高寒地區(qū)480型多向變位梳齒板伸縮裝置施工技術(shù)研究

李凱

（中鐵二十二局集團第一工程有限公司，黑龍江哈爾濱 150000）

0 引言

隨著各地城市建設進程加快，我國逐漸形成高架橋體系的快速路網(wǎng)環(huán)路。為了確保行車速度及舒適度，要求伸縮縫在橋梁橫、縱及豎向均能自由伸縮，須牢固、穩(wěn)定、可靠，且應與伸縮縫兩側(cè)路面銜接平順。伸縮裝置在于調(diào)節(jié)由車輛荷載和橋梁建筑材料所引起的結(jié)構(gòu)之間的位移和聯(lián)結(jié)，伸縮裝置一旦破壞，將嚴重影響行車速度、舒適度與安全性。本文介紹在橋梁縱坡較大情況下，480 型多向變位梳齒板伸縮裝置施工工藝，為今后伸縮裝置的施工提供一些經(jīng)驗。

1 工程概況

哈西大街打通工程位于哈爾濱市南崗區(qū)，橋梁為雙向六車道標準，跨越哈南編組站采用（118+198+118）m 雙塔雙索面轉(zhuǎn)體斜拉橋，半漂浮支撐體系，主梁采用預應力混凝土肋板式π 形梁，頂寬29.8m，機動車道寬23m，主梁設320cm 寬端橫梁。橋梁主橋兩側(cè)采用480 型多向變位梳齒板伸縮裝置，與市政部分預制混凝土箱梁相連接，單側(cè)伸縮裝置總長度23m，橋面為雙向橫坡，坡度1.5%，斜拉橋兩側(cè)位于4%、3.7%縱坡的豎曲線內(nèi)。

2 480 型多向變位梳齒板伸縮裝置構(gòu)造

圖1 480 型伸縮裝置多向變位球鉸圖

橋梁梁體的兩端分別設置活動端和固定端，在活動端下方安裝變位箱，將多向變位裝置（球鉸）安裝于變位箱內(nèi)，使變位球鉸結(jié)構(gòu)與混凝土分離，從而實現(xiàn)變位結(jié)構(gòu)在整個伸縮裝置中的獨立性，活動端梳齒板通過多向變位內(nèi)球鉸裝置實現(xiàn)橋梁橫向、縱向、豎向、扭轉(zhuǎn)變位。

3 施工工藝

3.1 施工工藝流程

測量放線—槽口清理—螺栓組鋼筋托架安裝—多向變位箱安裝—鋼模板安裝—橡膠止水帶安裝—澆筑鋼纖維混凝土—梳齒板安裝—養(yǎng)護、螺栓緊固、封膠。

3.2 運輸、存放

伸縮裝置在運輸和存儲的過程應固定平放，采用軟質(zhì)材料下墊上蓋，以防止伸縮裝置油漆被磨損及防止變形。進場后及時清點零配件的種類數(shù)量，及時入庫保存。

3.3 測量放樣

待瀝青面層攤鋪壓實完成后，根據(jù)伸縮裝置設計圖紙，在瀝青路面上標示出安裝槽口邊線，并用瀝青混凝土切割機進行瀝青路面切割，切割前在下坡側(cè)鋪墊彩條布以防止路面污染（該伸縮裝置平面布置圖見圖2）。

圖2 480 型伸縮裝置平面布置圖（單位：mm）

480 型多向變位梳齒板伸縮裝置，活動端槽口寬為520mm，固定端槽口寬1290mm，槽口深度270mm，梳齒板端距離瀝青路面200mm（見圖3）。

圖3 480 型伸縮裝置剖面圖（單位：mm）

3.4 槽口清理

根據(jù)切割的縫寬，采用風鎬破除槽口區(qū)內(nèi)的瀝青混凝土，將縫區(qū)底面混凝土鑿毛，并把構(gòu)造縫內(nèi)的雜物清理干凈，以確保梁體的自由伸縮不受影響；雜物清理干凈后對混凝土面進行鑿毛處理，保證新舊混凝土連接緊密。

3.5 螺栓組鋼筋托架安裝

梳齒板緊固螺栓按照設計間距與支撐托架鋼筋連接，形成螺栓組鋼筋托架，調(diào)整主橋梁體與市政混凝土箱梁預埋鋼筋至合格要求后，將螺栓組托架放入預留槽內(nèi)，用三米直尺定位托架，同時焊接連接鋼筋[1]。

（3）機械設備租賃管理。施工管理中，嚴格執(zhí)行租賃管理。在設備租賃以前，對市場情況進行充分調(diào)查，在多方詢價的基礎(chǔ)上選型，以機械設備性質(zhì)為依據(jù)，確定租賃的相關(guān)事宜，簽訂合同予以保證，而在使用中應做好經(jīng)常性抽檢，使機械設備始終處在良好使用狀態(tài)。

