衡水橡胶制品有限公司
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梳齿形伸缩缝和模数式伸缩缝施工工艺有何不同151-3082-8567
根据2010年数据统计,伸缩装置每年产值逾100亿元,并且以每年25%以上的速度递增。我们从控制投资出发,模数支承式桥梁伸缩装置,*内产品与*际品**还有*定差距,钢材质必须16mm且热轧成型的,大伸缩量模数式桥梁伸缩装置仍采用进口,模数式造价较高,因此特大桥梁的伸缩装置选择上,宜持慎重态度。
随着伸缩缝的大小和伸缩装置的尺寸变化,工程造价随之增高。因梳齿形伸缩装置能就地取材(桥梁用钢,以耐候钢为宜)加工制作,运输和安装简便,所以费用*般比安装同等伸缩量的其它种类伸缩装置的为低。
梳齿板式桥梁伸缩装置养护方便自动除尘效果好,不会出现伸缩缝堵塞或者挤死,这些功能模数式伸缩缝无法替代的,在伸缩缝养护和维修的角度看梳齿形伸缩缝优势比较明显,在大位移伸缩缝中梳齿形伸缩缝有明显优势,根据桥梁伸缩缝适用特点,梳齿形伸缩缝有着良好的推广应用前景。
桥梁在通车的过程中,伸缩缝装置是承受*大振动荷载的构件,通过伸缩缝的优缺点对比分析,为桥梁伸缩缝设计选型提供参考依据,大变形量梳齿式伸缩缝装置是*种施工方便,经济美观,行车平稳无跳车现象的伸缩缝,在材料的性能和结构的合理性而言,梳齿式比模数式更经济合理。
1、模数式伸缩缝的缺点
当前公路桥梁伸缩缝的总伸缩量在80mm以上直至1000mm的伸缩缝形式大都采用模数式组合形型钢伸缩缝和梳齿式钢板伸缩缝二种,由于梳齿式钢板伸缩缝装置,整体结构高度低。不用改变原梁端结构,浅埋设就能达到有效的锚固强度。*般情况下,模数式组合形型钢伸缩缝其它类型的伸缩装置整体高度高,伸缩装置整体高度均>250mm,设计时,必须对梁端结构进行特殊处理,增加施工难度,且结构复杂构件繁多,行车时噪音高、震动大。因此,近年来上海地区对大于80mm的伸缩缝,如跨黄浦江的大跨径桥及多跨跨线桥都已普遍采用梳齿式钢板伸缩缝形式。梳齿式钢板伸缩缝虽然具有较模数式型钢伸缩缝无可比拟的优点,并在上海等地占据了*定市场,但使用实践表明这种结构还存在*些不足。
1.1当伸缩量大时,梳齿式钢板与行车轮胎接触面积较大,而钢板与轮胎间的摩擦系数较小,雨后行车容易打滑,上海已发生过雨后刹车打滑车辆转向引起的交通事故。
1.2梳齿式钢板的表面虽然可以采取*系列防锈措施,但钢板仍需要维持*定的防锈养护工作量。
1.3梳齿式钢板伸缩缝在平整度稍差的情况下,行车时的噪音和震动也很明显。
2、改善梳齿式钢板伸缩缝的不足 ,为了发挥梳齿式钢板伸缩缝的优点,改善梳齿式钢板伸缩缝的不足,在总体构造形式上仍参照梳齿式钢板伸缩缝外,采取下述创新措施:
2.1梳齿式钢板改用内置钢材加强的橡胶板,使行车时轮胎接触面改为全部由橡胶间摩擦,从构造上彻底地消除了汽车行驶时产生跳车的条件,车辆行驶平稳,无冲击震动,减少了对桥梁的冲击力,减少噪音,延长桥梁及车辆使用年限并显著提高了抗滑性能。特别适用于城市内穿越居民区的高架道路。
