陳 燃
(安徽省交通控股集團(tuán)有限公司淮南管理處,安徽 淮南 232000)
當(dāng)前我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展取得了良好的成果,公路橋梁作為交通事業(yè)發(fā)展的重要部分,其給人們的出行帶來(lái)的很大的便利。在公路橋梁施工過(guò)程中,伸縮縫作為橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分,設(shè)置于橋梁的梁端、橋臺(tái)等部位,發(fā)揮的優(yōu)勢(shì)主要是通過(guò)自由的伸縮,使橋體的牢固性得以增強(qiáng),其在很大程度上關(guān)系到橋梁的整體質(zhì)量水平[1]。然而從實(shí)際情況來(lái)看,當(dāng)前公路橋梁伸縮縫存在著一些病害,其將直接影響公路橋梁的質(zhì)量,因此,分析公路橋梁伸縮縫常見病害成因,并做好養(yǎng)護(hù)管理工作具有重要意義。
本工程為安徽省高速公路控股集團(tuán)有限公司淮南管理處橋梁伸縮裝置養(yǎng)護(hù)維修與更換工程,工程實(shí)施路段:滁新高速公路 (S12) K139+000至K185+222,長(zhǎng)約46.222 km,蚌合高速公路 (S17) K60+000至K120+000,長(zhǎng)約60 km,合肥繞城高速公路 (G4001) K50+000至K64+900,長(zhǎng)約14.9 km,合計(jì)養(yǎng)護(hù)路段里程 121.122 km;公路等級(jí)為高速公路,瀝青混凝土路面;該路段特大橋3座、大橋20座、中小橋139座。
施工內(nèi)容主要包括合同段的所有橋梁伸縮縫的巡查、槽口砼維修、縫體更換以及臨時(shí)搶修,主要伸縮縫類型包括D80型毛勒縫、波形縫、D160型毛勒縫、120型梳形齒板縫、160型梳形齒板縫、240型梳形齒板縫、320型梳形齒板縫。
伸縮縫作為公路橋梁建設(shè)中的重要部分,其占據(jù)的地位十分顯著,伸縮縫常見的病害問(wèn)題主要是止水帶損害,如果沒(méi)有有效保養(yǎng)止水帶,就會(huì)使其出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象,如果遇到雨水天氣,將使得水流入破損處,隨著時(shí)間的推移,將會(huì)使伸縮縫內(nèi)部的傳動(dòng)裝置、支撐梁產(chǎn)生侵蝕,從而直接影響其正常的收縮,使其功能無(wú)法正常使用,且在車輛負(fù)荷作用下,將會(huì)使其損害程度更加嚴(yán)重。另外,止水帶的損壞還會(huì)受到更多沖刷因素的影響,最終導(dǎo)致的結(jié)果將是鋼筋被銹蝕、混凝土強(qiáng)度降低等。
由于瀝青混凝土材料、水泥混凝土材料的差異性較大,使得伸縮縫結(jié)構(gòu)的接縫處極易出現(xiàn)裂縫,將直接引起伸縮縫啃邊問(wèn)題,其給車輛的行車舒適性及其安全帶來(lái)極大的影響。如果沒(méi)有及時(shí)采取有效措施解決伸縮縫啃邊問(wèn)題,橋臺(tái)本身在沖刷因素的影響下,將直接損壞橋梁背墻[2]。
在實(shí)際施工過(guò)程中,如果沒(méi)有做好混凝土碾壓工作,將極易導(dǎo)致混凝土帶出現(xiàn)一些病害,比如,開裂、脫落等,其將無(wú)法達(dá)到施工要求,尤其是在強(qiáng)度方面與實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)不相符,在強(qiáng)大的車輛負(fù)荷沖擊下,將直接影響橋體的質(zhì)量。另外,在混凝土的養(yǎng)護(hù)工作中,如果相關(guān)人員沒(méi)有做好養(yǎng)護(hù)工作也將導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫的問(wèn)題,隨著時(shí)間的推移,將進(jìn)一步加快混凝土老化,最終使得橋體質(zhì)量無(wú)法滿足實(shí)際需求。
公路橋梁需要承受車輛較大的承載壓力,對(duì)于一些交通流量較大的地方來(lái)說(shuō),路面的承受力也將有所增大,再加上較大的橋梁跨度,使得伸縮縫承受著明顯的沖擊作用。如果伸縮縫本身剛度達(dá)不到實(shí)際需求,車輛的來(lái)往將會(huì)給鋼梁的功能發(fā)揮帶來(lái)不良影響,將可能會(huì)導(dǎo)致鋼筋斷裂的問(wèn)題,使得收縮縫的使用時(shí)間縮短。
