談公路橋梁伸縮縫更換安裝與質(zhì)量控制

安 定 宇

(山西省交通科學(xué)研究院，山西 太原 030006)

·橋梁·隧道·

談公路橋梁伸縮縫更換安裝與質(zhì)量控制

安 定 宇

(山西省交通科學(xué)研究院，山西 太原 030006)

通過(guò)山西省某國(guó)道橋梁伸縮縫的更換安裝,分析了伸縮縫損壞的原因，論述了更換損壞的伸縮縫施工方法與質(zhì)量控制措施,從而確保橋梁伸縮裝置更換安裝的經(jīng)濟(jì)性、合理性。

橋梁伸縮縫，病害，更換，安裝，質(zhì)量控制

伸縮縫作為高速公路橋梁設(shè)施的重要組成部分，主要用于協(xié)調(diào)自然因素引起的橋梁端部的轉(zhuǎn)動(dòng)和縱向位移、伸縮自由，可以保證車輛行駛通過(guò)時(shí)比較平順，并且無(wú)突跳感及比較小的噪聲[1]。然而由于伸縮縫本身設(shè)計(jì)缺陷及車輛超載行駛或施工質(zhì)量等原因，伸縮縫會(huì)出現(xiàn)各種損壞的情況，比如伸縮區(qū)混凝土破損、伸縮縫擠死、型鋼斷裂等問(wèn)題。車輛在高速行駛的狀況下，通過(guò)這些損壞的伸縮縫時(shí)，會(huì)產(chǎn)生極大的安全隱患，同時(shí)行車舒適度也大幅下降。鑒于此，對(duì)損壞伸縮縫的更換安裝與質(zhì)量控制顯得尤為重要。

1 工程簡(jiǎn)介

某大橋位于山西省北部某國(guó)道改移公路段，橋梁全長(zhǎng)391.06 m，橋梁寬度12 m(全寬)，組成為0.5 m(護(hù)欄)+11 m(車行道)+0.5 m(護(hù)欄),橋梁上部采用(9×25+3×20+4×25)m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁，橋面連續(xù)，下部采用肋板式橋臺(tái)，柱式墩，樁基礎(chǔ)。橋梁設(shè)計(jì)荷載等級(jí)為：公路—Ⅰ級(jí)。在2014年的一次檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，該橋梁存在超限縱向裂縫、支座開(kāi)裂、伸縮縫型鋼斷裂膠條破損等病害。本文僅針對(duì)伸縮縫的更換安裝與質(zhì)量控制進(jìn)行闡述。

2 橋梁伸縮縫主要病害及原因分析

2.1 伸縮縫主要病害情況

根據(jù)檢測(cè)單位提供的對(duì)該橋梁的檢查報(bào)告和現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)復(fù)核，該橋梁伸縮縫存在的主要病害情況為：

1)伸縮縫錨固區(qū)混凝土嚴(yán)重破損、形成坑洼；2)伸縮縫型鋼斷裂；3)伸縮縫局部擠死；4)伸縮縫局部失效、無(wú)伸縮。圖1,圖2是常見(jiàn)的伸縮縫病害情況。

2.2 伸縮縫主要病害原因分析

1)由于橋梁位于大縱坡曲線段，伸縮縫縫間擠死或型鋼變形是梁體伸縮或整體滑移后未能歸位造成的。

2)伸縮縫區(qū)混凝土開(kāi)裂、破碎的原因主要是伸縮縫安裝不平整或伸縮縫與相鄰路面、橋面存在錯(cuò)臺(tái)，過(guò)往重車對(duì)伸縮縫混凝土沖擊造成的。

3)伸縮裝置本身構(gòu)造剛度不足，在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，伸縮縫錨固區(qū)錨固鋼筋數(shù)量不夠，且錨固深度也沒(méi)達(dá)到規(guī)范要求。隨著重車的通行必然產(chǎn)生不同程度的破壞。

3 伸縮縫更換安裝

對(duì)伸縮區(qū)混凝土開(kāi)裂、碎裂較嚴(yán)重的，將破碎混凝土鑿除，補(bǔ)植鋼筋后進(jìn)行混凝土修復(fù)。對(duì)聯(lián)端擠死和型鋼斷裂的伸縮縫，拆除舊伸縮裝置后，安裝同型號(hào)的新伸縮縫。新伸縮裝置應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。伸縮裝置的構(gòu)造和材料應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。伸縮縫預(yù)留槽采用C50鋼纖維混凝土。水泥采用強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5的低熱硅酸鹽水泥。

伸縮縫更換安裝施工方法。

3.1 拆除損壞的舊伸縮裝置

將伸縮裝置兩側(cè)混凝土進(jìn)行放樣切割，切割的位置是混凝土后澆帶與橋面混凝土的結(jié)合處，切割縫與橋面軸線垂直。使用風(fēng)鎬鑿除預(yù)留槽內(nèi)舊混凝土，待舊伸縮裝置完全鑿出時(shí)，拆除并取出預(yù)留槽。

