耿正君
漯河市公路管理局,河南 漯河 462000
橋梁伸縮裝置,在橋梁結(jié)構(gòu)中直接承受車輪荷載的沖擊作用,并且長(zhǎng)期暴露在大氣中,使用環(huán)境比較惡劣,是橋梁結(jié)構(gòu)最易破壞而又較難維修的部位。當(dāng)前公路橋梁伸縮裝置種類繁多,按照傳力方式及構(gòu)造特點(diǎn),共分為六類,即無(wú)縫式伸縮裝置、填塞對(duì)接式伸縮裝置、嵌固對(duì)接式伸縮裝置、鋼制支承式伸縮裝置、板式橡膠伸縮裝置及模數(shù)式伸縮裝置。鋼制支承式伸縮裝置是用鋼材裝配制造成的,能直接承受車輪荷載的一種構(gòu)造。以往多用于鋼橋,現(xiàn)在也用于混凝土橋梁。國(guó)內(nèi)常用為鋼梳齒形板和折板型。該類型結(jié)構(gòu)自身剛度大、抗沖擊力強(qiáng),可承受較大水平變位,一般多用于大、中跨徑橋梁。
鋼制支承式伸縮裝置采用鋼材裝配而成,能直接承受車輪荷載。這種伸縮裝置以前多用于鋼橋,目前逐步引入混凝土橋梁。鋼制支承式伸縮裝置種類、現(xiàn)狀、尺寸繁多,應(yīng)用比較廣泛的主要是鋼梳齒型伸縮裝置。其構(gòu)造是由梳型板、連接件及錨固系統(tǒng)組成,有的鋼梳齒型橋梁伸縮裝置,在梳齒之間填塞有合成橡膠,起到防水作用,亦有采用專門的排水槽來(lái)解決排水問(wèn)題。鋼梳齒型橋梁伸縮裝置,根據(jù)梳齒的支承情況分為支承式和懸臂式。
鋼制支承式伸縮裝置是用鋼材裝配制成的,能直接承受車輪荷載的一種構(gòu)造。常見(jiàn)的主要有以下兩種形式:鋼梳齒板型伸縮裝置和鋼板疊合式伸縮裝置。由于兩類鋼制支撐式伸縮裝置原理相同,僅構(gòu)造上略有差異,以下以鋼梳齒板型伸縮裝置為例,闡述其安裝工藝及施工要點(diǎn)。
鋼制支承式伸縮裝置的施工安裝程序如圖1所示:
圖1
鋼制支承式伸縮裝置施工時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題:
1)定位角鐵的拆除一定要及時(shí),以保證伸縮裝置因溫度變化而自由伸縮,也可把相對(duì)的梳齒板固定在兩個(gè)不同的定位角鐵上,讓它們連同相應(yīng)的角鐵自由伸縮;
2)安裝施工時(shí)應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行,防止產(chǎn)生梳齒不平、扭曲及其它的變形,安裝時(shí)一定將構(gòu)件固定在定位角鐵上,以證安裝精度。要嚴(yán)格控制好梳齒間的槽向間隙,由于伸縮方向性的誤差及橫向伸縮等原因,在最高溫度時(shí),梳齒橫向間隙不得小于5mm;
3)在澆筑混凝土?xí)r,為了空氣的及時(shí)排出,可以在鋼梳齒根部適當(dāng)鉆些直徑20mm的小孔;
4)由于小規(guī)模的伸縮裝置,由地掃除和維修困難,故一般都不作接縫內(nèi)的排水設(shè)施,但此時(shí)考慮支座的防水及臺(tái)座排水與及時(shí)清掃等。
鋼制支承式伸縮裝置的主要破壞形式為:焊口開(kāi)焊造成構(gòu)件斷裂,錨固螺栓斷裂,鋼板缺失,錨固區(qū)混凝土破損,伸縮縫處嚴(yán)重滲漏等病害。鋼制支承式伸縮裝置主要破損原因有以下幾方面:
1)我國(guó)的鋼制支承式伸縮裝置多數(shù)為仿制國(guó)外產(chǎn)品,受成本控制,主要受力構(gòu)件品質(zhì)難易達(dá)到國(guó)外的工藝要求。由于制造工藝落后,個(gè)別焊縫不易焊牢,構(gòu)件加工精度不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,結(jié)構(gòu)整體性差,使用過(guò)程中出現(xiàn)整塊鋼板脫落或變形;
2)由于此類伸縮裝置伸縮量較大,防水排水系統(tǒng)復(fù)雜,排水機(jī)能不完善,容易產(chǎn)生漏水現(xiàn)象,造成鋼結(jié)構(gòu)腐蝕;
3)鋼制支承式伸縮裝置縫寬較大,縫隙內(nèi)容易積累雜物,且雜物不易清除,從而抑制了伸縮裝置的伸縮功能等;
4)施工中后期澆筑的伸縮裝置錨固混凝土與主梁不能有效結(jié)合成整體,結(jié)合處未進(jìn)行處理或無(wú)預(yù)埋鋼筋,造成錨固失效。承重鋼板剛度小,重載作用下,振動(dòng)很大,使本來(lái)就比較薄弱的錨固系統(tǒng)雪上加霜;
5)養(yǎng)護(hù)過(guò)程中不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)錨固螺栓的松動(dòng)跡象,不能及時(shí)有效的處理,導(dǎo)致鋼板不能正常的工作;
6)公路實(shí)際運(yùn)營(yíng)車輛軸載大于設(shè)計(jì)軸載的車輛較多,這些超重車輛的沖擊作用明顯,從而導(dǎo)致鋼板或錨固螺栓強(qiáng)度不足而破壞。
