丁繼武
[摘 要]隨著我國高速公路建設的迅猛發(fā)展,橋梁伸縮縫從生產(chǎn)到安裝都在逐漸成熟和完善,減輕了橋頭跳車的現(xiàn)象。文章結合筆者自身工作實踐,簡單介紹了橋梁伸縮縫的重要作用,論述了橋梁伸縮縫設計方法,探討了橋梁伸縮縫質量的控制要點。
[關鍵詞]橋梁;伸縮縫;設計;質量控制
中圖分類號:U445.1 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)12-0251-01
引言
由于經(jīng)濟的發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,導致現(xiàn)在的社會對橋梁的要求越來越高,橋梁的質量等級也在一步步攀升。橋梁等級的提高就要求橋梁的伸縮縫質量隨之升高,伸縮縫的質量直接關系著橋梁的使用狀況,因此提高橋梁伸縮縫的設計標準,加強和完善橋梁伸縮縫的設計與質量勢在必行。
一、橋梁伸縮縫重要作用
橋梁伸縮處跳車問題目前在國內道路病害中比較常見,這個問題會隨著我國公路橋梁的發(fā)展而越顯突出。如果橋梁伸縮處出現(xiàn)破壞會引起接縫處下沉,路面遭到損壞,高低不同的錯臺也即臺階就會因此形成。車輛通過這些臺階時會引起跳動和沖擊,對橋梁和路面造成附加的沖擊荷載,情況好些的只會是駕駛員感到不適,嚴重時甚至會發(fā)生事故,影響到正常的營運。為了消除路面臺階,保持良好的路面狀況,相關部門以及施工單位針對橋梁伸縮處跳車的問題,采取了許多行之有效的方法。其中,橋梁伸縮縫的安裝質量會直接影響到車輛的平穩(wěn)性、舒適性、橋梁的服務質量和使用年限等,它是橋梁建設中一項極重要的施工項目。
二、橋梁伸縮縫設計
由于橋梁建成后會受到荷載壓力的影響,橋身就會出現(xiàn)縫隙,并且縫隙大了就會損壞到伸縮裝置,所以,合理、恰當?shù)纳炜s量對于縫隙的控制和預防相當重要。
1、合理選擇伸縮裝置的型號
對橋梁的伸縮裝置進行合理選型,是保證伸縮縫和橋梁結構使用壽命的重要手段。
(1)滿足耐久性
在對伸縮縫進行設計時,要根據(jù)橋梁及公路的屬性對其使用的年限加以判斷,根據(jù)需要對其耐久性進行充分考慮。在橋梁的重型車輛通行量大時,要選擇具有良好耐久性的伸縮縫,可以利用鋼制的形式或者將伸縮縫整體設置成異型鋼材組合的模式。
(2)密封和防水性能好
為了確保實現(xiàn)橋梁結構中伸縮縫功能,要合理規(guī)劃其防水性和排水性,不僅要展開合理的初始壓縮,同時還要對兩側的混凝土加以充分搗實。另外,可以用粘質材料加強條式橡膠密封帶和鋼材間的緊密連接,使其防水能力顯著提高。
(3)平整性好
伸縮縫的平整性和耐久性是緊密相連的,在施工過程中要對組裝精度進行嚴格控制,保證固定結構的牢固性,先展開橋面的整體施工,然后將橋面體進行合理切割,最后將伸縮裝置嵌入安裝,以保證伸縮縫的平整性。
2、伸縮縫設計過程中注意事項
(1)橋梁伸縮縫在橋梁運行時所承受的力是相當復雜的,所以與之密切相連的錨固結構一定要確??茖W設計,以便伸縮縫發(fā)揮本有的使用功能。(2)設計時一定要認真考慮梁端部,使其即便是在反復荷載作用下梁端發(fā)生破損,伸縮裝置仍然能正常工作。一些橋梁結構因為橋面板端部剛度不足,在受到汽車荷載力時,就會因翼板較薄,橫向聯(lián)系較弱,引起橋面板反復變形過大。(3)一定要確保伸縮量計算的準確,將伸縮裝置安裝時的實際溫度考慮在內。一定要根據(jù)實際情況選擇適合的伸縮裝置型號,伸縮間距過小會引起伸縮裝置破損。(4)設計伸縮縫應當預先對準切割橋面,然后再設置接縫,或者用軟的鋪裝層來吸收裂縫。(5)為防止因雨水而起的漏水現(xiàn)象,雖然在一些鋼制伸縮縫裝置中,對配合部位采取插入密封橡膠或將排水裝置或鋪裝層面層作為容易清掃的型式,或在整個縫隙中灌注填入防水材料的實用型式。對與橋面的雨水,一般應在伸縮裝置附近設集中排水口;對不在日常養(yǎng)護作多次涂漆的構件上,設計上應采用優(yōu)質耐久的防護材料作有效的處理。
