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细节决定品质
科技突显优势

浅谈桥梁伸缩缝的维修改造

文章出处: admin人气:发表时间2016-01-14 20:25
随着经济建设的高速发展,我国的市政建设得以飞速发展,建造了许多跨江桥、立交桥、高架桥,这对于缓解城市交通拥挤的局面起着非常积极的作用。但是随着交通量的日益增长,重载高速的车辆行驶,这不仅使已有标准桥梁受到损伤,就连比较新的桥梁也不同程度产生了病害。特别是桥面伸缩缝部分。桥面伸缩缝由于设置在梁端构造薄弱部位。直接承担车辆反复荷载作用,又大多暴露在大自然中,受到各种自然环境的影响.因而可以说伸缩缝是易损坏,难修补的部位,经常会发生各种不同程度的缺陷。桥面伸缩缝的损坏,不仅影响着桥梁的正常使用。而且增大了养护维修的工程量,造成了一定的经济损失和不良社会影响,这一问题必须引起大家高度重视。根据我国既有桥梁伸缩缝的维修改造情况,笔者从伸缩缝的基本病害,几种常用伸缩装置的性能特点及维修施工方法,以及今后桥梁伸缩缝装置的发展方向等这几个方面谈谈自己的体会。

  1.桥梁伸缩缝的基本病害

  根据近年来对桥梁伸缩缝调查情况,其基本侵害概括如下:

  (1)98%以上的伸缩缝出现程度不同的渗漏。伸缩缝的渗漏,首先会加速桥梁支座的破坏以致失效,其次是桥面污水通过伸缩缝渗漏后,含酸、碱腐蚀性物质与伸缩缝处的粱端混凝土发生化学作用,导致砼的疏松、剥落。进一步就会影响到结构钢筋的锈蚀,从而又加速砼的破坏,另外桥面污水通过损坏的伸缩缝渗漏到桥梁墩台,使其污浊不堪,影响市容。

  (2)由于混凝土标号低,未设置钢筋网,钢筋网与桥面板钢筋的锚固互不相连,车辆的弹跳与震动引起刚性带砼破坏。

  (3)伸缩缝两侧桥面铺装层破裂,破碎变形严重。

  (4)锚固螺栓螺丝磨损,橡胶板松动或脱出。

  (5)固定铁件松动,整条橡胶带脱出。

  2.选型

  桥梁伸缩缝的型式选择必须根据其所在道路性质,桥梁类型,需要的伸缩量,所处的自然环境,结合考虑其整体的耐久性、平整性、防水性及施工的便利性、经济合理性等方面。钢制伸缩缝多用于钢桥上,直接用螺栓牢固地将其安装于钢粱的翼缘板上,其它型式的伸缩缝多用于砼桥上,其锚固问题则通过预埋钢筋,浇筑预留槽砼一次成整体解决。根据我省桥梁伸缩缝的破坏情况分析,大家选取伸缩缝必须满足以下三方面的要求:一是满足粱体伸缩自如的需要,二是缝位不出现漏水,三是连接部位具有足够的刚度以及足够的锚固强度。

  3.几种常用伸缩装置的性能特点

  3.1结构类型

  近年来,国外的一些企业与厂家相继推出了一些新产品,但目前尚无十全十美的伸缩缝结构形式.我省近年来进行改造的伸缩缝结构类型大致有以下三类:

  (1)橡胶板式伸缩缝。

  (2)弹塑体伸缩缝:沥青玛蹄脂填缝,TsT弹塑体伸缩缝。

  (3)异型钢橡胶体伸缩缝:毛勒伸缩缝,BEJ伸缩缝,SKC伸缩缝,SD伸缩缝,仿毛勒伸缩缝。

  3.2结构构造

  其基本结构构造如下图,下面给出了橡胶板式伸缩缝、TST弹塑体伸缩缝、SKC伸缩缝三种型式的结构构造横断面图:
图1 橡胶板式伸缩缝构造图(单位:mm )
  
  图2 SKC伸缩缝构造图(单位:cm)
  图3 TST伸缩缝构造圈
  3.3性能

  对这三类伸缩缝的优缺点大家总结如下,见下表几种改造方法的比较。
几种改造方法的比较(修复一道伸缩缝长8米)

