橋梁伸縮縫破損分析及處理措施

劉 濤 袁 敏

（1、江蘇東南交通工程咨詢監(jiān)理有限公司，江蘇 南京 210018 2、南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 211188）

1 前言

伸縮縫裝置是橋梁結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件，某簡(jiǎn)支箱粱橋位于交通樞紐部位，由于該橋長(zhǎng)期受到超重車輛以及過(guò)于飽和的車流量的破壞，導(dǎo)致伸縮縫及橋面受到嚴(yán)重的破損，本文對(duì)該橋伸縮縫的破壞原因進(jìn)行分析并提出處理措施。

2 橋梁伸縮縫的破壞原因及處理措施

2.1 橋梁伸縮縫病害產(chǎn)生的主要原因

橋面伸縮縫直接承受車輪荷載的反復(fù)沖擊作用，是橋梁結(jié)構(gòu)最易遭到破壞而又較難修復(fù)的部位。病害產(chǎn)生的原因主要有如下幾方面：

2.1.1 設(shè)計(jì)方面的原因

設(shè)計(jì)時(shí)橋面板端部剛度考慮不足，當(dāng)橋面板受到汽車荷載作用時(shí)，因翼板較薄，橫向聯(lián)系較弱，導(dǎo)致橋面板反復(fù)變形過(guò)大；

伸縮量計(jì)算不準(zhǔn)確，沒(méi)有考慮到伸縮裝置安裝時(shí)的實(shí)際溫度對(duì)伸縮裝置的影響，伸縮裝置本身無(wú)法或很難調(diào)整初始位移量；

選型不當(dāng)，采用過(guò)小的伸縮間距，導(dǎo)致伸縮裝置破損；

設(shè)計(jì)時(shí)將伸縮裝置的錨固件置于橋面鋪裝層中時(shí)，與主梁（板）連接的部分很少，而且力的分布不容易傳遞，最終導(dǎo)致砼粘結(jié)力的失效。

該橋設(shè)計(jì)時(shí)未嚴(yán)格規(guī)定伸縮裝置兩側(cè)的后澆砼和鋪裝層材料的選擇、配合比、密實(shí)度和強(qiáng)度，同時(shí)對(duì)交通量的估計(jì)不足，也導(dǎo)致橋梁長(zhǎng)期處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。

2.1.2 施工方面的原因

施工未能嚴(yán)格按規(guī)范要求、安裝程序及有關(guān)操作要求施工，致使伸縮裝置不能正常工作；

伸縮裝置兩側(cè)水泥砼和瀝青砼鋪裝層結(jié)合不好，瀝青砼鋪裝層碾壓不密實(shí)，最終引起伸縮裝置的破壞；

后澆砼澆注不密實(shí)，出現(xiàn)蜂窩、空洞等，達(dá)不到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求，難以承受車輛荷載的強(qiáng)烈沖擊；

提前開放交通，使錨固混凝土產(chǎn)生早期損傷。

伸縮裝置安裝是橋梁收尾工序，施工時(shí)內(nèi)部質(zhì)量管理松懈、施工人員質(zhì)量意識(shí)降低，出現(xiàn)伸縮裝置錨固鋼筋焊接的不夠牢固或產(chǎn)生遺漏預(yù)埋鋼筋、梁端伸縮縫間距人為地放大和縮小、定位角鋼位置不正確等現(xiàn)象。

2.1.3 養(yǎng)護(hù)不周及外界的影響

該橋原有橋梁鋪裝層逐漸老化，不能及時(shí)經(jīng)常的維修，破壞不斷擴(kuò)展；落入伸縮裝置的砂土、雜物未能及時(shí)認(rèn)真地清掃，使原設(shè)計(jì)的伸縮量不能保證；橋梁超載情況不能得到有效控制，對(duì)橋梁伸縮裝置的有效使用和耐久性帶來(lái)嚴(yán)重威脅；地震等其他惡劣氣候條件的影響。

2.2 本橋伸縮縫破損的處理措施

我們根據(jù)從設(shè)計(jì)和施工兩方面提出處理措施。

2.2.1 設(shè)計(jì)方面處理措施

增強(qiáng)梁端部設(shè)計(jì)，增強(qiáng)翼板與中間板塊的橫向連接力，使翼板與橋梁形成緊密的整體，有效傳遞荷載，使橋梁整體受力，解決翼板處伸縮縫易破損的問(wèn)題；對(duì)伸縮量計(jì)算準(zhǔn)確，確定伸縮縫型號(hào)時(shí)應(yīng)充分考慮到伸縮裝置安裝時(shí)的實(shí)際溫度對(duì)伸縮裝置的影響，選擇相應(yīng)型號(hào)伸縮縫，調(diào)整好初始位移量；將伸縮裝置的錨固件置于橋面鋪裝層中時(shí)，使之與主梁（板）有充分的連接，使力的分布容易傳遞，使橋梁在工作時(shí)保持整體受力，發(fā)揮伸縮縫的作用；材料和結(jié)構(gòu)選擇合理，防水、排水設(shè)施完善；嚴(yán)格規(guī)定伸縮裝置兩側(cè)的后澆砼和鋪裝層材料的選擇、配合比、密實(shí)度和強(qiáng)度，保證伸縮裝置營(yíng)運(yùn)質(zhì)量；對(duì)未來(lái)交通量的估計(jì)科學(xué)合理，使橋梁能夠滿足交通要求，對(duì)圖紙中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格的審查，杜絕設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤；根據(jù)橋梁跨度、伸縮量的大小選擇相配套的伸縮縫裝置；對(duì)伸縮縫的安裝位置作詳細(xì)說(shuō)明，使施工人員能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求在正確的部位安裝伸縮縫。

