王飞宇
湖南省高速公路集团有限公司 湖南长沙 410000
摘要:伸缩缝及支座作为桥梁的主要构成部分,维修养护技术直接影响到桥梁整体质量。通过分析桥梁伸缩缝及支座常见故障病害问题,给出提升维修养护质量的措施。
关键词:公路桥梁;故障病害;维修养护
交通量不断增加,尤其是车辆正向重型化与大型化方向发展,加之自然条件不断侵蚀,对公路及其桥梁都造成很大损伤,也对养护提出了更高的要求。为保证桥梁运行的安全性及畅通性,需要做好各结构部分的检查及维护。
一、公路桥梁伸缩缝及支座病害的分析
1、支座开裂
前期施工过程所使用的混凝土材料质量不高,且工艺技术不完善,可能会出现支座受力不匀称,引发超重情况或桥梁负荷情况。而支座裂缝及裂纹主要以横、纵双向裂缝为主,横向裂缝的出现原因是由于支座功能不达标,出现型材变形现象,导致混凝土表面有明显残渣残留;而纵向裂缝的出现原因是由于砼材料型号、刚性需求不达标,出现压力失衡而导致的纵向裂缝。同时,工程进行中的养护措施不到位,砼材料表面掺杂了较多杂质,也会直接引发广度裂缝情况。
2、支座位移
外部环境功能不协调,促使支座发生方向偏移,从而导致支座本身受力不匀称,出现承压功能失效或支座不规范位移情况。在此过程中,支座也会受到环境水分的影响,出现电化学锈蚀现象。而该现象会导致材料稳定性问题,使支座局部应力不足。同时,支座基础结构的规划方案存在一定问题,也可能会出现梁体质量过大而导致承载力不足的现象,发生材料位移情况。该情况还会加剧钢材脱落,严重影响材料的使用功能。
3、支座变形
支座变形的发生原因是由于橡胶支座受力不匀称,导致设备压缩功能失效,而引发这方面的主导因素是由于竖向荷载方面的问题。同时在支承垫石的作用下,导致材料承载力下降,进而导致各坡段支座的稳定功能是失衡,会导致支座材料表面凹陷、错位等情况。此外,由于工程设计误差,且梁纵坡(上坡道、下坡道)承载值不稳定。若支座出现一定设计裂缝或剪切变形,使支座受力属性不均衡,出现砼材料膨胀现象,也会降低支座设备的材料功能。
4、钢材脱空
钢材脱空现象的发生原因主要是由于支座受压不均衡,出现局部管件功能异常,导致梁体底部出现孔隙,当孔隙超过支座承载要求(垫石裂缝表面积≥支座边长的25.8%)时,会出现钢材脱落现象。而导致钢材脱落的影响因素是由于材料温度异常、设备强度过低抑或是钢材锈蚀或材料粘结功能失效情况。同时,由于主体材料的功能参数不稳定,受到不稳定的承压,会导致材料破碎。特别是支座设备的密实度不高,容易在一定力场作用下出现脱空。
二、公路桥梁常用伸缩缝及支座维修养护
1、齿板剪坏的维修
对于固定支座而言,因受到水平力的作用会使齿板被剪坏,此时可设置加强架来取代齿板。对于加强架,无论是设计还是安装工艺,都需要通过试验来确定,一般是先进行加强架的制作,然后在支座上进行加强架的试拼,通过调试确认合格后对其进行固定,最后以水平力大小为依据,在支座和加强架之间的缝隙中填充环氧树脂材料。现场施工步骤为:
(1)表面凿毛处理并填充砂浆。维修前先将梁顶起,凿除损坏的部分并将其清理干净,然后填充砂浆,达到设计要求的标高为止。
(2)当齿板已经被完全破坏时,应进行处理,此外可不进行清理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于支座为铸铁材质,所以不可进行气切,更不可采用人工进行切割,仅可以使用机械设备来切割。
(3)对加强架进行安装的过程中,应充分考虑施工的时间及要领,具体如下:
①上支座不能与下支座的齿板相接,需预留足够的缝隙;
②加强架和梁体之间也要保持足够间隙;
③做好现场试验;
④将螺母拧紧,使螺杆的实际拉力能够达到20kg/cm 2以上。
(4)为了使加强架能够保持在稳定的状态,架身和支架之间还要填充树脂材料。
(5)注意并做好螺母与拉力杆的防锈蚀。
2、垫板下层砂浆压碎
施工中如果砂浆未能填满,将在受到压力作用后被压碎,导致支座产生倾斜与下沉。针对这种情况,可采用以下措施维修和处理。
(1)设置脚手架与安全防护设施。充分利用盖梁及桥墩进行脚手架的悬吊,此外,在设置脚手架的同时还应采取避免砂浆坠落的有效措施;
