朱永皓
(保山公路局隆陽(yáng)公路分局 云南保山 678000)
伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,我國(guó)公共交通事業(yè)發(fā)展取得舉世矚目的成就。在橋梁結(jié)構(gòu)中,伸縮縫裝置是至關(guān)重要的構(gòu)件。建設(shè)公路橋梁時(shí),伸縮縫發(fā)揮著調(diào)節(jié)作用,對(duì)提升建筑橋梁質(zhì)量發(fā)揮積極作用。另外,在橋梁工程施工環(huán)節(jié),最難以控制的環(huán)節(jié)便是伸縮縫。
在橋梁建筑工程中的伸縮縫施工,其主要作用是確保橋梁工程的使用時(shí)間,增加耐久性,旨在為橋梁上來(lái)往的車輛提供舒適且安全的環(huán)境。橋梁伸縮縫的作用主要體現(xiàn)在當(dāng)自然環(huán)境下的氣溫發(fā)生變化的時(shí)候或者是混凝土伸縮的時(shí)候形成的位移,使用橋梁伸縮縫便可以應(yīng)對(duì)這種現(xiàn)象帶來(lái)的不良影響,保障在橋梁上通行的車輛安全通過(guò),規(guī)避交通事故發(fā)生[1]。
由上可見,在橋梁工程建設(shè)中伸縮縫的作用是十分重大的,伸縮縫設(shè)備質(zhì)量的優(yōu)劣將會(huì)直接決定著橋梁的安全系數(shù)和使用價(jià)值。在建設(shè)橋梁中,要綜合考慮橋梁伸縮縫質(zhì)量和影響與工程進(jìn)度和重點(diǎn)部位,通過(guò)提升伸縮縫質(zhì)量以提升橋梁整體施工質(zhì)量。雖然橋梁伸縮縫只是橋梁的一部分,但是其類型多樣,包含有無(wú)縫式伸縮縫、鋼制文承式、模數(shù)文承式以及對(duì)接式。橋梁長(zhǎng)期處于外部環(huán)境之中,較為容易受到濕度、天氣、外部因素以及溫度影響,在外部環(huán)境干擾之下將會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)變化,從而影響橋梁使用效果。使用橋梁伸縮縫便較為容易解決這種問(wèn)題,提供上部結(jié)構(gòu)位移和連接的便利。
梳型鋼板伸縮縫破壞形式主要表現(xiàn)為鋼板脫落或者是螺栓松動(dòng),嚴(yán)重情況下將會(huì)直接拔起。當(dāng)車輛特別是重型車輛過(guò)橋的時(shí)候,部分梳型鋼板伸縮縫會(huì)有聲音出現(xiàn),或者出現(xiàn)震動(dòng)。雖然在表面上看不出有任何破損現(xiàn)象,但鋼板本身與混凝土之間已經(jīng)出現(xiàn)了空隙,而伸縮縫的結(jié)構(gòu)也十分容易出現(xiàn)變形。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因在于加工和使用伸縮縫的時(shí)候,就容易出現(xiàn)變形,另外當(dāng)鋼筋的變形量與混凝土的變形量不一致的時(shí)候,便難以確保在服役期間的伸縮縫齒板與墊板之間形成無(wú)縫粘合。倘若兩者之間形成了縫隙,當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)的時(shí)候,由于受到外力作用,連接部位出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象,在車流中反復(fù)施加壓力,極容易導(dǎo)致過(guò)早疲勞出現(xiàn)螺栓松動(dòng),導(dǎo)致鋼板脫落。
圖1 梳型鋼板伸縮縫破壞原因分析
CD60型橋梁伸縮縫遭到病害和破壞的表現(xiàn)形式較多,將其分為六個(gè)層面:①混凝土出現(xiàn)破碎,鋼筋也會(huì)存在著裸露的現(xiàn)象。②伸縮縫型鋼板出現(xiàn)不同程度的斷裂現(xiàn)象。③伸縮縫的局部位置出現(xiàn)位移變動(dòng),導(dǎo)致過(guò)往車輛的平順性與舒適性降低,嚴(yán)重的情況會(huì)出現(xiàn)跳車現(xiàn)象。④橋面上的混凝土出現(xiàn)了開裂。⑤伸縮縫之間的橡膠出現(xiàn)了破壞。⑥伸縮縫中間被雜亂物質(zhì)填充[2]。
