公路橋梁伸縮縫處跳車成因及防治措施

寇 利

[摘要] 本文介紹了橋梁伸縮縫處跳車的危害,分析了跳車的原因,提出了解決跳車的防治措施。

[關鍵詞] 橋梁伸縮縫跳車成因防治措施

公路橋梁伸縮縫處跳車是常見的道路病害,它隨著車輛的載重量增加及車速的提高,這個問題越來越突出。橋梁伸縮縫的作用在于調節(jié)由車輛荷載環(huán)境特征和橋梁建筑材料的物理性能所引起的上部結構之間的位移和上部結構之間的聯結。橋梁伸縮縫裝置是橋梁結構的一部分,如果設計不當、安裝質量低劣、缺乏科學的管理和及時的養(yǎng)護,大部分橋梁會在橋梁伸縮縫處形成臺階,甚至引發(fā)交通事故,影響了公路橋梁的正常運營。橋梁伸縮跳車除對行車安全和行車舒適性產生嚴重危害外,由于跳車產生的水平和垂直沖擊力對路面、路基和橋梁結構物產生進一步的損壞,降低公路使用功能,增加養(yǎng)護維修費用和管理難度,同時由于跳車的振動和沖擊力對車輛產生不利反力,增加車輛機械磨損和輪胎磨損,增大油耗和運輸成本,縮短車輛使用壽命。

一、產生跳車的原因分析

橋梁伸縮縫處跳車主要是因為伸縮縫已經產生病害或者已被損壞,其病害或損壞的原因一般有以下幾種。

1、伸縮量計算不準確,沒有考慮到伸縮裝置安裝時的實際溫度對伸縮量的影響等,在伸縮裝置本身不具備或很難具備調整初始位移量,以適應于安裝溫度對位移的要求時,選型不當是造成伸縮裝置破壞的重要原因。

2、對伸縮裝置施工工藝要求重視不夠,由于趕工期等原因,未嚴格按施工工藝標準和安裝程序進行施工。

3、預埋筋與錨固筋焊接質量差。

4、后澆筑砼或其他填料施工不密實,有蜂窩、空洞等,強度達不到設計要求,承受不住車輛荷載的強烈沖擊。

5、伸縮裝置兩側砼和瀝青砼面層結合不好,碾壓不到位、不密實,出現兩張皮,極易產生剝離、脫落,從而造成伸縮縫破壞。

6、養(yǎng)生、維修、養(yǎng)護不到位。正常的維修、養(yǎng)護是保證伸縮裝置正常工作和延長使用壽命必不可少的重要環(huán)節(jié),而此項工作往往被忽視。由于養(yǎng)護管理不善,伸縮裝置出現的局部損壞維修不及時,橋面沒有經常清掃,由過往車輛帶來的泥砂、石屑等雜物將伸縮裝置淤死,影響伸縮裝置的伸縮功效,造成破壞加劇,嚴重者可導致整條伸縮縫破損。原有橋梁逐漸老化、橋面鋪裝層老化、接縫處橋面凹凸不平以及維修不充分等,均可引起伸縮裝置破損。

7、交通流量影響。橋梁在營運過程中,交通量增大、重型車輛不斷增多,車輛的沖擊作用也明顯變大,造成某些伸縮裝置的部件破損、脫落、松動,有的甚至引起橋面破壞,嚴重影響行車安全。

二、橋梁伸縮縫處跳車的防治措施

由于橋梁伸縮縫處發(fā)生跳車的原因多種多樣,因此對跳車的治理和防治,必須從設計、施工、監(jiān)理和養(yǎng)護等方面全方位進行。

1.重視對主梁梁端進行特殊設計。主梁端部要具有足夠的強度和剛度,以滿足通車營運過程中反復荷載的作用。并且在設計時采用恰當的伸縮間距,以保證伸縮裝置的正常使用。

2.合理選擇伸縮縫裝置。選用伸縮裝置最主要的是伸縮裝置本身的剛度和質量,理想的伸縮縫裝置必須滿足下列要求:

①滿足結構梁與梁之間和梁與臺之間的位移;

②錨固構造必須牢固可靠、經久耐用,能夠抵抗機械磨損和碰撞;

③能夠保證車輛行駛平穩(wěn)、舒適;

④能夠防止雨水、垃圾和雜物等滲入;

⑤安裝方便、簡單,易檢查且便于養(yǎng)護操作。

目前我國公路建設中采用的伸縮裝置類型較多,常見的有板式橡膠縫、齒口鋼板伸縮縫及仿毛勒伸縮縫、美國萬寶伸縮縫、德國毛勒伸縮縫以及彈塑體與碎石填充型無縫伸縮縫等。

3.嚴格安裝伸縮裝置。伸縮裝置安裝質量的好壞是影響使用效果和使用壽命的重要因素。

①伸縮裝置的錨固寬度按50 em設置為宜?？紤]到施工工藝的協調,橋臺上宜采用背墻的寬度進行設置,這樣既方便了橋面板、現澆混凝土鋪裝層的施工,也使伸縮裝置的牢固性得到保證。