對(duì)橋梁伸縮裝置的養(yǎng)護(hù)就是根據(jù)伸縮裝置的檢查情況,對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題采取合適的維修措施,保證伸縮裝置的正常使用。由于不同的伸縮裝置,構(gòu)造不同,組成部件不同,各個(gè)部件的重要程度也不同,破損的形式也有差異,因此,確定其養(yǎng)護(hù)方法時(shí)應(yīng)考慮不同伸縮裝置差異、破損特征、破損階段,采用不同的養(yǎng)護(hù)方法。
1)焊口開(kāi)焊,出現(xiàn)某塊鋼板脫落,重新補(bǔ)焊焊牢;翹起變形,重新加固或局部更換;錨固螺栓松動(dòng)引起鋼板松動(dòng),更換螺栓或補(bǔ)焊;
2)縫隙內(nèi)雜物應(yīng)及時(shí)清除,否則容易導(dǎo)致伸縮裝置失去伸縮功能;
3)橋梁伸縮縫頂層鋼板厚度不足,極易引起頂層鋼板在螺母處的剪切破壞,其養(yǎng)護(hù)方法為重新更換強(qiáng)度高的鋼板;
4)發(fā)現(xiàn)雜物、污水落入橋下,污染環(huán)境,腐蝕結(jié)構(gòu)等,屬于防水、排水機(jī)能不完善。原設(shè)計(jì)沒(méi)設(shè)置的,應(yīng)完善設(shè)置;設(shè)置已老化不起作用的,應(yīng)進(jìn)行更換;設(shè)置完好的,應(yīng)及時(shí)清潔;
5)伸縮裝置兩側(cè)的水泥混凝土與主梁不成一體,結(jié)合不好,結(jié)合縫寬大時(shí),及時(shí)灌彌,面層坑槽及時(shí)填補(bǔ),坑槽較大時(shí)影響通車時(shí),重新翻修,并考慮采用鋼纖維混凝土;
6)伸縮裝置兩側(cè)的平整度不能滿足要求時(shí),應(yīng)及時(shí)維修找平,防治因車輛的沖擊導(dǎo)致鋼板、螺栓松動(dòng)的病害產(chǎn)生。
鋼制支承式伸縮裝置各部件的損傷程度可分為無(wú)損壞、輕微損壞、一般損壞、明顯損壞及完全損壞五種。如無(wú)損壞,應(yīng)按養(yǎng)護(hù)規(guī)范要求對(duì)各部件定期進(jìn)行檢查,其它損壞應(yīng)采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施。當(dāng)伸縮裝置損傷嚴(yán)重或按總體評(píng)估評(píng)定為四、五類時(shí),應(yīng)對(duì)其進(jìn)行更換。
1)高強(qiáng)混凝土:輕微損壞及一般損壞應(yīng)采取裂縫內(nèi)填入環(huán)氧樹(shù)脂或同類化學(xué)漿液的措施;明顯損壞及嚴(yán)重?fù)p壞應(yīng)采取部分封閉交通,局部鑿除進(jìn)行補(bǔ)修,若鋼板底部混凝土破損嚴(yán)重應(yīng)做換縫處理;完全損壞應(yīng)采取半幅封閉交通、鑿除并重新澆注混凝土的措施;
2)橋面鋪裝:輕微損壞及一般損壞應(yīng)采取裂縫內(nèi)填入瀝青或其它粘合料的措施;明顯損壞及嚴(yán)重?fù)p壞應(yīng)采取局部切除補(bǔ)修的措施;完全損壞應(yīng)全部挖除破損范圍,重新攤鋪;
3)梳齒鋼板:輕微損壞應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè);一般損壞應(yīng)做除銹處理,及時(shí)清除縫內(nèi)垃圾;明顯損壞、嚴(yán)重?fù)p壞及完全損壞應(yīng)更換梳齒鋼板;
4)下墊鋼板:輕微損壞及一般損壞應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè);明顯損壞、嚴(yán)重?fù)p壞及完全損壞應(yīng)更換下墊鋼板;
5)錨固螺栓:輕微損壞及一般損壞應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè),及時(shí)修補(bǔ)缺失、斷裂的螺栓;明顯損壞、嚴(yán)重?fù)p壞及完全損壞應(yīng)拆除重修;
6)橡膠防水帶:輕微損壞、一般損壞及明顯損壞應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè),及時(shí)清除縫內(nèi)垃圾,并進(jìn)行破損及裂縫封閉;嚴(yán)重?fù)p壞及完全損壞應(yīng)拆除重建;
7)錨固鋼筋:應(yīng)結(jié)合錨固混凝土的破損狀況進(jìn)行相應(yīng)的維修處理。
[1]李揚(yáng)海,程潮陽(yáng),鮑衛(wèi)剛,鄭學(xué)珍.公路橋梁伸縮裝置[M].北京:人民交通出版社,1999.
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