2.2.2 施工方面的處理措施

施工質(zhì)量直接決定伸縮縫的使用壽命，主要包括以下幾點(diǎn)：

2.2.2.1 施工前應(yīng)注意的事項(xiàng)

做好施工前準(zhǔn)備工作，包括熟悉圖紙、安裝操作規(guī)程，并進(jìn)行施工操作規(guī)程培訓(xùn)；對(duì)伸縮縫的位置編號(hào)進(jìn)行檢查，對(duì)伸縮縫進(jìn)行順直度、平整度扭向及間距進(jìn)行檢查驗(yàn)收工作；機(jī)械設(shè)備配備齊全，小型機(jī)具應(yīng)全部到位，尤其是發(fā)電機(jī)，必須檢查其完好率，同時(shí)確保有一臺(tái)作為備用，保證施工順利進(jìn)行；合理選擇拌和站及混凝土的運(yùn)輸，混凝土長(zhǎng)距離運(yùn)輸容易出現(xiàn)離析，應(yīng)盡量保證拌和站的位置使運(yùn)輸距離最短；配備彩條布、土工布、鋼板或帆布，以防止路面污染；做好施工警示標(biāo)志，加強(qiáng)交通管制，確保施工質(zhì)量。

2.2.2.2 施工時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)

開槽時(shí)應(yīng)注意：在橋面瀝青砼鋪裝層完成（覆蓋伸縮縫連續(xù)鋪筑）并驗(yàn)收合格后，根據(jù)施工圖的要求進(jìn)行開槽切割。鋸縫應(yīng)整齊、順直，并注意把瀝青砼切透，以免開槽時(shí)縫外砼松動(dòng)。開槽時(shí)應(yīng)將槽內(nèi)的瀝青砼、松動(dòng)的水泥砼鑿除干凈，并用高壓水槍清除浮塵和雜物；

開槽后應(yīng)禁止車輛通行，嚴(yán)禁施工人員踩踏槽兩側(cè)邊緣。 梁端間隙內(nèi)的雜物必須清理干凈，然后用泡沫塑料填塞密實(shí)，開槽后產(chǎn)生的所有棄料必須及時(shí)清理干凈，確保施工現(xiàn)場(chǎng)整潔；

認(rèn)真檢查預(yù)埋鋼筋，對(duì)有裂紋和折斷的鋼筋應(yīng)及時(shí)校正并按焊接要求補(bǔ)焊或補(bǔ)鋼筋，所有錨環(huán)均與預(yù)埋鋼筋焊接，焊接前需對(duì)鋼筋表面進(jìn)行除銹處理；

填塞構(gòu)造縫時(shí)用相應(yīng)厚度的泡沫板塞入異型鋼構(gòu)造縫內(nèi)，注意要有足夠的深度和嚴(yán)密性，上面應(yīng)和槽底相平，不能有松動(dòng)和較大的縫隙，以防止漏漿；

伸縮縫安裝前，要與設(shè)計(jì)圖和現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)位置、尺寸無(wú)誤后，再穩(wěn)放入預(yù)留槽。 橋上各接縫處縫隙一定要用聚苯乙烯泡沫板塞嚴(yán)，防止?jié)沧⒈Ｗo(hù)帶混凝土?xí)r灌入。伸縮縫保護(hù)帶混凝土澆筑后要及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，以利強(qiáng)度增長(zhǎng)和防止裂縫出現(xiàn)。

安裝完成后應(yīng)對(duì)伸縮縫的標(biāo)高應(yīng)再?gòu)?fù)測(cè)一遍，確認(rèn)在臨時(shí)固定過(guò)程中未出現(xiàn)任何變形、偏差后，把異型鋼梁上的錨固鋼筋與預(yù)埋鋼筋在兩側(cè)同時(shí)焊牢。注意焊點(diǎn)與型鋼距離不小于5cm，以免型鋼變形。在焊接的同時(shí)，應(yīng)隨時(shí)用三米直尺、塞尺檢測(cè)異型鋼的平整度，平整度應(yīng)控制在0～2mm范圍。

砼澆筑前應(yīng)在縫兩側(cè)鋪上塑料布，對(duì)稱澆筑混凝土，伸縮縫裝置內(nèi)部和下方是振實(shí)的重點(diǎn)部位，尤其是與橋面和異型鋼頂面相接處,更要嚴(yán)格控制。振搗時(shí)必須注意伸縮縫邊梁下、錨環(huán)、錨板及支撐箱下部混凝土的密實(shí)性。砼澆筑完后抹面時(shí)應(yīng)用三米直尺檢測(cè)平整度，保證所澆筑連接帶砼的平整度。

2.2.2.3 施工完成后應(yīng)注意養(yǎng)生及安全

砼澆筑應(yīng)及時(shí)覆蓋養(yǎng)生，終凝后灑水養(yǎng)生，保持潮濕。混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%以上后,方可安裝“V”型結(jié)構(gòu)橡膠密封條，施工完成后應(yīng)及時(shí)清理干凈施工現(xiàn)場(chǎng)。在砼的強(qiáng)度達(dá)到90%以前，不得開放任何車輛通行。養(yǎng)護(hù)期一般應(yīng)不少于七天，專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)。

施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)切實(shí)做好安全工作，應(yīng)在距離施工地點(diǎn)50m處將道路封閉，設(shè)置警示標(biāo)志，必要時(shí)安排人員看守。

3 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)本橋伸縮縫的損壞情況，我們首先分析伸縮縫破損的原因，有針對(duì)性的進(jìn)行處理；修復(fù)后確保伸縮縫裝置處于正常工作狀態(tài)。伸縮縫安裝完成后使橋面平整、光滑、不漏水滲水、確保了車輛平穩(wěn)行駛，使伸縮縫的使用期限能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

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