張嘉一
(山西遠(yuǎn)方路橋集團(tuán),山西大同 037006)
橋梁在四季溫度作用下,會(huì)在縱向上有一個(gè)或縮或脹的變形,加之目前車輛載重能力大、行車速度快,伸縮縫的抗沖擊能力就顯得尤為重要。其自身?yè)p壞會(huì)直接導(dǎo)致行車的舒適,甚至危害橋梁安全,降低構(gòu)造物使用年限、增加養(yǎng)護(hù)維修難度,筆者根據(jù)參與天大高速公路橋梁工程施工以及通車后對(duì)沿線橋梁進(jìn)行路況調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)的實(shí)際情況,從設(shè)計(jì)、施工及后期養(yǎng)護(hù)上,談幾點(diǎn)伸縮縫病害的成因及防治措施。
設(shè)計(jì)人員往往忽略對(duì)伸縮縫的細(xì)致考慮,甚至在設(shè)計(jì)上套用原先主體結(jié)構(gòu)相同的圖紙。主觀上只強(qiáng)調(diào)縫隙間的平整或者單方面偏重于伸縮縫的設(shè)計(jì),沒(méi)有充分考慮到使用地區(qū)的溫度及氣候等諸多因素。以此選擇設(shè)計(jì)的伸縮縫類型及型號(hào),其性能與運(yùn)營(yíng)后實(shí)際需求總是存在一定的差異。
1)橋梁預(yù)埋構(gòu)件沒(méi)有按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的位置準(zhǔn)確埋設(shè),伸縮縫裝置與橋臺(tái)及梁端的錨固無(wú)法正常連接,出現(xiàn)了不平整或者容易松動(dòng)。2)由于在端梁澆筑過(guò)程中,沒(méi)能按設(shè)計(jì)要求控制模型尺寸,使端梁成品長(zhǎng)度大于規(guī)定值,或是在臺(tái)背澆筑中出現(xiàn)脹模,致使梁與臺(tái)背間的距離根本不能滿足伸縮縫裝置需求的伸縮量。3)伸縮裝置本身或是預(yù)埋筋長(zhǎng)時(shí)間暴露在自然環(huán)境中受風(fēng)雨作用,已經(jīng)形成了較為嚴(yán)重的銹蝕,施工環(huán)節(jié)上忽略了除銹工藝,其次是由于伸縮縫部位混凝土體積小,拌合較為隨意,各種組分摻配比例不嚴(yán)格,澆筑后混凝土強(qiáng)度受到影響,再加之后期養(yǎng)護(hù)不到位,留下病害隱患。4)伸縮裝置的安裝是在路面成型后統(tǒng)一進(jìn)行施工,往往一條公路上的伸縮縫由于類型相同、供貨廠家相同,通常會(huì)選用一家或兩家專業(yè)施工隊(duì)伍來(lái)施工,由于量大、線長(zhǎng)、施工期限短、施工人員質(zhì)量意識(shí)不足、對(duì)細(xì)節(jié)部位重視不夠,不按安裝程序調(diào)節(jié)梁頭與背墻鋼筋間距,不做加強(qiáng)連接,甚至只做了部分連接即澆筑混凝土,促使病害提早出現(xiàn)。5)橋梁與公鐵路立交時(shí),由于地形受限制,采用縱坡比較大時(shí),端梁底部的鋼板埋設(shè)不準(zhǔn)確或橋臺(tái)支座放置不水平,致使接觸點(diǎn)空隙大,端梁在自重與行車作用下會(huì)加大對(duì)伸縮裝置的壓縮變形,造成伸縮縫型鋼斷裂或錨固混凝土開(kāi)裂、破損。
在公路投入運(yùn)營(yíng)后,所招募的養(yǎng)護(hù)人員素質(zhì)差,經(jīng)驗(yàn)少,只重視橋梁主要構(gòu)件的損害,忽視了伸縮縫的觀測(cè)及養(yǎng)護(hù),縫隙內(nèi)堆滿雜物,尤其是有比較尖銳的石子或其他金屬質(zhì)碎片,抵制了伸縮縫的有效變形,嚴(yán)重影響了梁板的溫縮,甚至是利器將橡膠條劃破,在雨雪過(guò)后,大量橋面積水從縫隙間流入橋頭護(hù)坡造成水毀,在冬季可能還會(huì)在端梁與臺(tái)背墻間形成凍脹。
伸縮裝置本身為一個(gè)薄弱環(huán)節(jié),在超載、超速車的強(qiáng)力作用下,在水平及豎直方向都會(huì)造成超過(guò)自身所能承受的變形,擾動(dòng)了周邊混凝土、拉裂了橡膠條,加劇了已有隱患的快速生成。
將本身就存在瑕疵的伸縮縫安裝在橋梁上,其本身的材質(zhì)、性能,甚至規(guī)格都不能滿足正常通車的需求,在大交通量的作用下,形成早期破壞、對(duì)橋梁形成危害、加大養(yǎng)護(hù)成本。
