凌妙青
(浙江省湖州市航道養(yǎng)護(hù)中心,浙江 湖州 313000)
橋梁伸縮縫施工工藝研究
凌妙青
(浙江省湖州市航道養(yǎng)護(hù)中心,浙江 湖州 313000)
對(duì)于大型橋梁工程,其伸縮縫部位的施工質(zhì)量是工程項(xiàng)目管理的重點(diǎn)之一,本文結(jié)合實(shí)際案例,闡述伸縮縫的施工準(zhǔn)備與具體施工工藝。
橋梁;伸縮縫;施工工藝
隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入的增加,我國(guó)進(jìn)入了高速路和橋梁建設(shè)的高峰期。橋梁伸縮縫是橋梁施工的重點(diǎn)之一,能夠在很大程度上避免橋梁的梁體發(fā)生位移,從而起到緩沖的作用。由于施工技術(shù)或者施工工藝等原因,一部分橋梁工程項(xiàng)目在完工之后出現(xiàn)了伸縮縫臺(tái)階,影響了工程的質(zhì)量。究其原因,可以分為自然因素導(dǎo)致的臺(tái)階與人為因素導(dǎo)致的臺(tái)階。在結(jié)構(gòu)上,伸縮縫自身是橋梁比較脆弱的部位,直接承受車(chē)輪荷載的反復(fù)沖擊,在各種交通工具不斷形成的長(zhǎng)期壓力之下,容易逐漸累積應(yīng)力而發(fā)生變形,伸縮縫臺(tái)階的形成也與當(dāng)?shù)氐耐庠谧匀粭l件密切相關(guān),這就對(duì)伸縮縫部位的施工和設(shè)計(jì)提出了較高的要求。在對(duì)伸縮縫裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到各方面的因素,而施工期間則應(yīng)使其能夠便于在竣工后的使用中方便養(yǎng)護(hù),從而盡量避免由于伸縮縫裝置的性能而使交通工具的通行受到不利影響,影響橋梁的壽命。本文結(jié)合筆者的施工經(jīng)驗(yàn),闡述橋梁伸縮縫施工工藝,為類(lèi)似工程的施工提供借鑒和參考。
2.1 橋面的施工準(zhǔn)備
在施工準(zhǔn)備階段,應(yīng)該在保證工程質(zhì)量的同時(shí)盡可能降低施工的難度,參考其他的類(lèi)似工程,在伸縮縫施工方面均是橋面攤鋪之后再施工。而假若先對(duì)伸縮縫進(jìn)行施工,則會(huì)影響到斜橋的調(diào)整,無(wú)法滿(mǎn)足工程設(shè)計(jì)中的質(zhì)量要求。因此本工程通過(guò)以下的步驟進(jìn)行準(zhǔn)備。
(1)首先對(duì)橋面的梁端縫隙進(jìn)行填塞,然后再進(jìn)行黑色鋪裝,從而避免將來(lái)施工的時(shí)候有瀝青等塌落,影響工程的安全性;
(2)提前測(cè)算出伸縮縫寬度,在其梁頂處進(jìn)行隔離處理,方便工程進(jìn)行鋪裝鑿除;(3)完成黑色鋪裝過(guò)程之后,結(jié)合工程的圖紙數(shù)據(jù),對(duì)伸縮縫位置進(jìn)行定位;(4)以無(wú)齒鋸沿著上一步驟所定位的邊線對(duì)橋面進(jìn)行鑿除,在操作過(guò)程中必須保證切縫的整齊;
(5)鑿除之后,對(duì)填塞物進(jìn)行清理,并把混凝土鑿毛,為下一工序做準(zhǔn)備。
2.2 伸縮縫的施工準(zhǔn)備
(1)首先應(yīng)再次核實(shí)伸縮縫的質(zhì)量證書(shū),并對(duì)伸縮縫進(jìn)行精確測(cè)量,重點(diǎn)是是否存在彎曲變形的情況;
(2)結(jié)合伸縮縫生產(chǎn)方的技術(shù)說(shuō)明書(shū)對(duì)其進(jìn)行裝卸運(yùn)輸,在運(yùn)輸過(guò)程中嚴(yán)格操作流程,避免導(dǎo)致伸縮縫變形的操作發(fā)生;
(3)嚴(yán)格選取止水帶,其原料應(yīng)為天然膠,杜絕再生原料的止水帶。
2.3 混凝土的施工準(zhǔn)備
(1)在材料的選擇上,應(yīng)選取硅酸鹽水泥,在使用前應(yīng)再次對(duì)其進(jìn)行檢測(cè),確保材料的合格;
