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摘要:针对目前在公路桥梁工程广泛应用的模数式伸缩缝,在简述其常见病害和产生原因的基础上,对模数式伸缩缝施工与质量控制进行深入分析,提出控制要点,以此为切实保证伸缩缝施工质量提供参考借鉴。
关键词:公路桥梁;模数式伸缩缝;质量控制
0引言
模数式伸缩缝主要由异型钢梁和密封橡胶带两部分组成,在当前的公路桥梁中有着十分广泛的应用。但由于伸缩缝长时间受到车辆荷载作用,所以时常出现损坏,影响其正常使用。因此,应及时做好更换和质量控制。
1常见病害产生原因
1.1中梁断裂
(1)对位移箱进行设计时,间距的取值较大,使中梁受车辆荷载等因素的持续作用后,产生一定竖向变形,并伴有弹性震动,最终导致中梁产生断裂。在高速公路中,位移箱的间距应控制在1.5m以内[1]。(2)在施工过程中,位移箱所在位置不合理,使中梁悬臂长度超标,受车辆荷载持续作用后,因负弯矩增加而发生折断。比如,某高速公路工程的超车道左侧,中分带护栏和位移箱之间的距离超过90cm,使中梁的悬臂长度超出70cm。对此,在设计和施工中,应将中分带护栏和位移箱之间的距离控制在50cm以内。
1.2密封橡胶带损坏
(1)橡胶自身存在质量问题,受光照和天气变化等因素的影响后,产生严重的老化,在老化达到一定程度后,产生破损。(2)对橡胶的养护不到位、不及时,导致缝隙中积累大量砂石,此时受到车辆荷载持续作用后,使橡胶带被砂石刺破。
1.3锚固体损坏
(1)锚固体自身存在问题,所用混凝土的配比不合理,或缺乏均匀振捣及养护不到位。(2)连接筋与锚固筋的布置不满足要求,导致缝体的锚固难以达到稳固,受车辆冲击作用后,产生剧烈抖动,对锚固体造成影响而产生破损。
2模数式伸缩缝施工与质量控制
2.1施工准备
对伸缩装置进行更换以前,需要认真做好下列准备工作:其一,根据技术规范,结合现场的具体要求,认真落实交通安全和调度组织,以免对施工造成不利影响;其二,将施工中需要用到的机械设备和材料都准备到位;其三,对现场的实际工况进行复核,确认是否和图纸及设计要求相吻合。做好上述准备工作,并通过检查确认合格后,即可开始正式施工。
2.2原装置拆除
2.2.1切割放样
首先,利用切缝机在槽口处进行切缝。形成的切缝线必须包含所有锚固区域,并使边口达到整齐,没有缺损。
2.2.2凿除混凝土
人工使用风镐将锚固部分的混凝土凿除干净,然后以设计图纸为依据,结合现场的实际情况对槽深进行严格控制,使其保持在35cm。槽底应保持平整,清除所有老旧与松动的混凝土。在凿除时,应尽可能保留锚固钢筋。
2.2.3清槽
将锚固区域的混凝土凿除干净以后,立即进行清槽,用高压水枪对槽口及缝隙当中的杂物进行清理,尤其是缝隙当中的杂物,应清除干净,保证梁体可以自由的发生伸缩。
2.2.4槽口检查
槽口清理完成后,对槽口的尺寸及梁端缝宽进行检查,如果未能满足安装施工要求,应制定有效措施进行提前处理,并对锚固钢筋施以必要的矫正及除锈。
2.3装置安装
2.3.1装置的运输和存放
装置由厂家使用专门的车辆运输到施工现场,在出厂时将装置的吊点标注清除,然后在现场严格按照吊点实施装卸。装置在施工现场存放的过程中,需要和地面之间支垫30cm以上,通常需要在与预留槽相邻近的位置增铺道木组。在装置存放过程中,应在表面覆盖一层防水苫布,避免受到日晒和雨淋[2]。
2.3.2安装施工