鋼筋托架焊接完成后校正支撐螺母，支撐螺母距路面頂距離=板厚+不銹鋼板厚+橡膠板厚+橡膠調(diào)平墊圈厚。調(diào)平螺母上放置橡膠調(diào)平墊圈，調(diào)平支撐螺母頂高應高出計算值2mm，便于安裝時調(diào)平[2]。

3.6 變位箱安裝

將變位箱放入托架中預留位置，用三米直尺及專用定位工具進行位置調(diào)整和焊接。根據(jù)圖紙要求，在混凝土后澆帶區(qū)域（寬度不小于20cm 的混凝土區(qū)域）安裝回型鋼筋架和通長鋼筋。

3.7 安裝模板

模板采用3mm 厚鋼板制成，通長設置在構(gòu)造縫兩側(cè)，鋼模板作為永久結(jié)構(gòu)不拆除。市政小箱梁一側(cè)與混凝土箱梁端頭緊貼，并與梁體預埋筋進行焊接；主橋一側(cè)與斜拉橋主梁端頭緊貼，并與梁體預埋筋進行焊接[3]。

3.8 安裝止水帶

模板安裝完成后安裝止水帶，安裝時注意止水帶的橫坡，有必要的話可以在止水帶內(nèi)導入水，檢測止水帶的防水導流性能。

3.9 澆筑混凝土

采用配制好的鋼纖維商品混凝土（具體參數(shù)見表1），混凝土運輸車運輸至施工現(xiàn)場后，人工用小車推運混凝土，插入式振搗器振搗，人工壓光找平。

表1 鋼纖維商品混凝土配合參數(shù)

3.10 不銹鋼板（橡膠板）

不銹鋼板（橡膠板）設置在梳齒板下、底層混凝土面上，作為混凝土與梳齒板的隔離設施，混凝土澆筑完成后人工安裝。

3.11 安裝梳齒板

將固定板安放在固定螺栓上，用三米直尺測量固定板和路面的高差，控制板面比路面低1mm[符合《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》（JTG F80—2004）的規(guī)定]，通過擰緊板面螺母調(diào)整高度（橡膠調(diào)平墊圈提供了調(diào)整空間），調(diào)整好后初步緊固板面螺母。

將活動板放入固定好的托架上，用三米直尺測量活動板與路面的高差，逐步擰緊板面螺母，使板面低于路面1mm。由于變位箱預先焊接固定，因此定位變位箱時應嚴格控制設計高度，安裝活動板時將活動板與變位球座擰緊至吻合即可。

3.12 混凝土養(yǎng)護

梳齒板安裝完成后，用土工布覆蓋并根據(jù)凝結(jié)時間灑水進行養(yǎng)護，在養(yǎng)護期間要封閉交通，以防被人踩或車壓后影響其平整度[4]。

3.13 螺母緊固、封膠

待混凝土強度達到后，重新擰緊螺帽。對高出板面的螺栓必須用磨光機磨平，用環(huán)氧樹脂灌滿上部螺栓孔，但不得高出梳齒板面，以免影響行車舒適度。

4 質(zhì)量控制要點

第一，伸縮裝置在運輸及存放過程中要避免陽光直接照射以及雨雪浸淋，應保持清潔。嚴禁與酸、堿、油類、有機溶劑等物質(zhì)接觸。

第二，槽口放樣劃線時，如發(fā)現(xiàn)縫區(qū)邊緣處瀝青路面不平，應延伸至平整處畫線切割；應確保裝置兩側(cè)過渡段混凝土寬度相同；切割時，要嚴格按照標線進行，保證槽口順直。槽口清理時注意不得破壞橋梁主體，不得將縫區(qū)以外的瀝青路面破壞。

