲击过大而引起伸缩装置破坏。
(7)钢制梳形板伸缩缝下梁面混凝土的平整度
及纵、横坡度的控制尤为重要,如果不平整,将导致钢制梳形板的翘动,经过汽车荷载的反复作用,将造成锚固螺栓的损害,最终导致钢制梳形板的脱落。
3.3伸缩缝自身缺陷。伸缩缝装置本身刚度不足、伸缩装置锚固构件强度不足都会导致伸缩缝的损伤。伸缩缝生产工艺条件要求较为严格,各种材料的材质、性能和生产、加工要求严格,稍不注意就容易出现质量问题,造成伸缩缝的早期破坏。
3.4交通流量影响。近几年道路桥梁交通量的快速增长,大量高速行驶的重载车频繁而强烈地冲击伸缩缝,造成伸缩装置的部件破坏、脱落、松动。
4桥梁伸缩缝质量控制措施
若能在施工过程中加强质量控制,则可为后期维护节省精力与经费,具体可从以下方面入手:
(1)加强质量排查。在伸缩缝施工前应做好充足的准备工作,培养操作组按规执行能力,强化操作组严格操作意识;在施工过程中,每一步所用材料仔细把关,应与设定要求相符,每一班组应配备水车,落实伸缩缝冲洗与养护操作,切莫因赶工期遗漏步骤。
(2)加强领导管理。公路桥梁业主方、监理方应深入施工现场,定期检查与随机抽查相配合,全方位掌握对桥梁伸缩缝工作动态,对工程进行目标化管理,设定整体目标的基础上分阶段、分层次制定短期方案,使得质量管理体系更加完善,为工程的顺利进行提供制度保障。(3)加强质量监督控制。开展严格的工序报检程序,成立责任控制小组,对每一座桥梁落实到人,分工合理,责任明确,当出现因养护不利和交通管制不到位造成裂缝进行返工处理的情况时,可迅速找到相关负责人员解决问题,保证桥梁工程顺利进展,提升道路交通安全指数。
综上,在设计、施工、养护中注意以下几点将减少伸缩缝病害的出现,延长伸缩缝的使用寿命。
(1)在设计方面,精心设计,选择合理的伸缩装置;
(2)提高对桥梁伸缩装置施工工艺的重视程度,严格按施工工序和工艺标准施工;
(3)加强锚固件焊接施工的质量;
(4)保证混凝土浇注质量并振捣密实;
(2)按桥梁养护规范的规定,定期检查,清除填塞杂物,在损坏初期及时修复破损。
5结语
公路桥梁的伸缩缝是桥梁相对薄弱的位置,假若出现问题将严重影响桥梁的使用,本文分析了桥梁伸缩缝病害的种类及防治的方法,从设计、施工等方面进行了分析,由此还对桥梁伸缩缝如何进行质量控制提出了自己的看法,希望能对伸缩缝的施工及维护提供一定的帮助。
参考文献
[1]JTJ041—2000,公路桥涵施工技术规范[S].
[2]杨大勇,姜万录.从伸缩缝病害谈公路桥梁日常养护管理[J].公路交通科技,2011(12):214.
论文作者:张长科
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/19
标签:伸缩缝论文; 桥梁论文; 病害论文; 伸缩论文; 装置论文; 混凝土论文; 锚固论文; 《防护工程》2018年第27期论文;