(1)装置需要在5~20℃环境下进行安装,安装温度需要和缝体定位过程中确定的出厂温度匹配。如果两者不相符,要根据安装温度对装置定位值进行调整,再利用专门的卡具对其予以加固。(2)装置使用吊具进行吊装就位。将装置就位以后对中心线进行调整,使中心线和梁端间隙保持重合,将偏差控制在10mm以内。再沿着横坡的方向对装置的顶面标高和平整度进行校正,和路面标高保持吻合,然后在锚环中布置水平方向上的连接钢筋。在位移箱的底部预留5cm左右的间隙,使箱底的混凝土达到密实状态,确保位移箱处于稳固状态。(3)如果槽口中锚固钢筋无法满足锚固要求,则应按照具体的锚固要求,于槽口中进行植筋,以此形成新的锚固筋。对于锚固筋,应最大限度利用现有锚固筋,并以安装需求为依据,在位移箱及边梁等处进行植筋,并保证植筋的具体位置、质量与规格都可以达到预期锚固要求[3]。(4)在装置固定前,要对装置顶面实际标高予以准确测量。首先保证中梁和边梁的顶面在高差上不会超出±1.5mm,其次要保证横坡处伸缩缝顶部标高比桥面低2~3mm。装置的直线度按每10m不超出1mm标准严格控制。在装置固定过程中,应在一个方向上按照一定间隔对预埋筋和锚固筋进行焊接。通常要在两侧进行对称焊接,不得从一端进行顺序焊接,否则将使装置发生永久变形。如果锚固筋和边梁筋的所在位置不相符,则应利用U形筋进行有效加固。在连接部位,焊缝的长度应达到10cm以上。在焊接时应注意不可出现漏焊、点焊与跳焊。在焊接时,应使用水平尺进行随时检查,并根据检查结果,对型钢顶面直线度及标高进行调整。
2.4浇筑施工
2.4.1立模
模板为厚度为2mm的钢模,用聚苯乙烯板进行填塞。根据伸缩装置的形状与梁端实际情况对模板进行加工制作,在立模的过程中,应使用扎丝和锚固钢筋相连接。梁端和模板之间的缝隙应使用泡沫板进行填塞。将模板安装到位后,对其进行认真检查,以免在振捣过程中产生漏浆和变形。与此同时,在型钢的表面还应使用胶布进行密封处理,防止混凝土浇筑对型钢造成污染。
2.4.2混凝土的拌和与运输
在锚固中,应使用强度等级为C50的掺有一定量钢纤维的混凝土,同时按照要求适量添加早强剂,以免在后期产生干缩裂缝。在施工中,应按照设计确定的配比实施搅拌,并对钢纤维实际用量与早强剂实际用量进行严格控制,结合现场的气温,确定适宜的水灰比。同时,检查混凝土的坍落度,一般要将其控制在30~50mm范围内。为使混凝土质量及和易性达到要求,当拌和场地和现场之间的距离相对较近时,应减小水灰比,用自卸汽车进行运输。而当拌和场地和现场之间的距离较远时,应根据气温,结合工程经验,确定适宜的水灰比,用罐车进行运输。
2.4.3浇筑施工
在混凝土浇筑之前,先在装置两侧铺一层塑料布,以免对路面造成污染。然后对装置及其锚固情况进行认真检查,确认能否达到要求。完成检查,并确认合格后,开始下料浇筑。在浇筑的同时还应做好振捣,尤其是拐角处,必须加强振捣。将混凝土振捣至密实以后,由专门的施工人员使用抹板进行处理,一般分成4~5次实施收光、抹压和平整,同时用直尺进行检查,最后根据检查结果来调整[4]。
2.5养生
(1)将混凝土浇筑到位后,使用麻袋或者是土工布进行覆盖,同时以现场的气温情况为依据定时进行洒水养生,通常情况下,有效养护时间要达到5d以上。(2)在养生过程中,应积极做好交通管制,尤其在夜间,应制定有效安全防护措施,避免新浇筑的混凝土遭到破坏。(3)待混凝土的实际强度切实达到要求以后,对施工现场进行全面清理,检查确认无误后开放交通。
3结语
综上所述,如果模数式伸缩缝的设计与施工都不满足要求,则会使装置产生早期破坏,因此,在实际工作中,应根据破坏产生原因制定有效的处理措施。同时,在实际的施工过程中,还应高度重视和做好质量控制。
参考文献:
[1]丁勇,俞丹波,邹毓颖,等.车辆-模数式伸缩缝耦合振动与冲击荷载分析[J].中国公路学报,2018(7):167-178.
[2]胥明,周明华.承压支座和压紧支座在模数式伸缩装置中的作用与性能控制指标试验研究[J].公路交通科技(应用技术版),2018(3):274-279.
[3]程海根,梁宝明,占小剑,等.SD型模数式伸缩缝耦合动力学研究[J].华东交通大学学报,2017(6):60-65.
[4]陈浩,陈波,蒋恩贵,等.考虑垫层与横梁缝隙的模数式伸缩缝疲劳分析[J].江西建材,2017(21):163-164,169.
作者:王凡 单位:石家庄市公路工程管理处