公路橋梁伸縮裝置早期損壞原因分析、預(yù)防措施及施工建議

　　摘要：橋梁伸縮裝置引起了越來(lái)越多人的高度重視，在設(shè)計(jì)和施工中采取了多種措施，如布設(shè)足夠的鋼筋網(wǎng)、加強(qiáng)焊接質(zhì)量、采用高性能混凝土等，同時(shí)在施工中將伸縮縫工程作為重要項(xiàng)目進(jìn)行單獨(dú)管理，由專職監(jiān)理人員對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)督。但盡管如此，近年來(lái)，已通車的高速公路還是在伸縮裝置部位發(fā)生了不同程度的損壞。由于交通量大、車速快，維修過(guò)程存在較大安全隱患，維修施工操作非常困難，且維修成本很大。文章結(jié)合多年施工經(jīng)驗(yàn)，就公路橋梁伸縮縫裝置出現(xiàn)的早期損壞成因進(jìn)行分析，提出一些防治措施，就公路橋梁伸縮裝置的施工提出具體建議。
　　關(guān)鍵詞：公路橋梁伸縮縫裝置 損壞成因 防治措施 施工建議
　　中圖分類號(hào):F280 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
　　文章編號(hào):1004-4914（2012）10-294-02
　　隨著我國(guó)綜合國(guó)力的提高，以高速公路為代表的高等級(jí)公路雨后春筍般的出現(xiàn)，交通量的增長(zhǎng)、行車速度的提高，軸重越來(lái)越大，人們對(duì)公路行車舒適性、安全性及橋梁使用壽命等要求也越來(lái)越高，而伸縮裝置長(zhǎng)期暴露在大氣中，使用環(huán)境惡劣，是橋梁中最易破壞的部位。因此橋梁伸縮裝置引起了越來(lái)越多人的高度重視，在設(shè)計(jì)和施工中采取了多種措施，如布設(shè)足夠的鋼筋網(wǎng)、加強(qiáng)焊接質(zhì)量、采用高性能混凝土等，同時(shí)在施工中將伸縮縫工程作為重要項(xiàng)目進(jìn)行單獨(dú)管理，由專職監(jiān)理人員對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)督。但盡管如此，近年來(lái)，已通車的高速公路還是在伸縮裝置部位發(fā)生了不同程度的損壞。由于交通量大、車速快，維修過(guò)程存在較大安全隱患，維修施工操作非常困難，且維修成本很大。結(jié)合多年施工經(jīng)驗(yàn)，就橋梁伸縮縫裝置出現(xiàn)的早期病害成因進(jìn)行分析，并提出一些防治措施。
　　一、伸縮縫早期損壞原因分析
　　1.伸縮裝置混凝土破裂損壞。為了提高伸縮裝置的有效性及耐久性，現(xiàn)行高速公路橋梁伸縮裝置預(yù)留槽兩側(cè)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度都要求達(dá)到C50。通過(guò)對(duì)橋梁伸縮裝置混凝土破裂損壞進(jìn)行修復(fù)發(fā)現(xiàn)，已損壞的混凝土強(qiáng)度不足，抗擊性差，用混凝土回彈儀測(cè)試，混凝土的標(biāo)號(hào)達(dá)不到所要求C50的強(qiáng)度，甚至個(gè)別只有達(dá)到C30的強(qiáng)度。而這些橋梁伸縮縫混凝土在施工中質(zhì)量抓的很緊，無(wú)論是從施工單位自檢，還是監(jiān)理單位抽檢，均能達(dá)到設(shè)計(jì)所要求C50的標(biāo)準(zhǔn)，那為什么橋梁伸縮裝置所澆注的混凝土?xí)霈F(xiàn)早期破裂損壞的現(xiàn)象呢·通過(guò)多方面的調(diào)查與分析發(fā)現(xiàn)：哪條高速公路上橋梁伸縮裝置破壞的厲害，就是哪條高速公路當(dāng)時(shí)的工期趕的很緊，因?yàn)闃I(yè)主要求為了提早通車，盡快發(fā)揮高速公路效益，施工單位積極響應(yīng)業(yè)主的號(hào)召，一味地追求工期，并簽定目標(biāo)責(zé)任書(shū)，到最后只能是那家施工單位不按時(shí)交工驗(yàn)收，就要得到嚴(yán)重的處罰。