桥梁伸缩缝施工工艺及质量控制分析论文_范秀英

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摘要:当前我国交通事业的发展取得了良好的成果,桥梁作为交通事业发展的重要部分,其给人们的出行带来的很大的便利。在桥梁施工过程中,伸缩缝作为桥梁结构的重要组成部分,设置于桥梁的梁端、桥台等部位,发挥的优势主要是通过自由的伸缩,使桥体的牢固性得以增强,其在很大程度上关系到桥梁的整体质量水平。

关键词:桥梁;伸缩缝;施工工艺;质量控制

引言

市政道路工程是市政基础设施建设中的重要组成部分,它不仅关系到市民的日常生活,也关系到市容市貌,是一座城市管理水平的反映。尽管我国市政道路工程建设的总体水平在稳步提升,但由于种种原因还存在着一些影响着工程质量的问题,特别是市政桥梁,属于影响市政道路工程质量的关键因素,所以要在施工过程中对施工工艺和质量进行有效控制,从而提升市政道路的整体质量,为人们提供更加优质的服务。

1桥梁伸缩缝的涵义

1.1桥梁伸缩缝的作用

近年来,随着交通压力的持续增加,对桥梁工程质量要求也更高,因此,桥梁伸缩缝的作用越发不可小视,其主要体现在以下几个方面:第一,能够减少交通安全事故的发生。桥梁长时间暴露在空气中,在天气变化、负荷等因素的影响下,桥梁的桥跨结构容易发生变形或者位移。通过增设伸缩缝,能有效缓减桥跨结构变形或位移对大桥梁整体稳定性和质量的影响,从而确保车辆行驶的稳定性。第二,减少外界冲击力对桥梁的影响。桥梁在具体使用过程中,经常会受到车辆的强烈冲击,从而降低桥梁的使用寿命。而桥梁伸缩缝可以直接承受车辆车轮运行过程中产生的荷载,缓冲了外界冲击力对桥梁产生的直接冲击。第三,确保桥梁的安全性和梁体的稳定性。通过科学合理的方式在桥梁上增加伸缩缝,促使桥梁梁体能够逐步适应梁体长度的伸缩变化,保证桥梁时刻处于最平稳状态,从根本上提高车辆行驶的安全性和稳定性。

1.2桥梁伸缩缝的种类

当前我国主要使用的桥梁伸缩缝有四大类:一是梳形钢板活动伸缩装置,这一装置具有一定的施工难度,施工过程主要是根据桥梁的实际宽度,通过使用焊接的方式进行装置拼接,这就容易受到焊接时产生的热胀而变形,变形的装置必须及时发现并矫正才能进一步施工;二是橡胶伸缩装置,其可以细分为纯橡胶式、板式橡胶、组合式橡胶三种,在施工过程中根据现场温度进行预压缩,使得装置能够达到使用标准;三是模数式伸缩装置,主要由密封橡胶等构件,搭配位移控制系统,与边梁、中梁、横梁等主要装置组成,采用整体成型工艺进行加工,具有良好的高强度的抗弯抗压能力;四是填塞式伸缩装置,采用弹性塑体材料或其他材料进行填充,其成本较低、操作简单、具有小许伸缩量,但使用寿命不长[1]。

2 桥梁伸缩缝常见病害

伸缩缝的病害较多,在此列举出几种常见的病害,分析其产生的原因及病害会带来的后果,图1也是伸缩缝病害的一种。

图1 伸缩缝的常见病害

2.1止水带损坏

伸缩缝作为桥梁建设中的重要部分,其占据的地位十分显著,伸缩缝常见的病害问题主要是止水带损害,如果没有有效保养止水带,就会使其出现损坏的现象,如果遇到雨水天气,将使得水流入破损处,随着时间的推移,将会使伸缩缝内部的传动装置、支撑梁产生侵蚀,从而直接影响其正常的收缩,使其功能无法正常使用,且在车辆负荷作用下,将会使其损害程度更加严重。