②合理布設伸縮裝置的錨固鋼筋。在預制梁板的端部和背墻內預埋伸縮裝置錨固鋼筋是在2種不同情況下進行的。一般設計給定的都是對稱于橋寬中心、在梁板端部設置預埋鋼筋,則鋼筋在每片梁板內的預埋位置都會不一樣,給施工增加了難度,因此錨固鋼筋應以對稱于每片梁(板)的中心進行設置。施工中要確保錨固鋼筋的錨固作用,僅在澆筑8—10 cm厚的橋面板混凝土深度內進行設置是不可取的,這實際上沒有讓伸縮裝置的定位角鋼牢固地與梁板和背墻混凝土聯結成整體,形成不牢固隱患,施工中必須認真對待。

③確保伸縮裝置定位角鋼安裝質量。伸縮裝置的定位角鋼一定要依據安裝時測出的氣溫,計算伸縮縫的伸縮量并調整2塊定位角鋼之間的距離,同時按橋面高度將定位角鋼焊接到預埋鋼筋上,嚴格控制縫距。定位角鋼附近的混凝土,在施工中振搗比較困難,死角和鋼筋密集的部位,必須加強人工插搗。

④伸縮縫施工應選用專業(yè)化隊伍進行,派遣專職監(jiān)理人員嚴格監(jiān)理。伸縮縫安裝應在橋面完成后再切縫、開槽、安裝伸縮縫,其效果優(yōu)于先安裝伸縮縫再做橋面,并有利于消除跳車。

4.認真進行錨固區(qū)混凝土的澆筑,是確保伸縮裝置平整、順暢的重要措施,也是通車營運后影響伸縮縫使用壽命至關重要的環(huán)節(jié)。橋面行車道混凝土鋪裝可同伸縮裝置錨固區(qū)的混凝土同時進行澆筑。

5.加強伸縮縫的養(yǎng)護。伸縮裝置在通車營運過程中必須加強養(yǎng)護,確保其正常工作和正常發(fā)揮伸縮功能。主要養(yǎng)護工作應按以下幾點進行:

①做好橋面的清掃保潔工作,清除伸縮縫內的雜物(砂、石、硬物等),避免雜物存在,影響縫的自由變形及損壞伸縮縫。

②經常性的巡視、檢查橋面,發(fā)現問題應及時解決,根據問題的嚴重程度進行維修、修補、局部更換部件直至全部更換。

③注意做好橋面鋪裝層的維修工作,發(fā)現橋面凹凸不平(大于5 mill時)特別是伸縮縫附近凹凸不平有損壞時,要及時修補。

④發(fā)現梁板端部破壞或填縫料表面剝落、開裂、下陷、老化等,應及時修補或更換。

⑤高等級的公路交通量大,行車速度快,不允許中斷交通,維修時要做好交通管制工作,盡可能縮短維修時間,注意安全,保證維修質量。

三、橋梁伸縮縫處跳車的維修措施

橋梁在通車營運過程中,由于伸縮裝置損壞至定程度即會引起橋面跳車,因此對于損壞的伸縮裝置應及時進行修復、更換,以免造成更大的損失。

1.伸縮裝置構件局部維修、更換。伸縮縫裝置在損壞初期只是局部構件不能正常工作,雖對行車影響不大,但也應及時維修,更換個別已損壞的部件,以滿足伸縮縫裝置正常工作的要求。

2.伸縮裝置修復更換。伸縮縫裝置破損已引起橋面跳車,局部維修更換個別部件已不可能時,即應更換伸縮縫裝置。根據對伸縮縫的實際要求,從當前可供使用的伸縮裝置中科學地比較、選型,同時結合舊橋伸縮裝置更換的特點,伸縮縫裝置的類型、伸縮裝置適用范圍、以往的經驗,使用的情況、伸縮縫裝置損壞的程度以及施工條件能否阻車等多方面因素綜合考慮,選出適合修復更換的伸縮縫裝置進行修復更換。

3.修復更換伸縮縫裝置的原則。修復更換伸縮裝置應以經濟合理為原則,即能利用的盡量利用,完全不能利用的徹底更換,以此達到修復更換的目的。

總之,橋頭及橋梁伸縮縫處跳車是一個比較復雜的問題,涉及到設計、施工、監(jiān)理、管理、養(yǎng)護、運營等各個方面,是一個系統(tǒng)工程。首先應在設計中做到先進、合理并建立健全相應的技術標準,對施工方法、注意事項和質量提出明確的要求,同時加強監(jiān)理工作的管理和增強監(jiān)理工程師的責任心,減輕或消除橋頭及橋梁伸縮縫跳車病害。

參考文獻:

[1] 《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ041-2000)

[2] 《公路橋梁伸縮裝置》(JT/T327-2004)