對(duì)施工單位來(lái)說(shuō)，他們也是工期越短、效益越好，同時(shí)還不被業(yè)主所處罰，說(shuō)不定還能得到獎(jiǎng)勵(lì)，在這種情況下，作為施工方不正確考慮工程質(zhì)量，盲目的往前。而橋梁伸縮裝置安裝工程分為左幅和右幅施工作業(yè)，施工時(shí)只能單幅進(jìn)行施工，不可能阻斷交通兩幅同時(shí)進(jìn)行施工，一般情況下是先安裝好左幅（右幅），等伸縮裝置兩側(cè)預(yù)留槽內(nèi)的混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，開(kāi)放交通，再進(jìn)行另一幅的安裝；然而有的業(yè)主為了趕工期，使橋梁伸縮裝置的施工單位在實(shí)際施工中安裝好左幅（右幅），就馬上進(jìn)行另一幅的施工工序，這樣就造成混凝土養(yǎng)生時(shí)間很短，提早開(kāi)放交通，造成混凝土在形成過(guò)程中受損配合比實(shí)際強(qiáng)度不能實(shí)現(xiàn)。另外。還有一個(gè)方面是橋梁伸縮裝置的施工安裝屬于高速公路的收尾工程，各施工單位都在趕工期，路上交叉施工的車輛很多，很難控制交通，特別是在伸縮裝置兩側(cè)的混凝土剛澆注完畢，有的車輛硬穿警示標(biāo)志，過(guò)早碾壓伸縮裝置所澆注的混凝土，致使混凝土強(qiáng)度下降，造成早期破裂損壞。
　　2.伸縮裝置型鋼頂死或過(guò)寬。伸縮裝置的功能是保證橋梁梁體自由伸縮，是梁體長(zhǎng)度隨溫度變化而變化的一種調(diào)節(jié)保護(hù)裝置，如采用D60、D80、D160型等伸縮裝置，則根據(jù)氣溫、梁體長(zhǎng)度等因素在理論上計(jì)算，設(shè)縫處梁體的最大和最小變化分別為60mm、80mm、160mm。而在不同季節(jié)梁體長(zhǎng)度則是一個(gè)變量，反映到伸縮裝置上，相應(yīng)變?yōu)樯炜s量，伸縮量控制不佳，就會(huì)出現(xiàn)夏季過(guò)窄導(dǎo)致伸縮裝置型鋼頂死，冬季過(guò)寬導(dǎo)致膠條拉脫。
　　3.膠條破損。我省采用的伸縮裝置，絕大多數(shù)均為模數(shù)式毛勒伸縮裝置，膠條均為進(jìn)口，使用壽命均為8年～10年，從各條高速公路伸縮裝置膠條的破損情況看，橡膠均未達(dá)到老化，甚至其彈性和韌性至今還完好如初。通過(guò)對(duì)破壞膠條的更換，發(fā)現(xiàn)部分膠條破損是有施工方面原因造成的，因?yàn)榭p體嵌入密封橡膠帶形狀是V行的，在伸縮裝置兩側(cè)預(yù)留槽澆注混凝土立模時(shí)。沒(méi)有把泡沫板割出V行槽，使?jié)沧⒌幕炷僚c膠條沒(méi)有完全分離而是粘貼在一起，當(dāng)伸縮裝置工作時(shí)，粘貼的混凝土就會(huì)受到擠壓把膠條頂破；而大部分膠條破壞則是由于通車后養(yǎng)護(hù)不當(dāng)造成的。
　　4.交通量過(guò)大超載車輛過(guò)多。近幾年來(lái)，高速公路緩解了地方及一般公路交通擁堵的情況，但是在高速公路行使的重型車輛越來(lái)越多，橋梁超載情況不能得到有效控制，特別是在夜間缺乏管理，車輛不按規(guī)定行駛，超載車輛自行上路，對(duì)橋梁伸縮裝置的有效使用和耐久性也常常帶來(lái)嚴(yán)重的威脅，致使伸縮裝置縫體兩側(cè)混凝土過(guò)度疲勞破損，造成伸縮裝置破壞。
　　5.施工方面的原因。對(duì)橋梁伸縮裝置施工工藝要求重視程度不夠，未能嚴(yán)格掌握施工工藝標(biāo)準(zhǔn)和安裝工序進(jìn)行施工；伸縮裝置錨固件焊接質(zhì)量不能保證，只注意表面，忽視內(nèi)部質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求；伸縮裝置兩側(cè)混凝土澆注不密實(shí)，達(dá)不到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求，時(shí)常出現(xiàn)蜂窩、空洞等現(xiàn)象，難以承受車輛荷載的強(qiáng)烈沖擊；伸縮裝置兩側(cè)混凝土和瀝青混凝土鋪裝層結(jié)合不好，碾壓不密實(shí)，形成兩張皮，容易產(chǎn)生開(kāi)裂、脫落，最終引起伸縮裝置的破壞。
　　二、預(yù)防措施