2.2伸缩缝啃边

由于沥青混凝土材料、水泥混凝土材料的差异性较大,使得伸缩缝结构的接缝处极易出现裂缝,将直接引起伸缩缝啃边问题,其给车辆的行车舒适性及其安全带来极大的影响。如果没有及时采取有效措施解决伸缩缝啃边问题,桥台本身在冲刷因素的影响下,将直接损坏桥梁背墙。

2.3混凝土带裂缝

在实际施工过程中,如果没有做好混凝土碾压工作,将极易导致混凝土带出现一些病害,比如,开裂、脱落等,其将无法达到施工要求,尤其是在强度方面与实际标准不相符,在强大的车辆负荷冲击下,将直接影响桥体的质量。另外,在混凝土的养护工作中,如果相关人员没有做好养护工作也将导致出现裂缝的问题,随着时间的推移,将进一步加快混凝土老化,最终使得桥体质量无法满足实际需求。

2.4钢筋断裂

桥梁需要承受车辆较大的承载压力,对于一些交通流量较大的地方来说,路面的承受力也将有所增大,再加上较大的桥梁跨度,使得伸缩缝承受着明显的冲击作用。如果伸缩缝本身刚度达不到实际需求,车辆的来往将会给钢梁的功能发挥带来不良影响,将可能会导致钢筋断裂的问题,使得收缩缝的使用时间缩短。

3桥梁伸缩缝施工工艺

伸缩缝施工要点详见表1。

表1 伸缩缝施工要点[2]

3.1切缝

在伸缩缝施工位置上打出切割线,利用混凝土切割机将沥青混凝土切割开,严格控制切割宽度,通常在30-50cm,根据工程实际情况可以适当调整切割缝宽度。切缝过程中,必须要保持切口足够顺直、整齐,切割完成之后要用高压水枪冲洗干净,避免切割中产生的粉尘造成环境污染。

3.2开槽

在完成切缝工作之后,使用风镐将桥面混凝土铺装层凿除,在凿除过程中不得损坏切割缝,如果切割缝边缘遭受损坏,要在一次切缝基础上二次切缝(将损坏部位切除),宽度不得超过5cm。

3.3施工具体流程

3.3.1施工接缝

桥梁在施工过程中,要确保在桥梁铺装过程中的连续习惯,这样才能确保在完成桥梁的施工后,保证车辆在上面行驶过程中的安全性与舒适性。需要在后浇法的应用下对接缝进行施工,在浇筑梁端进行二次混凝土浇筑时,要提前完成伸缩缝两端T梁安装好,这样才能确保在施工过程中,伸缩缝两侧混凝土顺直度及缝宽保持一致。同时也要在风枪的应用下,将槽内的杂物清理干净,然后才能开始混凝土的浇筑工作,为降低对环境的污染与破坏,要将垃圾运送到制定的位置做好管理工作。将槽内的锚固筋理直,及时将上面的锈迹进行清除。

3.3.2预埋N1钢筋的安装

在N1钢筋的安装之前,施工人员要对槽内进行细致的检查,确保槽内没有异物,并且在高压水枪的应用下,将里面冲洗干净。做好对钢筋尺寸、间距等相关内容的检查,然后才能进行预埋钢筋的定位工作,要对平整度进行合理控制,在3mm直尺的应用下,确保平整度为3mm左右。钢筋间距一般为2mm左右,在实际施工过程中一定要对平整度、间距等进行合理控制,这样才能有效避免在完成混凝土浇筑之后,定位出现偏差的现象。在完成定位工作之后,就要进行焊接作业,要合理控制焊条焊接的质量,伸缩缝安装允许偏差见表2。

表2 伸缩缝安装允许偏差[3]

3.3.3混凝土浇筑

施工人员首先要将槽内的杂物清理干净,然后再开始混凝土的浇筑工作,并且在施工过程中要确保施工工序满足施工方案。要在完成施工工序之后才能对混凝土进行浇筑,在检查过程中一定要对混凝土的浇筑质量、原材料的质量进行严格检测,保证混凝土的浇筑与原材料的使用符合施工需求。一定要确保一次完成混凝土浇筑工作,并且在混凝土振捣过程中要保持均匀,防止在混凝土表面出现麻面等问题。同时一定要做好收面处理工作,这样才能在混凝土浇筑完成之后保持表面的平整,提升路面的美观性与质量。