CD60型伸縮縫所表現(xiàn)出來(lái)的破壞現(xiàn)象表現(xiàn)為伸縮縫兩邊位置的混凝土受到損害。當(dāng)混凝土受到破壞后,便會(huì)對(duì)伸縮縫鋼板受力情況產(chǎn)生直接性影響。當(dāng)存在這種問(wèn)題的時(shí)候,型鋼是可以承載起大多數(shù)的負(fù)載力,但是卻不能夠以最快的速度將荷載傳遞到下部混凝土位置,導(dǎo)致型鋼出現(xiàn)嚴(yán)重疲勞遭受破壞,嚴(yán)重情況下出現(xiàn)斷裂。當(dāng)這種破壞形式存在的時(shí)候,有車輛經(jīng)過(guò)會(huì)因?yàn)樾弯撋舷抡駝?dòng)幅度變大而引發(fā)事故。
圖2 CD60型伸縮混凝土破碎
導(dǎo)致伸縮縫兩側(cè)的混凝土出現(xiàn)破壞的原因有三個(gè):①橋臺(tái)兩邊位置在發(fā)生沉降現(xiàn)象的時(shí)候由于不均勻,當(dāng)車輛在快速行駛過(guò)后會(huì)形成荷載,導(dǎo)致局部位置的應(yīng)力集中過(guò)大,從而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。當(dāng)混凝土開裂,便會(huì)方法應(yīng)力聚集,加快破壞混凝土的步伐。②伸縮縫之間的橡膠遭到破壞,雨水會(huì)進(jìn)入到下層位置混凝土中,混凝土受到外部荷載與內(nèi)部空隙水的耦合作用,縮短使用壽命。③伸縮縫位于橋梁的端部位置,此處是無(wú)應(yīng)力約束的邊界地帶,比較容易受到損壞。
在伸縮縫中間的縫隙,會(huì)因?yàn)樗槭入s物被填充,這種現(xiàn)象會(huì)在很大程度上對(duì)伸縮縫的自由變形產(chǎn)生不良影響,降低伸縮縫性能。所以部分伸縮縫便會(huì)難以起到應(yīng)對(duì)溫度變化的作用,橋面會(huì)發(fā)生開裂。
圖3 CD60型伸縮縫間隙被填滿
模數(shù)式橋梁伸縮縫遭受破壞和病害的表現(xiàn)形式有六種:①中梁構(gòu)件開焊。②橋梁出現(xiàn)噪聲和晃動(dòng)。③中梁以及下部結(jié)構(gòu)位置出現(xiàn)脫空現(xiàn)象,情況嚴(yán)重下會(huì)導(dǎo)致中梁斷裂。④中梁發(fā)生傾斜,導(dǎo)致伸縮縫兩側(cè)之間的間距出現(xiàn)大小差異。⑤橡膠帶出現(xiàn)不同程度的老化現(xiàn)象和脫落現(xiàn)象,對(duì)伸縮裝置的功能產(chǎn)生影響,進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)生漏水現(xiàn)象。⑥伸縮縫裝置的兩側(cè)位置和下部位置的混凝土受到破壞。
中梁發(fā)生斷裂是當(dāng)模數(shù)式伸縮縫支撐橫梁以及中梁出現(xiàn)嚴(yán)重的脫空或者是脫焊。倘若此時(shí)正好有車輛以較快的速度經(jīng)過(guò)時(shí),將會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重后果,所以必須要在最短時(shí)間內(nèi)采取措施進(jìn)行彌補(bǔ)。有的伸縮縫其表面位置看起來(lái)破損情況并不嚴(yán)重,但是其焊點(diǎn)位置已經(jīng)出現(xiàn)了明顯的脫焊現(xiàn)象,導(dǎo)致中梁位置傾斜甚至懸空,此時(shí)車輛經(jīng)過(guò)將會(huì)為中梁施加豎向荷載作用[3]。中梁相當(dāng)于直接放置在支撐橫梁上,中梁和支撐橫梁都沒(méi)有完整受力。當(dāng)受到?jīng)_擊力的時(shí)候,中梁就會(huì)出現(xiàn)比較大的形變現(xiàn)象,比較容易遭受破壞。
圖4 中梁構(gòu)件開焊
導(dǎo)致中梁發(fā)生脫焊現(xiàn)象的原因在焊縫的強(qiáng)度相對(duì)不足,橡膠墊層也未能夠達(dá)到相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。橡膠墊層在傳遞車輛豎向沖擊荷載的時(shí)候,發(fā)揮著不可取代的作用,倘若橡膠墊層不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,將會(huì)導(dǎo)致車輛在經(jīng)過(guò)中梁的時(shí)間時(shí),中梁便會(huì)出現(xiàn)比較強(qiáng)大的沖擊性反彈,中梁所承受到的沖擊荷載將會(huì)超過(guò)設(shè)計(jì)值,降低中梁壽命,進(jìn)而破壞中梁連接焊縫和支撐橫梁。