  4.仿毛勒伸缩缝的推广应用

  随着城市交通的快速发展,伸缩缝装置设置不好将直接影响到整条路的平整度和安全舒适度,大家尝试了各种各样的伸缩缝.但在工艺及使用功能寿命上尚存在不少问题。根据目前的施工工艺技术情况以及使用效果来看,采用BEJ伸缩缝诚言是比较理想的,但是其造价高达6千元一米,为了降低成本,节省开支,大家探索采用一种类似毛勒缝的伸缩缝,称之为仿毛勒缝(结构构造见图4),从96年开始先后在我省多座公路立交等桥面上应用,取得了良好的效果。
 图4 仿毛勒伸缩缝构造图(单位:cm)
  4.1其主要优点有:

  (1)采用新型型钢伸缩缝,它由国产热轧成型的异型钢材和密封橡胶带构件组成,具有建筑高度低,结构简单,安装方便,具有明显的可靠性和耐久性,止水效果显著,渗漏现象完全堵塞。

  (2)刚性带的厚度可薄至7cm,锚固钢筋安装布置简单,对于旧桥桥面加铺沥青砼改建时,进行伸缩缝改造有着非常重要的意义。

  (3)采用快速钢纤维砼其强度性能明显改善,大大缩短了施工工期。整个构件可做到半幅施工,半幅通车,交通干扰少。

  (4)行车平稳舒适, 无噪声。

  4.2安装步骤

  (1)放线。放出伸缩缝中线及刚性带边线(每侧0.5m)。

  (2)界缝并开挖。用界缝机将刚性带两侧边线切割后(深度大于7cm),将桥面铺装层开挖至梁面,凿出粱顶钢筋网。

  (3)根据当时旌工时气温定出安装缝宽,再按实际桥面纵、横坡定出型钢顶面的标高,预埋钢筋与它焊接,钢筋网与粱顶钢筋设置架立锚固短钢筋相连接。

  (4)浇捣混凝土,混凝土养生。型钢凹槽里不能留有混凝土或水泥浆。

  (5) 清除型钢内杂物,除锈,型钢凹槽里涂一层粘接剂,从一端把橡胶条一侧先嵌入凹槽内,再嵌入另一侧。

  5.桥梁伸缩缝维修改造的发展方向

  桥梁伸缩缝问题现在仍处于探索研究中,它对车行道路面的平整度以及行车舒适平稳的性能会产生较大的影响。在国外有的国家把无接缝作为桥面设计的方针,这一观点逐渐被越来越多的专家学者所认可。为了改善路面与梁端相接处的平整度,一方面应当加大桥梁的联孔长度减少伸缩缝的数量,另一方面要不断改进伸缩缝的型式、材质以及设计、施工质量。

  采用多跨连续减少伸缩缝的数量,在某大桥曾尝试15米简支梁每四跨一联60米设一道伸缩缝是较为成功的,而在另一铁路立交桥全桥250米,原设计为4条伸缩缝,后由施工单位改为仅在桥台2条伸缩缝。而缝宽也仅为4cm。通过多年的运行,桥面连续处多处出现裂缝,给重新维修改造造成很大困难。由此可以看出,维修改造桥面连续的实施必须充分考虑原设计的意图,以及既有伸缩缝可以承担的粱体伸缩量,以及桥面连续后对梁、墩台、支座等方面的影响。

  采用沥青填缝料或者合成橡胶砼和硅胶密封体系在今后很长一段时间内能满足90%以上桥梁伸缩缝的要求,因而具有广泛的发展前途。大家尝试采用TsT弹塑体填充式伸缩缝,由于采用的材料及施工工艺并不尽合理,在使用功能和寿命上尚存在不少问题,并不令人满意。另外,沥青填缝料的应用也是有范围的,按目前的技术水平,它不能承受大于5cm的位移,此外在温度低于-l℃时便失去了弹性,并要求接缝至少厚5cm。而合成橡胶砼和硅胶密封体系伸缩缝都可以克服沥青填缝料的缺陷,是一种有效的替代方法,但是其聚合物砼价格比标准混合料要贵许多倍,应用它无疑要花费较大的投资。

  尽管如此,大家认为无接缝设计仍然是大家努力的方向。伸缩缝高于或低于其两侧路面5mm以上,车辆经过时就会发生跳车,这要求大家在施工时要用训练有素的技术工人精心安装,同时配有实践经验的专业技术人员现场引导来完成,这样才能确保施工质量。才会有行车舒适平稳、结构性能良好的伸缩缝,乘客才不会感觉到接缝的存在。

  

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