　　1.當(dāng)伸縮裝置混凝土澆注完畢，必須保證7天養(yǎng)生期，禁止一切車輛通行。這樣的施工由于時(shí)間較長(zhǎng)，可能會(huì)給交通帶來(lái)問(wèn)題，所以在施工時(shí)需要合理安排，科學(xué)組織。
　　2.加強(qiáng)施工車輛管制，業(yè)主、監(jiān)理、伸縮裝置施工單位的車輛應(yīng)起到表率作用，以施工標(biāo)志牌為準(zhǔn)，同樣后期交叉施工的工程車輛更應(yīng)理解和配合。
　　3.伸縮裝置生產(chǎn)廠家要根據(jù)實(shí)際安裝氣溫準(zhǔn)確計(jì)算伸縮量，對(duì)于已鎖定伸縮量并運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)的伸縮裝置，在施工時(shí)如果溫度變化超出預(yù)期伸縮量計(jì)算時(shí)的溫度，伸縮裝置施工單位應(yīng)在生產(chǎn)廠家的具體指導(dǎo)下，根據(jù)安裝時(shí)的實(shí)際溫度調(diào)整伸縮裝置的伸縮量。
　　4.伸縮裝置施工單位在安裝縫體泡沫板時(shí)，一定要保證泡沫板起到應(yīng)有的作用，確保伸縮裝置兩側(cè)的混凝土與縫體橡膠條絕對(duì)分離。
　　5.養(yǎng)護(hù)單位要定期清掃伸縮裝置縫體橡膠條內(nèi)的積存物。雨季前，要注意全面檢查及時(shí)清除排水裝置中的砂、土和雜物，對(duì)已銹蝕部分作防護(hù)處理，以確保排水通暢；在冬季，每下一次雪要及時(shí)清掃一次。
　　6.對(duì)伸縮裝置上表面裂縫，應(yīng)及時(shí)清除雜物，灌注填充材料。
　　7.加強(qiáng)車輛管理，禁止一切超載車輛上路。
　　三、公路橋梁伸縮裝置的施工
　　近年來(lái)，公路橋梁伸縮裝置越來(lái)越受到人們的關(guān)注，雖然橋梁伸縮裝置只是橋梁工程里的一個(gè)分項(xiàng)工程，但為了提高伸縮裝置的使用壽命、舒適度、美觀等效果，按照國(guó)家招投標(biāo)法的規(guī)定，公路橋梁伸縮裝置的供應(yīng)及安裝，都是單獨(dú)進(jìn)行材料招標(biāo)，以選擇專業(yè)的生產(chǎn)廠家和施工單位進(jìn)行橋梁伸縮裝置的施工。
　　1.前期工作。預(yù)埋鋼筋、預(yù)留槽的施工是伸縮裝置安裝的重要保證，在橋梁施工時(shí)需注意下列幾個(gè)問(wèn)題：（1）預(yù)埋鋼筋高度、方向及距縫邊的距離要一致符合要求。（2）預(yù)留槽要規(guī)范整齊，幾何尺寸要滿足設(shè)計(jì)要求，邊緣無(wú)破損。（3）伸縮縫處梁與梁或梁與臺(tái)之間預(yù)留縫寬要滿足設(shè)計(jì)要求，預(yù)留縫不能出現(xiàn)波浪形、齒形，這是保證伸縮裝置正常工作需要，同時(shí)橋面施工完后，須清理預(yù)留縫內(nèi)雜物，并用泡沫板填實(shí)，防止雜物進(jìn)入，影響梁體的正常位移。（4）預(yù)留槽及預(yù)埋鋼筋作好后，為方便路面施工，應(yīng)用木板或其它材料將預(yù)留縫蓋好，上面用砂子回填。
　　2.伸縮裝置的運(yùn)輸。工廠組裝好的伸縮裝置，一般由工廠用專車運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)，伸縮裝置在運(yùn)輸過(guò)程中，因受運(yùn)輸長(zhǎng)度限制。通常情況下，凡長(zhǎng)度大于14m的伸縮裝置，建議分段運(yùn)輸，在工地施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼接，并由伸縮裝置生產(chǎn)廠家在專人指導(dǎo)下進(jìn)行施工，伸縮裝置運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)后，要由質(zhì)檢員對(duì)伸縮裝置進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，是否在運(yùn)輸過(guò)程中受損，如受損嚴(yán)重應(yīng)返回生產(chǎn)廠家，對(duì)損壞的伸縮裝置進(jìn)行質(zhì)量修復(fù)。當(dāng)伸縮裝置需在工地存放時(shí)，應(yīng)墊離地面至少30cm，存放于干凈、平整，利于排水的地方，并且不得露天存放。