建設(shè)時(shí)期在安裝伸縮縫時(shí),如果沒(méi)有預(yù)留合理的開口長(zhǎng)度,將會(huì)導(dǎo)致拉斷橡膠條的現(xiàn)象,在面臨雨水天氣環(huán)境下,雨水將會(huì)進(jìn)入到伸縮縫中,從而會(huì)腐蝕伸縮縫中的金屬結(jié)構(gòu),且由于受到雜物因素的影響,還會(huì)直接損壞梁頭、臺(tái)背的結(jié)構(gòu)。同時(shí),伸縮縫的穩(wěn)定性與伸縮縫兩側(cè)型鋼標(biāo)不統(tǒng)一因素有著密切聯(lián)系,導(dǎo)致極易出現(xiàn)變形的問(wèn)題。如果工作人員沒(méi)有準(zhǔn)確計(jì)算橋梁相關(guān)參數(shù),且沒(méi)有對(duì)其他影響因素進(jìn)行綜合考慮,如,溫度因素、環(huán)境因素等,也將極易導(dǎo)致伸縮裝置的損壞現(xiàn)象。另外,在安裝伸縮錨固件時(shí),沒(méi)有全面連接主梁之間,可能會(huì)由于不均勻的分布承載力,而影響混凝土的黏結(jié)力[3]。因此,工作人員在伸縮縫的安裝過(guò)程中應(yīng)考慮到各方面的因素,以此為保障安裝質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。
伸縮鋼筋、錨固鋼筋連接的穩(wěn)定性,將會(huì)受到梁頭臺(tái)背預(yù)留鋼筋的缺失、預(yù)留鋼筋破壞等問(wèn)題的影響,會(huì)直接導(dǎo)致整體伸縮縫剛度不足,從而使橋梁在使用中無(wú)法承受較大的車輛承載力,同時(shí),將會(huì)直接損壞混凝土,破壞混凝土路面。同時(shí),如果在安裝伸縮裝置過(guò)程中,工作人員在碾壓作業(yè)中,沒(méi)有有效地碾壓兩側(cè)混凝土和水泥材,將會(huì)給鋪裝層的穩(wěn)固性帶來(lái)不良影響,最終導(dǎo)致的結(jié)果是混凝土脫落。
公路橋梁使用一段時(shí)間之后,其鋪裝層老化問(wèn)題逐漸凸顯出來(lái),如果相關(guān)人員沒(méi)有做好公路橋梁的養(yǎng)護(hù)工作,將會(huì)導(dǎo)致橋面損壞程度越來(lái)越大。隨著時(shí)間的推移,將會(huì)逐漸增大伸縮裝置的縫隙,一些雜物將堆積在縫隙中,從而將直接影響伸縮裝置的伸縮量。另外,在車輛承載壓力的沖擊下,橋梁需承載的荷載也將逐漸增大,這時(shí)將直接影響橋梁伸縮裝置的使用壽命。尤其是遇到不良?xì)夂?,比如,暴雨、大風(fēng)等,伸縮裝置的穩(wěn)定性將逐漸減弱。因此,養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)定期對(duì)公路橋梁質(zhì)量進(jìn)行檢查,并采取有效措施進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)。
由于公路橋梁在投入使用之后,會(huì)受到外界因素的影響,這將直接影響公路橋梁的使用壽命,尤其是在暴曬、雨水、大風(fēng)等氣候影響下,橋梁的溫度會(huì)出現(xiàn)不斷變化的現(xiàn)象,為了使橋梁伸縮縫的使用效果得到保障,需要根據(jù)實(shí)際施工條件進(jìn)行橋梁伸縮縫的科學(xué)選型,使橋梁建造的伸縮量符合實(shí)際需求,相關(guān)人員應(yīng)細(xì)致的計(jì)算一些相關(guān)參數(shù),比如,溫度取值、混凝土材料收縮系數(shù)、膨脹系數(shù)等,以此使得公路橋梁伸縮縫的功能得到良好發(fā)揮,使其穩(wěn)定應(yīng)用效果得到保障。
(1) 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。在橋梁伸縮裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況出發(fā),對(duì)橋梁的實(shí)際情況進(jìn)行全面了解,之后對(duì)伸縮縫裝置進(jìn)行科學(xué)合理的選擇。對(duì)于中小橋梁(20 m以下) 來(lái)說(shuō),可將W型的伸縮裝置應(yīng)用于實(shí)際中,不許對(duì)伸縮縫進(jìn)行設(shè)置。為了能夠使橋梁伸縮裝置達(dá)到實(shí)際應(yīng)用需求,尤其要注重伸縮裝置的合理性,以此為避免后續(xù)病害的發(fā)生奠定基礎(chǔ)。