3、伸縮裝置的設計方法
(1)中小型橋梁用W形伸縮裝置
在中小型橋梁中,一般使用W形伸縮裝置。因為這種型號的伸縮裝置具有以下優(yōu)勢:
a.針對溫度變化導致的伸縮變形,可以以橡膠彈性材料的彈性性能相彌補。在外荷壓力的影響下可充分利用拱形結構的優(yōu)勢;
b.構件尺寸小,操作起來方便,能節(jié)約用材,造價低廉;
c.因為橡膠本身密封性能就相當好,所以鐵件與伸縮體聯(lián)結可不用膠水防水。
(2)20m以內的小跨徑中小橋不需設置伸縮縫
采用固定式橡膠支座,讓臺后的土抗力和墩臺的彈性變形來抵抗溫度應力(當變形長度不大于11m,通常伸縮量不大于6mm)。也可以在完成橋面及路面的鋪裝后,再沿原縫開一條深4cm一6cm寬3cm的假縫,內填以其他可塑性材料或瀝青麻絮以防橋面龜裂。
(3)板式伸縮裝置的運用;
目前已經(jīng)施工的伸縮裝置,板式伸縮裝置具有較好的平整度,因為膠體內有了足夠數(shù)量的鉚釘使橋梁變形體同伸縮體的聯(lián)結比較牢固,而且又加入了足夠數(shù)量的鋼板使得變形體的剛度增強,這比原來的空心板橡膠伸縮縫更加牢固。其效果良好,但缺點是變形不夠靈活。
(4)確保伸縮裝置整體結構設計合理
實際的經(jīng)驗和相關權威材料說明,橋梁中的伸縮縫裝置可以使用空心板型,也可以使用V形和W形的橡膠體等。并非一樣要用到某一種膠體,只要確保整個伸縮裝置結構設計合理就行。目前在橋梁設計中常用到的是TST伸縮裝置和西德毛勒公司的伸縮裝置,它們的設計都比較合理,在外界溫度發(fā)生變化時可以自由靈活變形,運行時又具有較高的剛度,確保了行車的舒適和安全。
三、橋梁伸縮縫質量的控制要點
1、平整度的控制
在先鋪設橋面瀝青面層后,再采用切縫清除伸縮縫的預留槽內瀝青砼塊等雜物,來保證伸縮縫的平整度;在安裝伸縮縫和澆灌砼時,隨時用3m;直尺校正伸縮縫和砼的標高與兩側瀝青面層一致,保證行車的平穩(wěn)舒適。
2、原材料的質量控制
在進場的伸縮縫時,橡膠條和異型鋼材等配件應該與設計相符。此外,異型鋼材在存放和運輸過程中,不能造成損壞或變形,并經(jīng)送檢合格后方能使用。
3、按照設計精心施工
對目前的橋梁結構來說,伸縮裝置的錨固系統(tǒng)很難準確地預埋在梁中,且橋梁施工隊伍往往忽視預埋位置的施工準備,大部分錨固在鋪裝層混凝土中,由于混凝土體積太小和厚度太薄,再加上預埋件的位置干擾,施工難度大,混凝土的錨固作用實際上大打折扣,預埋件的錨固質量也大受影響。橋面采用瀝青混凝土鋪裝,往往伸縮裝置安裝在先,橋面鋪裝在后,過渡段混凝土和瀝青面層之間很難鋪平,加上剛柔相接,容易產(chǎn)生臺階。在反復的車輛瞬間荷載作用下,伸縮裝置錨固混凝土不能保持彈性而破壞,錨固裝置在反復動載震動下產(chǎn)生變形并與混凝土剝離,最終全部破壞。因此要求施工隊伍按照設計精心施工是至關重要的。
4、伸縮裝置的堆放與運輸
伸縮裝置在工地堆放時應用枕木墊高離開地面30cm;層層堆放平穩(wěn),并用雨布覆蓋,避免雨淋雨浸、陽光直接爆曬等,防止變形,同時伸縮裝置在運輸中應該輕裝輕放。
結束語
總之,橋梁伸縮縫是橋梁中非常重要的一個部件,它如果受到損壞會嚴重影響橋梁通車和使用性能,所以必須優(yōu)化橋梁伸縮縫的設計。優(yōu)化設計伸縮縫時要結合環(huán)境、結構以及類型等相關因素,確保在今后的使用中伸縮縫能夠充分滿足橋梁的使用性能。
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