2.2梳齿式橡胶板可以根据安装条件分段制作防水的橡胶或不锈钢皮止水带按横桥向整条加工,采用企口镶嵌在L形钢板焊接的特制榫槽内,便于维修调换,并具有极好的防水、防尘性能。
2.3梳板型橡胶板伸缩缝装置在底部调整高程和伸缩装置两侧填补与桥面铺装的间隙处可采用早强高强的混凝土,以加快工和替换新型伸缩缝的速度。
2.4由于钢材用量少,构造简单制造成本和安装费用较梳齿式钢板伸缩缝要低得多。特别是伸缩量大的装置节省费用更高。该新结构并于2014年5月正式获得授权证书,证书号为zl 2013 2 0697609.X该新结构已成功应用在青浦区金商公路急水港大桥,朱枫公路东方红大桥、太浦河大桥,并取得了良好效果。
3、梳板型橡胶板伸缩缝的技术要点
3.1设计原理
该结构采用的梳齿式橡胶板维持钢板梳齿式伸缩缝在行车时连续无断缝间隙出现跳车的特点,但行车接触面为橡胶面,行车时平稳无噪音,承受汽车荷载的能力依靠硫化在橡胶内钢材组合结构的抗弯强度,该构件根据伸缩量间隙,即跨径,大小决定橡胶板的厚度。
选用*种新型无缝伸缩缝专 用 胶 结 料制作改性沥青填充式桥梁伸缩缝混合料与水泥混凝土梁端粘结复合小梁应用直接拉伸试验方法进 行了界面粘结特性试验研究分析了不同温度条件 、不同界面特性对界面粘结性能的影响规律与失效状态 ,解释了失效原因结 果表明温 度对粘结性能影响显著温 度升高粘结强度逐渐减小但 不同温度区间递减规律不同温 度越高
递 减越缓 界面粗糙化处理对粘 结性能具有改善作用,但不同温度条件下的改善效果不同 ,低 温 明显 ,高 温甚微 不同温度状态下 ,粘结失效特征不同 ,低 温“脆 裂”常 温 “扯 裂”高 温 “粘裂”
其 主要工作机理是依靠高弹性特种沥青结合料与石料形成的混合物的弹性来适应由于温度和交通荷载作用而产生的桥梁端部位移,由于该伸缩缝与桥面铺装连接平顺行 车 舒适平稳,且具有施工方便 、易修补等优点,因此,在许多中小跨径桥梁上得到推广使用随 着无缝伸缩缝专用胶结料产品的更新换代,目 前该伸缩缝在许多大跨径桥梁上也进行了试验性应用
为 保证该伸缩缝的使用品质 ,必须保证材料本身 具有优良的路用性能,以适应环境与车辆荷载的 共同作用,特别是适应低温环境下的梁体收缩变形提出用橡胶粉 改 性沥 青 并 辅 以橡胶颗粒替代部分矿料的办法 ,以提高伸缩缝材料高低温及伸缩变形性能 ,采用纳米粉体 材料对弹塑体的填充,以 提高伸缩缝材料拉伸及低温性能通过添加热塑性橡胶类 改性剂和橡胶类改性剂的方法 ,以改善伸缩缝材料的低温性能,由于伸缩缝两端与梁体连接 处界面是*个薄弱环节,常出现粘结不牢固现象 ,易开裂从施工工艺改进角度,提出采用喷灯对梁端界面进行分段预热再涂底油的方法以提高界面粘结性能 ,工程实践检验,该措施效果明显界面粘结是否牢固 ,不仅跟粘结材料属性有关,而且跟粘结界面 特 性有关关 于 界 面 粘 结 特性 ,目前在桥面铺 装 防 水 层方面做了大量研 究.