3.3.4混凝土养护

混凝土在完成初凝之后,施工人员就要开始进行养护工作,将土布等覆盖在混凝土上面。养护的时间一般要控制在7d以上确保在养护工作中做好交通管理工作,防止车辆在上面的通行。同时也要在附近设立警告语,防止车辆或者行人误入,对水凝土的质量造成一定影响。

3.3.5安装橡胶条

当工作人员完成混凝土的养护工作之后,在混凝土的强度达到设计强度的50%后方可进行橡胶条的安装。在橡胶条安装前,要将缝内清洗干净,避免杂物留在缝内对混凝土的伸缩性进行影响。在橡胶止水条的安装过程中,一定要确保安装的平整,保持止水条的长度符合要求,并且保持表面的干净整洁。为方便橡胶条的安装,就要在每天的温度较低的时刻进行安装,温度对安装过程中型钢的确定有一定的关联,也有桥梁伸缩量的实际值与设计值有关,所以设计量大于实际量时,要将型钢的缝隙适当调小。

4桥梁伸缩缝施工的质量控制

4.1设计环节

在桥梁伸缩装置的设计过程中,设计人员应当根据实际情况出发,对桥梁的实际情况进行全面了解,之后对伸缩缝装置进行科学合理的选择。对于中小桥梁(20m以下)来说,可将W型的伸缩装置应用于实际中,不许对伸缩缝进行设置。为了能够使桥梁伸缩装置达到实际应用需求,尤其要注重伸缩装置的合理性,以此为避免后续病害的发生奠定基础。

4.2施工阶段的施工质量控制

4.2.1桥梁伸缩缝装置的合理选择

对于桥梁伸缩缝装置的选择,应综合施工现场客观条件以及桥梁建设实际来考虑是否满足设计使用要求,而不是单纯地只考虑伸缩装置的刚度与伸缩性。确定伸缩装置后进行材料质量的严格检查把关,确保符合相关标准,保证选择的伸缩装置在安装使用后能促使桥梁更好地满足车辆舒适平稳通行需求。

4.2.2桥梁伸缩缝装置施工清理准备

在进行伸缩缝装置安装前应对预埋件的预留数量、位置进行检查,确保符合施工要求。同时对桥端缝隙内的杂物进行清理干净,对开槽后的槽口位置要保证有效全面冲洗,才能进一步施工。

4.2.3桥梁伸缩缝装置焊接质量控制

众所周知,桥梁工程的施工绝大部分环节都需要在露天无遮挡环境开展,所以其施工质量与施工安全都受到施工所处环境的温度、日照、湿度等气候因素影响,当气候等因素发生变化时,很容易就造成桥梁伸缩缝发生变形问题。所以,在桥梁伸缩缝装置安装的预埋钢筋环节应严格把控焊接质量,对于钢筋与伸缩缝中的总拉力要控制保持一致,然后在焊接过程中要结合温度适当调整间隙的安装值,保证焊接质量。

4.2.4桥梁伸缩缝装置浇筑质量控制

浇筑工序是桥梁伸缩缝施工的核心步骤,其质量好坏直接影响伸缩缝施工的质量。桥梁伸缩缝浇筑工艺的振捣过程,一般应采用振捣装置,确保在对伸缩缝位置进行混凝土浇注振捣时保持平整,避免由于存在气泡而影响伸缩缝的密实度。此外还应严格采用养护措施,使得施工能力得到增强,包括洒水养护等措施,使得桥梁施工工程的质量得到有力保障。

