段小銀 張俊鋒
陜西省渭南公路管理局渭南管理段 陜西渭南 714000
摘要:為了適應(yīng)飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系,國省道公路養(yǎng)護(hù)管理工作面臨著巨大的挑戰(zhàn)。為了滿足現(xiàn)代公路管養(yǎng)的需求,公路養(yǎng)護(hù)單位應(yīng)該加快建立道路養(yǎng)護(hù)管理體系,促進(jìn)國省道公路養(yǎng)護(hù)行業(yè)的專業(yè)化和科學(xué)化,提高公路養(yǎng)護(hù)水平,鑒于此,本文對(duì)國省干線公路橋梁伸縮縫預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)進(jìn)行了分析探討。
關(guān)鍵詞:國省干線;公路橋梁;伸縮縫;預(yù)防性養(yǎng)護(hù)
一、橋梁伸縮縫概述
1、橋梁伸縮縫作用
橋梁伸縮縫位于橋梁上部結(jié)構(gòu)活動(dòng)端、橋面斷縫處,主要由傳力支承體系和位移控制體系組成。橋梁伸縮縫的主要作用一是將車輛垂直和水平荷載通過支承結(jié)構(gòu)傳遞到橋梁梁體,二是適應(yīng)橋梁縱、橫位移的變化和梁端翹曲發(fā)生的轉(zhuǎn)角變化,用以保證橋梁上部結(jié)構(gòu)在溫度變化、混凝土收縮和徐變。三是防噪防振。四是防排水。
2、橋梁伸縮縫分類
對(duì)接式:對(duì)接式伸縮縫就是根據(jù)其構(gòu)造形式和受力特點(diǎn)的不同,可分為填塞對(duì)接型和嵌固對(duì)接型兩種。填塞對(duì)接型伸縮縫一般用于伸縮量在40mm以下的常規(guī)橋梁工程上;嵌固對(duì)接型伸縮裝置被廣泛應(yīng)用于伸縮量在80mm及其以下的橋梁工程上。
鋼制支承式:鋼制型式伸縮縫是用鋼材裝配制成的,能直接承受車輪荷載的一種構(gòu)造。以前這種伸縮裝置多用于鋼橋,現(xiàn)也用于混凝土梁。
板式:板式橡膠伸縮縫是一種具有剛?cè)峤Y(jié)合的伸縮裝置。它承受荷載之后,有一定的豎向剛度,所以具有跨徑間隙能力大(即伸縮量大),行車平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)。
模數(shù)支承式:模數(shù)支承式伸縮縫就是利用吸震緩沖性能好又容易做到密封的橡膠材料,與強(qiáng)度高剛性好的異型鋼材組合的,在大位移量情況下能承受車輛荷載。
二、公路橋梁伸縮縫病害原因
①伸縮縫設(shè)計(jì)的收縮量不夠準(zhǔn)確,設(shè)計(jì)者對(duì)當(dāng)時(shí)的氣溫環(huán)境沒有考慮周全。溫度是影響伸縮裝置正常運(yùn)作的重要因素,必須要考慮周全。②伸縮縫的尺寸不合,導(dǎo)致后期公路橋梁的路面漏水,腐蝕掉一些重要材料,致使施工人員的修復(fù)難度加大,甚至最后不得不重新進(jìn)行安裝。③長期超載對(duì)公路橋梁的破壞較大,加劇了伸縮縫的損壞。超載使公路橋梁的負(fù)荷加大,長期以往,伸縮裝置的靈活性便被破壞掉,最終造成公路橋梁的損壞。④伸縮縫安裝位置的不準(zhǔn)確,致使橋梁沒有較好的穩(wěn)固性,最終造成伸縮縫的損壞。由于各種客觀原因,公路橋梁的結(jié)構(gòu)處于不斷變化中,因此施工人員要把握好伸縮裝置安放的最佳點(diǎn)。⑤伸縮縫與其他結(jié)構(gòu)的焊接不牢固,長久以后由于路面的向下塌陷,致使伸縮縫損壞。很大程度上由于施工人員的不認(rèn)真,沒有將伸縮裝置和預(yù)埋鋼筋焊接牢固,致使路面出現(xiàn)高低不平的狀態(tài),最終造成伸縮縫破壞。⑥伸縮縫的型號(hào)不適合當(dāng)時(shí)的路段,工作人員不認(rèn)真,長期以后必定會(huì)對(duì)伸縮縫造成損壞。施工人員要重視伸縮縫裝置的選擇,每種路段需選擇最佳匹配的型號(hào)。⑦工作人員沒有定期進(jìn)行修復(fù)和養(yǎng)護(hù),造成伸縮縫的破壞。施工人員對(duì)公路橋梁進(jìn)行定期的養(yǎng)護(hù)非常重要,一個(gè)小的問題就可能造成公路橋梁的損壞,所以施工人員應(yīng)仔細(xì)檢查。
三、橋梁伸縮縫的養(yǎng)護(hù)維修應(yīng)用
1、工程概況
某公路大橋北引橋的上部結(jié)構(gòu)采用﹝(12×30)+3×(11×50)+(50+9×75)+(10×75)﹞m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,南引橋的上部結(jié)構(gòu)采用3×(11×50)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。下部結(jié)構(gòu)采用薄壁空心墩,鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。橋梁分左右雙幅設(shè)置,單幅橋?qū)?7m,橋梁全寬34m。橋面鋪裝采用8cm瀝青混凝土+防水層+5cm40號(hào)防水混凝土橋面調(diào)平層。南北引橋共設(shè)22道伸縮縫,分別為D180,D480,D560模數(shù)式伸縮縫。經(jīng)多年運(yùn)營,其中5道伸縮縫出現(xiàn)了不同程度的損壞,雖多次養(yǎng)護(hù)維修,損壞還是經(jīng)常發(fā)生。