3.2 清理預(yù)留槽

清理槽口，使之達(dá)到設(shè)計(jì)寬度和深度，且要露出梁端的混凝土基面，保證伸縮縫基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)。在技術(shù)人員的指導(dǎo)下，根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣溫確定伸縮縫縫隙的大小，否則將梁端打磨、找平，但應(yīng)避免過(guò)于擾動(dòng)梁體封錨端。將基面內(nèi)松動(dòng)的混凝土塊渣清理干凈，并用高壓水槍或氣泵清除浮塵和雜物。按照設(shè)計(jì)要求，重新補(bǔ)植預(yù)留鋼筋，對(duì)折斷的預(yù)埋筋進(jìn)行焊接加固。預(yù)埋筋整理完畢經(jīng)自檢合格后，請(qǐng)監(jiān)理單位和業(yè)主單位管理人員現(xiàn)場(chǎng)查看。檢查無(wú)誤后，方可進(jìn)行下一道工序。

3.3 伸縮縫吊裝就位

根據(jù)伸縮縫中心線的位置，設(shè)置起吊裝置，起吊設(shè)備提前布置好。將伸縮縫吊裝到位，并使伸縮縫的頂面與相鄰橋面標(biāo)高相平。同時(shí)在有縱橫坡的地方，還要注意縱橫坡也應(yīng)與橋面相符，保持橋面線型一致。將伸縮縫吊入預(yù)留坑內(nèi)，使其中心線與梁端預(yù)留坑間隙中心線對(duì)正，其長(zhǎng)度與橋梁寬度對(duì)應(yīng)吻合，且兩端要伸出橋梁防撞墻，保證伸縮縫橡膠條不積水。

3.4 安裝伸縮縫

調(diào)整伸縮縫在安裝槽內(nèi)的直線度，使各縱梁的縫隙均勻一致。再在伸縮縫錨固板處，按照設(shè)計(jì)要求，立焊Φ16以上的鋼筋進(jìn)行高度定位，橫焊Φ16鋼筋進(jìn)行直度定位。固定后應(yīng)對(duì)伸縮縫的標(biāo)高再?gòu)?fù)測(cè)一遍，確認(rèn)在臨時(shí)固定過(guò)程中未出現(xiàn)標(biāo)高和線型的偏差。伸縮縫正確定位后，便可以將縫體一側(cè)的錨固鋼筋和預(yù)留槽預(yù)留鋼筋焊接以保證伸縮縫線型固定。焊接要采用雙面焊，焊縫長(zhǎng)度大于10 cm?？梢詫?duì)兩側(cè)錨固筋交叉焊接，以防一側(cè)焊鋼梁變形。兩側(cè)錨固鋼筋焊接完成后，再焊接橫向鋼筋，進(jìn)行連接加固，保證整體性。伸縮縫焊接牢固后，將預(yù)先設(shè)定的定位角鋼割去，使其自由伸縮。伸縮縫如果分段安裝，接縫處須由技術(shù)工人焊接，對(duì)焊接材料要做相應(yīng)的試驗(yàn)。焊縫盡量避開(kāi)重車行走的位置。

3.5 支模、澆筑混凝土

伸縮縫就位錨固后，可先安裝好橡膠密封帶。根據(jù)縫的外形尺寸和開(kāi)挖槽口制作模板。模板應(yīng)做到嚴(yán)絲合縫，且能承受混凝土澆筑時(shí)的自重和沖擊力，以防澆筑時(shí)漏漿或模板塌落。伸縮縫縫體上平面加蓋東西遮擋，以防混凝土漿落入橡膠密封帶。上述準(zhǔn)備工作就緒后，方可澆筑C50鋼纖維混凝土，對(duì)混凝土應(yīng)充分振搗壓實(shí)。待混凝土固化后撤去模板和縫隙內(nèi)的填充物，保證梁端自由伸縮。

3.6 混凝土養(yǎng)生和保護(hù)

伸縮縫混凝土澆筑完成后，應(yīng)充分進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)生期不少于7 d。養(yǎng)生期在伸縮縫處混凝土未達(dá)到80%的抗壓強(qiáng)度前，伸縮縫不能承受外來(lái)荷載作用。若不可避免的情況需在伸縮縫上行車時(shí)，必須采用適當(dāng)?shù)男泵嬗枰员Ｗo(hù)。

4 伸縮縫更換安裝過(guò)程中的質(zhì)量控制

結(jié)合本次工程實(shí)踐及以往的施工經(jīng)驗(yàn)，以及伸縮縫破壞的原因和施工工藝，加強(qiáng)對(duì)以下幾個(gè)方面的管控是保證伸縮縫更換安裝的質(zhì)量控制要點(diǎn)。