第三，要按照橋梁橫坡調(diào)整好鋼筋支托架及螺栓頂面標高并加固穩(wěn)定，避免在后續(xù)工序中發(fā)生移動。

第四，將變位箱與托架鋼筋及梁體預埋鋼筋焊接牢固，避免變位箱移動。焊接加固過程避免變位槽內(nèi)高分子阻尼材料的保護，防止燒傷損壞。

5 梳齒板型伸縮縫運營管養(yǎng)常見問題與質(zhì)量控制措施

5.1 后澆帶混凝土裂縫問題及質(zhì)量控制

在實際施工的過程中，能夠引發(fā)后澆帶混凝土出現(xiàn)裂縫問題的因素具有多樣化特征。如在混凝土配筋設計方面存在不恰當?shù)膬?nèi)容，就會導致混凝土整體結(jié)構(gòu)狀態(tài)無法保持穩(wěn)定，還有外荷載應力沒有平均分散的情況下，就會導致應力作用處于集中狀態(tài)，受力超出混凝土能夠承受范圍后就會出現(xiàn)裂縫，而且混凝土結(jié)構(gòu)材料性能對溫度變化感應比較敏感，溫度應力收縮也容易引發(fā)裂縫，還有施工操作不當、混凝土原材料配比設計不合理、塑形裂縫等都是裂縫的誘發(fā)原因。當后澆帶混凝土出現(xiàn)裂縫之后，需要及時進行有效處理，不然后期雨水就會從裂縫進入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，對伸縮縫結(jié)構(gòu)進行侵蝕破壞，降低結(jié)構(gòu)質(zhì)量和性能。

針對后澆帶混凝土裂縫問題，需要對誘發(fā)因素進行全面的控制，預防裂縫問題出現(xiàn)。首先，在后澆帶混凝土施工設計期間，要對設計方案的合理性和可行性進行嚴格審核，保證設計內(nèi)容能夠在施工中順利落實，并保證施工結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、性能達到標準理想水平。其次，觀察后澆帶混凝土裂縫的形式和狀態(tài)，若是網(wǎng)裂破碎狀，需要將裂縫區(qū)域的混凝土全部鑿除，然后進行重新澆筑處理。若是裂縫的寬度在0.15mm 之上但不是網(wǎng)裂破碎的狀態(tài)時，則可以應用灌封膠灌注到裂縫內(nèi)部進行填充，對裂縫進行封堵處理；而寬度在0.15mm 以下時，可以應用環(huán)氧樹脂、專業(yè)密封膠在裂縫的表面進行封閉灌注處理。最后，在后澆帶混凝土施工的過程中，要對施工操作規(guī)范性進行嚴格監(jiān)管，保證施工質(zhì)量，降低裂縫問題出現(xiàn)的概率。

5.2 跨封板表面的防銹防滑處理

通常施工跨封板的結(jié)構(gòu)跨度相對偏大，板表面需要具備良好的防滑性能，這樣才能提高鋼板應用的安全度水平。若是表面過于光滑，則會加劇安全事故發(fā)生的風險。在跨封板表面需要做好防銹防滑處理，在防滑方面需要設置刻槽和防滑釘裝置，使板表面的摩擦系數(shù)變大。在防滑裝置設置期間，需要同步保持路面平整效果，若是路面平整效果因此受到不良影響，則會導致車輛在路面行駛期間出現(xiàn)較大的噪聲，也容易引起跳車問題?？绶獍迨褂娩摬牧希谑┕て陂g會在鋼板表面進行防銹處理，但是在長期使用的過程中，車輛與鋼板表面接觸會使防銹層持續(xù)磨損，導致防銹功能變?nèi)?，使跨封板出現(xiàn)被銹蝕的問題。在管養(yǎng)期間，要對鋼板表面防銹層情況進行重點檢查，若是磨損嚴重或者出現(xiàn)銹蝕問題則要進行及時處理，不要讓問題擴大。

5.3 梳齒填雜物的處理

在梳齒區(qū)域會預留相應的活動空間，這樣多向變位梳齒板才能夠正常、順暢使用伸縮功能，但是梳齒活動空間是暴露在外界環(huán)境中的，外界雜物極易進入活動空間內(nèi)部，若是進入的雜物比較堅硬，就容易對模塊伸縮結(jié)構(gòu)造成破壞影響，使跨封板出現(xiàn)損壞、擠爆等情況，這樣一來路面行車的安全防護力度就會變?nèi)?。因而，在管護期間需要經(jīng)常對梳齒狀態(tài)和活動空間是否存在雜物進行檢查，然后采取吹洗措施進行清潔處理，將雜物排除，保持梳齒活動空間運行順暢。

6 結(jié)語

多向變位梳齒板伸縮裝置，其“球體系”多向變位理念符合并滿足橋梁使用要求的多重復雜環(huán)境，滿足橋梁使用的各項技術(shù)指標，“減振降噪”的特性也符合新交通行業(yè)發(fā)展趨勢，是橋梁工程中最重要的連接結(jié)構(gòu)之一，對其施工工藝、管養(yǎng)措施進行研究，具有一定的積極意義。為確保我國交通行業(yè)在新時期取得新發(fā)展，也為廣大人民群眾提供更加便利的出行體驗，在今后的工作中，廣大從業(yè)者要對高寒地區(qū)480 型多向變位梳齒板伸縮裝置施工技術(shù)進行深入研究。