(2)在混凝土配合方面,應(yīng)嚴(yán)格控制其參數(shù),通常建議高過(guò)橋梁梁體的混凝土強(qiáng)度;
(3)如果施工的橋梁處于樞紐位置,則涉及到較大的交通量和負(fù)載,此時(shí)建議在混凝土中加入一些增強(qiáng)耐久性的成分,如聚丙烯纖維等。
2.4 安裝定位值
在不同的外界溫度環(huán)境之下,梁長(zhǎng)在熱脹冷縮作用下其長(zhǎng)度也在隨之動(dòng)態(tài)變化。這就對(duì)安裝定位值提出了要求,在溫度的極大值和極小值之間,必須能夠留有足夠的余量。根據(jù)寬度數(shù)值進(jìn)行伸縮縫構(gòu)件放樣定位。如果伸縮縫的材質(zhì)為橡膠,則定位值通過(guò)螺栓間距來(lái)確定,假若定位值沒(méi)能準(zhǔn)確安裝,便會(huì)在外界溫度的作用之下導(dǎo)致壓縮或者拉伸,嚴(yán)重影響其使用壽命。
本文以川藏公路上的某橋梁施工為例來(lái)闡述橋梁伸縮縫的施工工藝。大橋全線建設(shè)總里程為 10.24千米,總投資 133.5億元。其伸縮縫使用的是毛勒公司的DS型裝置。而因?yàn)樯炜s縫使用的是國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù),安裝完成之后并不完全匹配,最大的問(wèn)題是伸縮位移箱的間距比轉(zhuǎn)軸間隙小,對(duì)橋梁的伸縮造成影響,必須進(jìn)行維修。下面闡述其技術(shù)過(guò)程。
3.1 將新的伸縮縫運(yùn)送上橋
由于橋梁施工之前已經(jīng)封閉了交通,因此在運(yùn)送新縫的時(shí)候是難以將大型車(chē)輛駛?cè)霕蛏系?,因此就需要?duì)舊縫進(jìn)行破除之前,把新縫提前部署在安裝位置附近,新縫的放置位置,應(yīng)該盡可能靠近施工地點(diǎn),又不因距離太近而影響施工。本方案調(diào)用了 200噸的吊車(chē)設(shè)備,由于考慮到避免橋梁受到重壓而產(chǎn)生損壞,所以應(yīng)該由橋梁設(shè)計(jì)方審核方案之后再進(jìn)行。而因?yàn)樯炜s縫最寬處超過(guò) 6米,在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中應(yīng)該與交警配合進(jìn)行,避免出現(xiàn)安全事故。
3.2 拆除舊的伸縮縫
施工的橋梁結(jié)構(gòu),一側(cè)為鋼箱梁,通過(guò)焊接的方式和伸縮縫連接,再輔以瀝青材料;另一側(cè)為箱梁,通過(guò)混凝土和伸縮縫連接。由于結(jié)構(gòu)有所不同,所以在拆舊裝新的施工中也應(yīng)經(jīng)過(guò)不同的操作。首先,在混凝土側(cè),通過(guò)切縫設(shè)備,把伸縮縫預(yù)留槽和橋梁進(jìn)行分離,再以破碎錘敲碎周?chē)幕炷粒罱K使位移箱露出,最終把槽內(nèi)鋼筋從20厘米處割掉。因?yàn)槲灰葡浜突炷林g是通過(guò)鉚釘連接的,因此將位移箱切割 50%,直至露出橫梁,以保證舊縫可以較為順利和安全地取出。其次,在鋼箱梁側(cè),通過(guò)切割裝置把縫邊焊接10厘米處切開(kāi),在操作的時(shí)候應(yīng)保證切割深度不超過(guò)鋼箱梁厚度,從而避免將橋面鋼板破壞掉;在通過(guò)空壓機(jī)把混凝土覆蓋物去除,最終把伸縮縫邊梁和鋼箱梁完全分割開(kāi)。最后運(yùn)走舊的伸縮縫。
3.3 整修預(yù)留槽
在混凝土側(cè),使用破碎錘,必要時(shí)增加空壓機(jī)裝置,對(duì)伸縮縫預(yù)留槽進(jìn)行修正,使其能夠滿(mǎn)足新的伸縮縫。在鋼箱梁側(cè),通過(guò)砂輪機(jī)把之前留下的一些毛刺清除掉,然后把需要焊接處的鋅層去掉。
3.4 新伸縮縫置入槽中