4.1 切縫、清槽質(zhì)量控制

切縫要順直無(wú)啃邊，槽底要露出新鮮混凝土面并鑿毛處理。槽內(nèi)雜物清理干凈，澆筑混凝土前拿高壓水槍清洗。開(kāi)槽后應(yīng)禁止一切干擾，包括施工車輛通行或施工人員踩踏坑槽兩側(cè)邊緣，以免坑槽兩側(cè)混凝土受損。鑿除時(shí)，避免損壞主梁或橋臺(tái)結(jié)構(gòu)。

4.2 伸縮縫安裝質(zhì)量控制

伸縮縫應(yīng)盡量保證整條運(yùn)輸整條安裝，因橋面交通管制或其他原因不能整條安裝的，可分段制造，現(xiàn)場(chǎng)焊接拼接。運(yùn)到工地的伸縮縫應(yīng)碼放整齊，不得隨意放置，不得架空，以防翹曲變形。伸縮裝置如果分段安裝，接縫處必須由持有專業(yè)焊工證件的技術(shù)人員進(jìn)行焊接。

安裝新的伸縮縫時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工環(huán)境的溫度對(duì)照設(shè)計(jì)的安裝溫度來(lái)確定新伸縮縫的開(kāi)口量。當(dāng)伸縮縫的安裝溫度不同于設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)跨徑、橋面連續(xù)長(zhǎng)度、安裝時(shí)溫度綜合計(jì)算，確定縫寬。

伸縮裝置上錨環(huán)與預(yù)埋筋必須有效連接，滿足設(shè)計(jì)要求。預(yù)埋筋的植筋深度和數(shù)量均滿足設(shè)計(jì)和施工要求。為了增加混凝土的抗裂性，可以在混凝土中摻入一定量的鋼纖維。

4.3 混凝土澆筑質(zhì)量控制

伸縮裝置兩側(cè)后澆混凝土澆筑應(yīng)檢查相關(guān)模板安裝質(zhì)量，以及混凝土的配合比、坍落度等是否符合設(shè)計(jì)要求，澆筑時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按相關(guān)施工規(guī)范操作[2]?；炷琳駬v時(shí)應(yīng)采用插入式振搗棒兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行，容易出現(xiàn)空洞的地方是伸縮縫型鋼下方混凝土，一定要用振搗棒振至不再有氣泡出現(xiàn)為止?；炷琳駬v密實(shí)后，開(kāi)始對(duì)混凝土表面進(jìn)行抹面收面。用抹板搓出水泥漿，抹壓平整。壓平后的混凝土面比銜接的橋面略低1 mm～2 mm為宜，過(guò)高或過(guò)低都會(huì)造成錯(cuò)臺(tái)跳車現(xiàn)象?；炷脸跄?，拔掉模板，及時(shí)清除伸縮縫內(nèi)及異型鋼裝橡膠條槽內(nèi)的異物。

4.4 混凝土養(yǎng)生質(zhì)量控制

為防止混凝土表面開(kāi)裂，待混凝土初凝后用塑料薄膜覆蓋，每天灑水養(yǎng)生3次，養(yǎng)生期不少于7 d，養(yǎng)生期間應(yīng)封閉交通。

5 結(jié)語(yǔ)

橋梁伸縮縫是橋梁構(gòu)造中不可缺少的部分。伸縮縫一旦出現(xiàn)損壞，就會(huì)嚴(yán)重影響行車速度、舒適性與安全性，甚至造成安全事故。對(duì)損壞的伸縮裝置及時(shí)更換安裝保證了國(guó)民出行的安全性、舒適性。對(duì)伸縮裝置更換安裝的全過(guò)程進(jìn)行合理的質(zhì)量控制，保證了新伸縮裝置安裝的施工質(zhì)量，有效延長(zhǎng)了新伸縮裝置的使用壽命，降低了養(yǎng)護(hù)成本。

[1] 武美萍.關(guān)于橋梁伸縮縫土工布嵌入防堵塞裝置的探索[J].山西交通科技，2015(2)：56-58.

[2] 趙 凱.高速公路橋梁伸縮裝置的維修與更換[J].山西交通科技，2009(4)：39-40.

Theinstallationandqualitycontroloftheexpansionjointsofhighwaybridgesarediscussed

AnDingyu

(ShanxiTransportationResearchInstitute,Taiyuan030006,China)

Through the replacement of the bridge expansion joints on a national road in Shanxi province, the paper analyzes the damage reason of the expansion joints and discusses the construction methods and quality control measures of replacing damaged expansion joints, so as to ensure the economy and rationality of the replacement and installation of the bridge expansion device.

bridge expansion joint, disease, replacement, installation, the quality control

1009-6825(2017)23-0164-02

2017-06-07

安定宇(1984- )，男，工程師

U445

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