划线切缝、开槽清理、焊接安装、浇注混凝土、养护、安装橡胶条 。 划线切缝。要求在切缝之前必须对沥青油面或水泥混凝土桥面平整度进行检测,并保证该区域附近的沥青路 面的压实度或混凝土的强度。根据实际平整度情况考虑是否适当扩大切割面的宽度,如果适当加宽后平整度仍达不 到伸缩缝安装要求,要对路面进行处理,再进行伸缩缝施工,以避免因沥青面层不平整而影响伸缩缝的施工质量。 如果平整度没问题,就根据施工图纸要求确定开槽宽度,准确弹线,弹线顺直度应满足要求,*般≤5㎜,伸入防撞 墙部位要割的立面几何尺寸应方正,或事先预留。切缝时切缝线以外的沥青混凝土路面进行要求进行适当的保护, 以防止锯缝时产生的石粉污染路面。锯缝应整齐、顺直。切缝后应立即用清水将石粉清除干净,以免造成造成路面 污染。 开槽清理。桥梁伸缩缝施工时,在根据施工图纸的要求并结合现场的实际情况确定开槽的宽度并切割 后,即用风镐开槽,严禁使用开凿机作业,开槽深度满足设计要求。伸缩缝开槽后应将槽内所有杂物清除干净,如发现梁与梁之间间隙不符合要求,应采取措施加以处理;应理顺、理直槽内的预埋筋及锚固筋,对预埋筋应进行除 锈处理,并对预埋钢筋附着沥青混凝土的进行清洁处理,同时检查梁板预埋钢筋的规格数量位置,如有不对,应及 时采用植筋或补打膨胀螺栓焊接钢筋的方法进行调整,以确保伸缩缝的安装质量。 桥梁伸缩缝焊接安装。安装以前检验 槽内杂物是否清理干净,在桥梁伸缩逢安装时应考虑到安装时的气温与出厂时的气温是否有较大出入,若有,在伸 缩缝安装之前应调整组装定位的空隙值;在型钢定位之前对型钢进行平直度的检查为确保质量,要求在整个型钢安装过程中经常进行顺直度及平整度检测,型钢的顺直度应控制在3mm以内,平整度用3m直尺检查应控制在mm以内 ,型钢顶面与路面高差应控制在mm以内 发现问题及时处理,避免型钢安装完成后因平整度或顺直度不符合要求而 造成返工;在安装伸缩缝时,应采用龙门吊架和角钢进行定位,以两侧沥青混凝土面层的标高为准,控制伸缩装置 的标高,型钢定位时特别要求伸缩缝的锚筋与梁板的预埋钢筋要搭接平顺要口对口肩挨肩,否则要进行调整,以保 证水平钢筋的正确定位绑扎,随后采用分段焊接加固的方法,要用高性能的电焊条,严格按焊接要求施工,确保焊 接质量。焊接完成以后,应进行封缝与立模的工作,选择模板时,应多采用泡沫板、纤维板、软木板等,且应做到 牢固、严密。
模数式桥梁伸缩缝是未来伸缩缝安装的重要趋势。本文通过笔者多年从事模数式伸缩缝施工的经验,介绍了模数式伸缩缝工作原理、施工工艺、注意事项等内容,以期为今后施工模数式伸缩缝提供参考。
为更好的使桥梁能正常运行及避免温度应力等产生病害,设置伸缩缝时综合考虑公路设计等*,桥梁跨度、*大温差等因素。按照伸缩装置构造特征与传力方式,*般将桥梁伸缩缝装置分为对接式装置、组合剪切式装置、橡胶伸缩缝装置、模数支承式装置、无缝式伸缩装置。本文将讨论公路桥梁模数式伸缩缝施工。
模数式桥梁伸缩缝施工质量的好坏直接影响着行车的舒适度。模数式伸缩缝施工流程如下预留槽口→沥青混凝土铺设→切缝及清理槽口→预埋钢筋校正或补植→伸缩缝安装→混凝土浇筑→混凝土养护。
3.1 预留槽口
在预制梁板、桥台背墙施工时,应按设计要求预留槽口,为了施工方便,对于模数式伸缩缝则采取就大不就小的原则,统*尺寸。
3.2 切缝及清理槽口