這一步驟是整個(gè)伸縮縫施工工藝流程中的關(guān)鍵。因?yàn)槭┕み^(guò)程中必須考慮到橋梁本身的結(jié)構(gòu)和原伸縮縫等因素影響,在對(duì)新伸縮縫進(jìn)行吊裝施工的時(shí)候應(yīng)該對(duì)時(shí)機(jī)進(jìn)行論證和選擇,使新的伸縮縫能夠順利進(jìn)入槽中。本案例最終選擇的時(shí)間是當(dāng)日4:00,在吊裝完成以后繼續(xù)對(duì)縫體的位置進(jìn)行調(diào)整,使其在x、y、z三個(gè)軸向上能夠準(zhǔn)確定位,然后對(duì)其固定。下圖所示為伸縮縫多的吊裝示意圖。
圖:伸縮縫的吊裝過(guò)程
在吊裝的過(guò)程中,對(duì)于平面方面,僅需對(duì)向下方向進(jìn)行固定,在伸縮縫的混凝土梁一側(cè),通過(guò)千斤頂裝置對(duì)其高度進(jìn)行調(diào)節(jié),接著為所有的位移箱以槽鋼對(duì)其進(jìn)行固定,避免因?yàn)樯炜s縫的自身重力作用而下移。在鋼箱梁一側(cè),則通過(guò)鋼板數(shù)量對(duì)縫的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)。對(duì)于縱面方面,只需在施工時(shí)把伸縮縫邊緣和鋼箱梁對(duì)齊??梢赃x取的工具包括導(dǎo)鏈和千斤頂設(shè)備等,通過(guò)頂或者牽拉等操作,是縫體移動(dòng)至合理位置。在橫面方面,通過(guò)導(dǎo)鏈將伸縮縫拉向鋼箱側(cè),再以千斤頂裝置使伸縮縫向鋼箱梁側(cè)移動(dòng),最終使之能夠緊密結(jié)合。焊接之后,在短時(shí)間內(nèi)拆除所有的吊裝附件。
3.5 加固焊接
在伸縮縫的混凝土梁一側(cè),以焊接的方式把所有的錨環(huán)和鋼筋接牢,同時(shí)在位移箱處將預(yù)留鋼筋焊牢。在焊接的時(shí)候應(yīng)該避免由于橋梁處的風(fēng)力偏大而導(dǎo)致砂眼出現(xiàn)。在鋼箱梁側(cè),同樣以焊接的方式把懸架托板及鋼箱梁焊接牢固。為了避免留下砂眼影響工程質(zhì)量,在焊接工序結(jié)束的時(shí)候必須以超聲波裝置對(duì)可能存在砂眼的地方進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,一旦發(fā)現(xiàn)有砂眼的存在,則該位置必須返工。
3.6 收尾階段
將預(yù)留槽內(nèi)的雜物清理干凈,以混凝土進(jìn)行澆筑,恢復(fù)施工地點(diǎn)的交通。
橋梁伸縮縫是橋梁的一個(gè)重要組成部分,對(duì)于大型橋梁工程,其伸縮縫部位的施工是工程項(xiàng)目的重點(diǎn)之一,因此對(duì)于施工隊(duì)伍的技術(shù)能力和施工工藝都有著很?chē)?yán)格的要求。尤其是對(duì)伸縮縫進(jìn)行吊裝時(shí),無(wú)論是溫度還是焊接質(zhì)量,均應(yīng)投入合格的技術(shù)力量,保證工程的質(zhì)量。
[1]武美萍.關(guān)于橋梁伸縮縫土工布嵌入防堵塞裝置的探索[J].山西交通科技. 2015(02): 56-58.
[2]鈕永紅.公路橋梁伸縮縫裝置的特性及其施工技術(shù)[J].科技風(fēng).2013(02):151.
[3]李楊,韓瑜鵬,張森,葉全斌.高速公路橋梁裂縫病害處理的探討[J].工程質(zhì)量.2015(05): 85-88.
[4]李智淵.高速公路橋梁伸縮縫破壞類(lèi)型及原因分析[J].城市道橋與防洪.2013(11): 85-86+100+9.
[5]錢(qián)信偉.改性瀝青橋梁伸縮縫施工技術(shù)[J].交通世界(運(yùn)輸.車(chē)輛).2015(03): 76-77.
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凌妙青(1965.05- ),男,漢族,浙江樂(lè)清人,2008年7月畢業(yè)于武漢大學(xué),本科,學(xué)士,現(xiàn)就職于浙江省湖州市航道養(yǎng)護(hù)中心,高級(jí)工程師。研究方向:道橋工程。