設(shè)計(jì)人員應(yīng)該親臨實(shí)地勘察,調(diào)查當(dāng)?shù)亟煌ńM成,并能從氣象部門收集當(dāng)?shù)刂辽?0年以上極端氣候資料,加以統(tǒng)計(jì),核定計(jì)算伸縮裝置使用的氣候溫度區(qū)間以及適應(yīng)當(dāng)?shù)亟煌ǖ念愋?。不要?jiǎn)單套用相近地區(qū)或相同結(jié)構(gòu)橋梁的原有圖紙,造成伸縮縫從根本上的不適。
1)橋梁端梁與背墻上的伸縮裝置預(yù)埋筋必須按照?qǐng)D紙所示準(zhǔn)確放置,如確實(shí)因阻礙施工進(jìn)行的局部變動(dòng),應(yīng)在混凝土澆筑完畢后沒(méi)有出現(xiàn)初凝現(xiàn)象前進(jìn)行間距與高度的調(diào)整。2)嚴(yán)格控制端梁模板長(zhǎng)度,端頭模具支撐錨接要牢固,混凝土入模速度要進(jìn)行觀控,避免因坍落度大,澆筑速度快帶給梁板模具超壓沖擊力形成的脹模。對(duì)已出現(xiàn)尺寸超過(guò)規(guī)范要求的范圍時(shí),如果不影響使用,可對(duì)局部進(jìn)行鑿除與修整,保證端梁與臺(tái)背墻間的距離能夠滿足伸縮裝置安裝要求。3)對(duì)于長(zhǎng)期暴露在外的預(yù)埋筋要涂刷水泥漿進(jìn)行防銹蝕處理,對(duì)已經(jīng)銹蝕的部位,在澆筑伸縮縫兩側(cè)混凝土前必須用鋼絲刷剔除銹斑,對(duì)于伸縮裝置兩側(cè)體積較小的混凝土還要嚴(yán)格拌和工藝,控制級(jí)配、碎石強(qiáng)度、水泥及外加劑的摻量,澆筑后必須加強(qiáng)養(yǎng)生,保證強(qiáng)度,作為伸縮裝置抵御超強(qiáng)變形的堅(jiān)實(shí)后盾。4)加強(qiáng)路面施工單位與伸縮縫施工隊(duì)伍之間的協(xié)作,統(tǒng)籌安排施工時(shí)間,安裝人員數(shù)量要有保障同時(shí)還要加強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)。在伸縮裝置與預(yù)埋構(gòu)件的連接上必須滿足正常使用的要求,對(duì)薄弱點(diǎn)要進(jìn)行局部加強(qiáng),加大檢測(cè)力度,發(fā)現(xiàn)不合格,嚴(yán)禁進(jìn)入下一道工序。5)遇特殊地形,橋梁縱坡較大時(shí),梁端底部鋼板的角度與位置要嚴(yán)格按照計(jì)算結(jié)果放置,同時(shí)橋臺(tái)上支座墊石的頂面標(biāo)高控制也要加強(qiáng),確保支座能水平放置,減小端梁在自重與行車共同作用下對(duì)伸縮裝置進(jìn)行的沖力。
對(duì)養(yǎng)護(hù)人員要經(jīng)常進(jìn)行業(yè)務(wù)知識(shí)培訓(xùn),例行的橋檢把伸縮裝置檢測(cè)作為一個(gè)重要項(xiàng),保潔人員及時(shí)清理縫隙間的雜物,做好日常管理巡查記錄,尤其是雨霧天氣。對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)病害的伸縮縫要查明原因根據(jù)破損程度給予及時(shí)維修或徹底更換。
沒(méi)有任何一條公路是堅(jiān)不可摧的,從設(shè)計(jì)之初它就限定了單車通過(guò)速度及總質(zhì)量,在規(guī)定車速與載重量?jī)?nèi)的車輛對(duì)橋梁伸縮裝置造成的損壞基本上都是可控制的,橋梁、道路使用壽命的加長(zhǎng)實(shí)際上就相當(dāng)于經(jīng)濟(jì)在延展。
加強(qiáng)對(duì)伸縮縫其本身材質(zhì)和性能的檢測(cè),杜絕因其自身剛度與其他瑕疵所造成的早期病害。
伸縮裝置是易損件,而且維修時(shí)因?yàn)榻煌ㄟ\(yùn)行和修復(fù)部位狹小會(huì)造成許多不便,但正因如此修復(fù)與更換更要徹底,對(duì)于損壞的伸縮裝置一是要更換與當(dāng)?shù)貙?shí)地氣候及交通量相適配的類型,二是在鑿除伸縮縫周圍混凝土?xí)r,要局部小范圍的剔除,不可使用大型破除設(shè)備或超范圍破拆,三是當(dāng)原有的預(yù)埋體已松動(dòng)或損壞較為嚴(yán)重時(shí),應(yīng)重新調(diào)整位置與間距,適當(dāng)可做加強(qiáng)布設(shè)新的錨固預(yù)埋鋼筋。