在橋梁伸縮縫施工前,要做好充足的準(zhǔn)備工作,有備無(wú)患,才可以保障伸縮縫施工質(zhì)量。大多數(shù)情況下,需要在完成攤鋪施工之后才可以開展伸縮縫施工。施工人員應(yīng)在定位時(shí)要按照設(shè)計(jì)圖紙,才可以最大化保障快速高效施工,在施工環(huán)節(jié)中要將伸縮縫兩邊線釋放出來(lái),完成攤鋪施工以后,工程人員要在最短時(shí)間內(nèi)使用無(wú)齒鋸將橋面進(jìn)行清理,保證切縫符合規(guī)定[4]。在最后,工程人員需要清理干凈橋面。在正式施工之前,工程人員要嚴(yán)格檢查伸縮縫質(zhì)量,保證伸縮縫斷面平整均勻,并且保障其外觀沒(méi)有任何質(zhì)量性的不足。檢查伸縮縫是否合格,按照生產(chǎn)廠家的要求進(jìn)行運(yùn)輸和放置。
在施工過(guò)環(huán)節(jié),單位在設(shè)計(jì)切縫時(shí)要嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙開展,在開展伸縮縫切縫施工時(shí),工程人員需要采用混凝土切縫機(jī),在切縫的過(guò)程當(dāng)中,要確保路口切面的施工質(zhì)量達(dá)到行業(yè)規(guī)定[5]。在切縫的時(shí)候,最為關(guān)鍵的操作是保障切口的質(zhì)量。清除切縫當(dāng)中的材料可以采用風(fēng)鎬,利用鑿毛處理方法處理槽口混凝土。待切縫完成以后,工程人員要利用風(fēng)鎬清理干凈縫隙當(dāng)中的雜物,并且處理槽口表面,最后沖洗伸縮縫。
在安裝橋梁伸縮縫時(shí),工程單位需以工程實(shí)際情況作為依據(jù),調(diào)整伸縮縫定位空隙值,倘若安裝伸縮縫時(shí)的環(huán)境溫度與出廠時(shí)的溫度差異較大,工程人員在正式安裝伸縮縫的時(shí)候,要相應(yīng)的調(diào)整組裝伸縮縫定位空隙值,保障定位數(shù)值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。就相交伸縮縫而言,工程人員要格外注意定位螺栓間距,杜絕出現(xiàn)安裝定位置不符合規(guī)定的現(xiàn)象,提高伸縮縫使用壽命。安裝過(guò)程中需要遵循設(shè)計(jì)圖紙,對(duì)于施工環(huán)境溫度也需要重視,同時(shí)在安裝的過(guò)程中要匹配設(shè)計(jì)圖紙要求和安裝寬度[6]。伸縮縫裝置在出廠之前就已經(jīng)設(shè)定好間隙數(shù)值,按時(shí)在安裝的時(shí)候會(huì)因?yàn)闇囟鹊牟町愔匦驴紤],同時(shí)要適當(dāng)性的調(diào)整伸縮縫。安裝伸縮縫裝置,誤差要控制在2mm以內(nèi),同時(shí)要保證兩端的中心線同伸縮縫的中心線位置一致。
在槽口中放置伸縮縫,在稍微調(diào)整高度的同時(shí)還應(yīng)該要注重加固,設(shè)置合理焊點(diǎn)。預(yù)留焊點(diǎn)的方式為兩側(cè)對(duì)稱方式,這樣白可以保證伸縮縫裝置不會(huì)出現(xiàn)比較大的位移。固定伸縮縫后,復(fù)測(cè)標(biāo)高,確認(rèn)形變和偏差情況,保證偏差和變形在標(biāo)準(zhǔn)范圍中。焊接異型鋼梁錨固鋼筋和預(yù)埋鋼筋,完成焊接之后檢驗(yàn)牢固程度,明確符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施焊接中,檢測(cè)異型鋼平整度需利用塞尺和直尺,其平整度的要控制在2mm之內(nèi),倘若超過(guò)這個(gè)范圍,便會(huì)在很大程度上造成跳車現(xiàn)象[7]。
橋梁工程施工中,最為重要的環(huán)節(jié)是橋梁伸縮縫施工,想要保障橋梁建設(shè)質(zhì)量,則必須要做好伸縮縫工程。導(dǎo)致橋梁伸縮縫出現(xiàn)問(wèn)題的原因相對(duì)較多,本文做出簡(jiǎn)要分析,由出現(xiàn)的問(wèn)題可以不進(jìn)需要施工人員在工程階段采取科學(xué)合理措施做出預(yù)防,在后期維護(hù)管理工作中也應(yīng)該提高重視度。在工程實(shí)施過(guò)程中,所有環(huán)節(jié)都會(huì)對(duì)橋梁伸縮縫施工質(zhì)量產(chǎn)生影響,在工程開展重要引起重視。