4.3养护方面

为了防止出现桥梁病害的发生,应当采取有效技术展开各个项目的施工。以钢纤维混凝土浇筑为例,在型钢定位锚固和铺设路面层钢筋后,可以采用高压水的方式对槽内垃圾进行二次清理,经过监理单位验收合格之后,才可以真正地开展施工;浇筑过程中应当对混凝土配合比的情况进行检查,使其达到实际施工需求,以此使钢纤维混凝土质量得到保障;为了保证混凝土表面的平整效果,施工人员应当做好振捣工作,需要保证混凝土平面的平整、均匀效果,将0~2mm作为平整度的标准,对于30cm的槽深混凝土来说,应当予以一次性浇筑;对于30cm以上的槽深混凝土来说,应当进行分层浇筑,其目的是为了使浇筑整体质量满足实际需求。在混凝土振捣过程中,可将两侧同步振捣的方法应用于实际操作中,为了确保振捣效果达到标准需求,振捣过程应达到泛浆、不再有气泡为止。对于斜交桥梁锐角之处,在振捣密实之后,应将混凝土表面刮平,可采用刮杆辅助操作,将低于正常沥青柔性桥面高程2mm作为平整度的标准。

施工人员在完成浇筑作业之后,应当将麻布袋立即覆盖于桥梁表面,并定期对其进行洒水,其目的是为了使混凝土保持湿润状态,一般需进行1周以上的养护。养护期间应由专人进行交通设施的维护,做好防护或封闭措施,在施工点前方设置警示标志,或者设置好相关的标志。一般情况下,在安装橡胶密封条时,应当满足混凝土的强度大于设计强度的条件,如果其强度没有达到这一标准,还需要继续进行养护工作,直到达到这一需求才能安装橡胶密封条。在真正安装过程中,应清理缝隙中的杂物,需要在整洁的环境安装橡胶条。

5伸缩缝施工质量控制方要点

5.1 严格控制混凝土振捣

由于混凝土材料受到温度影响会产生内部应力变化,而振捣工作质量会直接影响混凝土整体性能,所以必须要加强振捣控制工作。要根据工程设计标准浇筑质量达标的高强钢纤维混凝土,严格按照技术标准开展工作。振捣棒要快插慢拔,不得触碰到结构内部钢筋,分层充分捣实,每层振捣棒插入深度为5~10cm。振捣时在混凝土无气泡、无离析即可,并慢慢拔出振捣棒。

5.2 合理选择伸缩缝装置

伸缩缝施工工艺质量直接受到伸缩缝装置影响,如果伸缩缝装置选择不当会直接降低伸缩缝刚度。所以,在伸缩缝装置采购当中,要重点考虑产品质量是否可以满足设计标准,在运输到施工现场时,检查外观、材质是否符合产品说明书质量标准,如果不满足伸缩缝施工标准要立刻退回,不得运输到施工现场。此外,还需要充分考虑梁之间、梁与台之间伸缩缝施工要求,保证车辆行驶足够舒畅、平稳,同时考虑伸缩缝防渗性、耐久度等。只有全部都满足施工缝的施工标准,即可运输到施工现场使用。

结语

综上所述,伸缩缝是桥梁工程中不可或缺的重要组成部分,其对桥梁的使用效果与使用寿命有明显的效果,为能够更好地保证桥梁工程的质量,应严格控制管理伸缩缝的施工质量,相关单位的管理人员与工作人员应充分认识其重要性,掌握影响其质量的因素并在其施工过程中采取有效的技术措施进行调整,从而避免由于伸缩缝的不合理施工影响桥梁伸缩缝的质量,促进桥梁健康安全稳定发展,为我国的交通运输事业蓬勃发展奠定良好基础。

参考文献:

[1]邓科尧.公路桥梁伸缩缝的施工工艺和质量控制分析[J].地产,2019(18):106.

[2]张晓磊,张景珊.桥梁伸缩缝安装的施工工艺和施工控制[J].智库时代,2018(52):91-92.

[3]杨军.高速公路桥梁伸缩缝施工工艺及质量控制措施[J].黑龙江交通科技,2018,41(02):107-108.

论文作者:范秀英

论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期

论文发表时间:2020/4/29

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