　　3.施工工藝。施工工藝直接決定著伸縮裝置的使用壽命，伸縮裝置能否合理使用，施工是一個(gè)直接的決定因素。（1）切縫。在路面面層鋪裝完成后，將伸縮裝置預(yù)留槽兩側(cè)各點(diǎn)找見(jiàn)做標(biāo)記，用工程線將兩頭的標(biāo)志點(diǎn)拉好，用石筆將工程線在路面上的位置具體繪出幾個(gè)點(diǎn)，點(diǎn)的間距最好小于1.5m，各點(diǎn)標(biāo)好后，用3m直尺將這些點(diǎn)連成一條直線，用切縫機(jī)沿直線切開(kāi)。（2）開(kāi)挖預(yù)留槽。在伸縮裝置預(yù)留槽兩側(cè)鋪上彩條布或工程布，布的寬度視預(yù)留槽的寬度深度而定，主要是放預(yù)留槽內(nèi)的雜物，保護(hù)路面。用專用工具將路面油層破碎，清理預(yù)留槽下部填充物，在開(kāi)挖預(yù)留槽過(guò)程中應(yīng)注意保護(hù)伸縮裝置預(yù)留槽兩側(cè)邊緣，不能出現(xiàn)磕邊現(xiàn)象，不得破壞伸縮裝置周邊路面鋪裝層的標(biāo)高。預(yù)留槽清理完畢后，如有預(yù)埋鋼筋短缺，應(yīng)在缺筋處按要求間距，用φ18鉆頭，鉆至少10cm深的孔，清理孔內(nèi)雜物并保證孔內(nèi)干燥，用環(huán)氧樹(shù)脂膠按說(shuō)明書(shū)要求比例調(diào)配好，灌入孔內(nèi)并裝入預(yù)埋鋼筋，完全固定后24小時(shí)以上才可以進(jìn)行下一道工序。預(yù)留槽清理完畢后，應(yīng)將預(yù)留槽混凝土鑿毛，預(yù)埋鋼筋除銹，并將預(yù)留槽清洗干凈。（3）伸縮裝置吊裝就位。用起吊設(shè)備將伸縮裝置平穩(wěn)地防入預(yù)留槽內(nèi)，以防變形，用專用夾具將伸縮裝置固定。這時(shí)要注意，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際溫度，計(jì)算伸縮裝置的伸縮量，如伸縮量與安裝溫度不符，應(yīng)在伸縮裝置生產(chǎn)廠家的指導(dǎo)下，根據(jù)溫度的變化適時(shí)調(diào)整伸縮裝置的伸縮量。（4）調(diào)整伸縮裝置的順直度、平整度。按要求調(diào)整伸縮裝置，一般情況下伸縮裝置的順直度誤差應(yīng)小于5mm，伸縮裝置預(yù)留寬度均勻度誤差應(yīng)小于±3mm，伸縮裝置的平整度應(yīng)控制在2mm以內(nèi)。（5）檢驗(yàn)、焊接。伸縮裝置固定后，應(yīng)再檢驗(yàn)一遍，如沒(méi)有問(wèn)題，即可進(jìn)行焊接。（6）安裝隔斷墻。伸縮裝置焊接完檢驗(yàn)合格后，選擇三合板及泡沫板，制作與伸縮縫相適應(yīng)的隔斷墻厚度全長(zhǎng)橫向穿入縫體底部，隔斷墻應(yīng)牢固密實(shí)，完全將伸縮裝置兩側(cè)阻隔開(kāi)，槽底及邊緣無(wú)漏漿縫隙。特別是橡膠條周圍，伸縮裝置隔斷墻的安裝應(yīng)在每天氣溫低時(shí)進(jìn)行。（7）清洗預(yù)留槽、澆注混凝土。伸縮裝置各道工序檢驗(yàn)合格后，清洗預(yù)留槽，要保證預(yù)留槽內(nèi)無(wú)渣、無(wú)土、無(wú)雜物。確?；炷琳駬v密實(shí)、無(wú)空洞。（8）養(yǎng)護(hù)。伸縮裝置預(yù)留槽混凝土澆注完畢后，用土工布覆蓋混凝土表面，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)應(yīng)派專人看管，以防止車輛碾壓混凝土，并保持其潮濕狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)期至少應(yīng)達(dá)到7天。（9）開(kāi)放交通。混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，將伸縮裝置周圍及伸縮縫間隙清理干凈，開(kāi)放交通。
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