2、損傷伸縮縫位置及損傷表現(xiàn)
由于引橋一聯(lián)較長,需要有較大的伸縮量,所以選擇使用模數(shù)式伸縮縫,這種伸縮縫在長期運(yùn)營、車流量大、重載交通較多的情況下,容易出現(xiàn)部分原件損傷以及伸縮縫整體損壞的情況。為此我公司加強(qiáng)了巡查以及管養(yǎng)力度,對(duì)有問題的伸縮縫及時(shí)維修。但個(gè)別伸縮縫可能由于早期存在的缺陷,導(dǎo)致常修常壞。目前幾條伸縮縫存在的損傷主要表現(xiàn)為:(1)縱梁型鋼斷裂;(2)支撐橫梁位移;(3)承壓支座松動(dòng)、移位、掉落;(4)緊壓支座松動(dòng)、移位、掉落;(5)縱梁與支撐橫梁間脫焊。有的縱梁斷裂和縱橫梁脫焊早于支座的松動(dòng),但大多數(shù)的伸縮縫損壞首先由支座的松動(dòng)及脫落開始。目前損壞過的伸縮縫形式主要有:縱梁斷裂,橫縱梁脫焊,支座脫落。
3、伸縮縫損傷原因分析
部分位移控制箱下方槽口的混凝土有空洞,或者位移控制箱底板平整度不佳,使得承壓支座無法正常安放,導(dǎo)致承壓支座位移或破壞,最終縱梁發(fā)生受彎斷裂。
支撐橫梁是通過上面的緊壓支座和下面的承壓支座獲得彈性支撐。兩種支座在滑移面有一層聚四氟乙烯板,目的的減小摩擦力。在車輛的反復(fù)沖擊下,聚四氟乙烯板失效后,支座的摩擦力增大,進(jìn)而承壓支座發(fā)生位移,導(dǎo)致支撐橫梁下沉,進(jìn)而使縱梁與支撐橫梁之間的焊接破壞,最終使得縱梁受彎斷裂。
每一根縱梁是架設(shè)在各自的一組支撐橫梁上的,并且二者是通過焊接的形式連接在一起的。但現(xiàn)實(shí)情況是個(gè)別伸縮縫的支撐橫梁與縱梁的間距不夠,導(dǎo)致二者間的焊縫高度不足,在荷載作用下焊縫受剪破壞,最終導(dǎo)致縱梁受彎斷裂。
4、養(yǎng)護(hù)維修措施
施工人員將混凝土填充進(jìn)路面后,應(yīng)該用布或其他能夠遮蓋的東西進(jìn)行全面覆蓋,并在旁邊打上圍欄,禁止車輛從上面經(jīng)過。等混凝土呈穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),先清理掉路面上的灰塵雜質(zhì),再用橡膠進(jìn)行密封。施工人員在安裝伸縮縫時(shí),須注意伸縮縫的結(jié)構(gòu)是否合理,再按正確的施工程序進(jìn)行安裝。施工人員須經(jīng)常對(duì)伸縮縫的零件進(jìn)行檢查,及時(shí)維修更換壞掉的零件,并且在維修的同時(shí),確保路面及其他方面不受影響。施工人員若是發(fā)現(xiàn)橡膠的破損,路面的破損,必須及時(shí)修理,以便車輛正常運(yùn)行。
對(duì)受彎斷裂的縱梁型鋼進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)焊接,以保證縱梁的整體性。
對(duì)承壓支座以及緊壓支座移位或脫落的進(jìn)行位置校正,對(duì)承壓支座及緊壓支座發(fā)生損壞的進(jìn)行更換。
對(duì)縱梁與支撐橫梁之間脫焊的,進(jìn)行焊縫補(bǔ)強(qiáng),使縱梁與支撐橫梁之間能有效固結(jié)。
盡管我們采取了種種措施以保證伸縮縫能處于正常工作狀態(tài),但是在車輛的反復(fù)沖擊下,修復(fù)過的部分還是會(huì)出現(xiàn)相同的損傷,甚至有的支撐橫梁已經(jīng)由于反復(fù)焊接而發(fā)生型鋼損傷,導(dǎo)致其與縱梁型鋼的接觸面減小。位移控制箱下方槽口的混凝土空洞以及控制箱底板平整度不佳,是導(dǎo)致承壓支座和緊壓支座發(fā)生移位和脫落的主要原因,但是由于無法對(duì)位移控制箱進(jìn)行重新定位修整,所以只能反復(fù)對(duì)承壓支座和緊壓支座進(jìn)行位置校正或更換。
結(jié)束語
公路橋梁的問題對(duì)于交通的流暢,人們的出行安全來說至關(guān)重要,公路橋梁的伸縮裝置直接承受著路面的負(fù)荷,是其最核心的部位,也是最易受到損害的部位。施工人員在進(jìn)行安裝時(shí),一定要仔細(xì)安裝,合理安裝,要將影響伸縮裝置穩(wěn)定性的因素考慮清楚,保證公路橋梁以后的正常運(yùn)作,提高公路橋梁的壽命。在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí),施工人員須認(rèn)真仔細(xì),注意公路橋梁各處零件的損壞及路面的毀損,并及時(shí)維修更換。
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