(2) 施工環(huán)節(jié)。為了防止出現(xiàn)橋梁病害的發(fā)生,應(yīng)當(dāng)采取有效技術(shù)展開各個(gè)項(xiàng)目的施工。以鋼纖維混凝土澆筑為例,在型鋼定位錨固和鋪設(shè)路面層鋼筋后,可以采用高壓水的方式對(duì)槽內(nèi)垃圾進(jìn)行二次清理,經(jīng)過(guò)監(jiān)理單位驗(yàn)收合格之后,才可以真正地開展施工;澆筑過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)混凝土配合比的情況進(jìn)行檢查,使其達(dá)到實(shí)際施工需求,以此使鋼纖維混凝土質(zhì)量得到保障;為了保證混凝土表面的平整效果,施工人員應(yīng)當(dāng)做好振搗工作,需要保證混凝土平面的平整、均勻效果,將0~2 mm作為平整度的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于30 cm的槽深混凝土來(lái)說(shuō),應(yīng)當(dāng)予以一次性澆筑;對(duì)于30 cm以上的槽深混凝土來(lái)說(shuō),應(yīng)當(dāng)進(jìn)行分層澆筑,其目的是為了使?jié)仓w質(zhì)量滿足實(shí)際需求。在混凝土振搗過(guò)程中,可將兩側(cè)同步振搗的方法應(yīng)用于實(shí)際操作中,為了確保振搗效果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)需求,振搗過(guò)程應(yīng)達(dá)到泛漿、不再有氣泡為止。對(duì)于斜交橋梁銳角之處,在振搗密實(shí)之后,應(yīng)將混凝土表面刮平,可采用刮桿輔助操作,將低于正常瀝青柔性橋面高程2 mm作為平整度的標(biāo)準(zhǔn)。
施工人員在完成澆筑作業(yè)之后,應(yīng)當(dāng)將麻布袋立即覆蓋于橋梁表面,并定期對(duì)其進(jìn)行灑水,其目的是為了使混凝土保持濕潤(rùn)狀態(tài),一般需進(jìn)行1周以上的養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)由專人進(jìn)行交通設(shè)施的維護(hù),做好防護(hù)或封閉措施,在施工點(diǎn)前方設(shè)置警示標(biāo)志,或者設(shè)置好相關(guān)的標(biāo)志,比如,禁止通車等,防止車輛出行給橋梁質(zhì)量帶來(lái)不良影響,在確保伸縮裝置兩側(cè)混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后,才能開放交通。一般情況下,在安裝橡膠密封條時(shí),應(yīng)當(dāng)滿足混凝土的強(qiáng)度大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的條件,如果其強(qiáng)度沒(méi)有達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn),還需要繼續(xù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作,直到達(dá)到這一需求才能安裝橡膠密封條。在真正安裝過(guò)程中,應(yīng)清理縫隙中的雜物,需要在整潔的環(huán)境安裝橡膠條[4]。
(3) 養(yǎng)護(hù)方面。在公路橋梁的養(yǎng)護(hù)工作中,養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)及時(shí)地清理橋梁伸縮裝置內(nèi)的雜物,同時(shí),為了保障伸縮裝置的功能發(fā)揮,應(yīng)當(dāng)及時(shí)地維修或更換已經(jīng)損壞或老化的構(gòu)件。為了延長(zhǎng)公路橋梁的使用壽命,橋梁所屬區(qū)域的交通部門應(yīng)對(duì)車輛超載情況予以嚴(yán)格限制,防止橋梁承受較大的車輛承載力,同時(shí),應(yīng)定期檢查橋梁與同邊梁之間的連接位置,如果發(fā)現(xiàn)存在裂縫等問(wèn)題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行有效處理[5]。
總而言之,伸縮縫與公路橋梁的整體質(zhì)量有著直接聯(lián)系,為了保障公路橋梁的正常運(yùn)行,做好伸縮縫的養(yǎng)護(hù)工作十分有必要。首先應(yīng)當(dāng)了解伸縮縫常見病害,并分析導(dǎo)致一系列病害發(fā)生的原因,之后再采取相應(yīng)的措施予以處理,做好公路橋梁伸縮縫的養(yǎng)護(hù)管理工作。養(yǎng)護(hù)工程技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況,針對(duì)其中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,通過(guò)制定針對(duì)性的養(yǎng)護(hù)管理措施,使公路橋梁的穩(wěn)定性得到保障,為保證人們的出行安全,促進(jìn)我國(guó)交通事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。