(2)用千斤顶对主梁进行临时支撑,并在腹板上设置修补用钢板,在现场将其焊接牢固,同时要注意对钢板进行除锈;
(3)对支座进行维修时,不可中断交通,为此将主梁顶起以后,布置临时支撑结构,确保维修时车辆能够安全通过。
(4)对加强钢板进行安装的过程中,将梁小幅顶起,不超过2~3mm。
(5)对残留的砂浆进行清理,处理凿毛后产生的尘埃及碎渣,露出内部新鲜的表面,然后浇筑新的混凝土,保证新、旧两部分能良好结合。
(6)待以上处理完成后进行新支座的安装,期间注意对支座方位及标高进行调整。
(7)为了使新、旧两部分形成一体,需要进行钢筋的预埋,另外,为避免砂浆开裂,还要布置钢筋网,并做好锚固筋和钢筋网之间的联结。
3、公路桥梁伸缩缝维修
(1)平接式伸缩缝:在缝间角隅部位采用钢材和环氧树脂进行加固,其表层橡胶被固定,设置在缝中的橡胶不可支承上部荷载。①混凝土桥:当交通量在15000辆/日以内时,伸缩量在30mm以内;②钢桥:当交通量在15000辆/日以内时,伸缩量在40mm以内。
(2)橡胶伸缩缝:主要由钢材与橡胶两部分组成,其中橡胶可以自由伸缩成多种形状,也能承受一定荷载。①混凝土桥:当交通量超过15000辆/日时,伸缩量在80mm以内,当交通量在15000辆/日以内时,伸缩量在100mm以内;②钢桥:当交通量超过15000辆/日时,伸缩量在50mm以内,当交通量在15000辆/日以内时,伸缩量在100mm以内。
(3)梳形伸缩缝:主要采用钢材,能承受很大的荷载,不限制。其中,对于橡胶伸缩缝,它是将橡胶作为主体的桥梁接缝,利用钢材加工而成的接缝能直接用于车辆荷载的承载,虽然橡胶伸缩缝具有良好的防水性和行驶性能,且噪音小、重量轻,但由于耐久性较差所以使用会受到一定程度的限制。
4、伸缩缝检查和维修
(1)伸缩缝检查
对伸缩缝进行检查的主要目的是随时掌握桥梁路面实际情况与交通量及其发生的变化,以此尽早确定损坏情况,立即展开维修,减少由于伸缩缝破坏造成的不利影响。桥梁伸缩缝检查可以分成日常、定期与临时检查三种。其中,日常检查指的是每日进行一次巡查;定期检查指的是每年进行一次详查;而临时检查指的是以实际需要为依据针对某个部位进行检查。
在日常检查过程中,需要注意以下内容:铺装层和伸缩缝之间是否存在错台、通车后是否有噪音和损伤;在定期检查与临时检查过程中,需要注意以下内容:确认是否存在漏水的情况,固定件是否受损和松动,支架是否存在异常,此外,还包含日常检查所有内容,即铺装层和伸缩缝之间是否存在错台、通车后是否有噪音和损伤等。
(2)伸缩缝维修
以检查结果为依据,迅速给出是否需要维修的判断,对于相关管理部门,应以实际情况为依据,确定维修的方法,此时必须以不会对正常运输造成影响作为基本准则,对此需要引起相关人员的高度重视。
轻微维修可以在相对较短的时间内结束,与其他方面的维修一同完成。如果需要对伸缩缝进行更换,要消耗很长一段时间,如果交通量相对较小,则要做好交通管制。另外,如果交通量很大,则为了避免事故的发生,确保养路工人可以正常安全地完成工作,当条件允许时,可以在夜间进行维修,也可暂时封闭交通。
结语
综上所述,伸缩缝与支座作为桥梁结构重要组成部分,在实际工作中应切实做好日常检查,根据伸缩缝和支座的实际情况,制定有效的养护方案,及时维修处理已经损坏的伸缩缝和支座,使其始终处在良好状态,发挥应有的作用。
参考文献:
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[2]陈衍永.高速公路桥梁伸缩缝快速维修更换施工技术[J].建筑技术开发,2019,46(08):114-116.
[3]刘迪.探讨桥梁伸缩缝病害产生的原因及养护措施[J].门窗,2019(08):134.
论文作者:王飞宇
论文发表刊物:《防护工程》2019年16期
论文发表时间:2019/12/16
标签:支座论文; 伸缩缝论文; 交通量论文; 桥梁论文; 材料论文; 橡胶论文; 钢材论文; 《防护工程》2019年16期论文;