3.2.1 画线、切割
1.根据设计要求,伸缩装置安装预留槽区上准确标出缝区边沿位置画出缝区切割线,划线后确认装置安装后两侧混凝土过渡段等宽。
2.切割前,用三米直尺检查沥青混凝土面层的平整度,要求控制在1.5mm以内。检查桥面铺装层有无破裂起拱或塌陷现象。如有应延伸至平整处画线切割。
3.切割时应保证槽顺直,直线度满足1.5mm/m。切割完后切割线不得有肉眼可见的弯曲。为防止切割浆液污染路面,应用高压水*进行边切割边冲洗或在切割前用宽幅胶带纸沿切割边线粘*层彩条布加土工布吸收浆液。
3.2.2 凿除、清理
1.根据切割的缝宽,凿除清理出槽口区内的沥青混凝土层及杂物 将缝区底面混凝土凿毛,清理槽区内破碎混凝土及尘土,确保灌入混凝土与梁体结合牢度。检查槽区长、宽、深等多部尺寸是否符合施工图要求。清理出的杂物要及时清除。
2.凿除时,风镐*不得沿缝区边沿切割线凿除,以防破坏缝区边沿沥青路面平整度,不得将缝区以外沥青路面破坏。
3.3 预埋钢筋校正或补植
3.3.1 整理预埋钢筋,使其平顺,根据预埋钢筋实际尺寸确定伸缩缝体安装方案。
3.3.2 若槽中无预埋筋或预埋钢筋位置不正确则应增设种植钢筋进行加固,种植钢筋的位置、规格、数量、锚固深度、抗拔力等均应满足设计要求。
3.3.3 在焊接连接钢筋、加强钢筋时不得使其高出路面,须保留2.5cm以上的砼保护层。
3.4 模数式伸缩缝安装
3.4.1 模数式伸缩缝伸长量计算
模数式伸缩缝伸缩量计算公温度变化引起的伸长量 △e=ka
tmax-tiL。
1.度变化引起的收缩量
△S1=katin-tminL。
2.凝土收缩引起的收缩量
3.凝土徐变引起的收缩量
△S3=σp*φ*β1/EcL。
4.伸缩量
△=△e+△S1+△S2+△S3。
计算公式1.2.3.4伸缩量以外的因素引起的伸缩量即额外伸缩量,在此按基本伸缩量的10%加以考故k=1.1
a=1.0×10-5混凝土的线膨胀系数1/℃tmax—计算*高温度tin—预定的安装℃L—上部构造变形的区间长度mmtmin—计算
*低温度s—收缩等待温度ts按相当于降温510℃考虑取ts=10σp—由预应力引起的平均轴向σp=15Mφ—徐变系数取φ=2按龄期60d计β1—徐变、收缩随混凝土龄期增长而递减的系数设预制到安装期不超三个月β1=0.4Ec—混凝土弹性模取Ec=3×104MPa。
3.4.2 伸缩装置焊接安装
1.缩缝安装螺栓组吊装就位,其安装**线与梁端预留间隙**线对正长度与缝区的长度对正直线度满足1.5mm/m。
2.安装螺栓
栓组托架的上顶面与桥面标高*致根据拉线调整伸缩缝体的直线度。检查伸缩缝的间隙是否符合设计要求如不符合用千斤顶、撬棒等工具调整至设计尺寸。上述工作无误后将安装螺栓组与预埋钢筋点焊定位。安装螺栓组的螺栓上表面与路面标高误差在-2-3mm内用铝合金直尺每间隔1m进行检验。整体范围内不能有肉眼可见弯曲。
3.检安装螺栓组
直线度、上顶面平面度及间隙尺寸等*切符合要求后将安装螺栓组的螺栓及连接钢筋与预埋钢筋焊接牢固无法直接焊接时用7字筋和U形筋连接焊固。
1.桥梁伸缩缝面层板为梳齿形防滑槽钢板,从左右伸出桥面板间隙处相互啮合的支承式构造,伸缩缝结构刚度较大,可承受较大的水平变位,伸缩量可达420mm。
2.这种伸缩缝的建筑高度低。桥梁伸缩缝在桥面铺装层高度内就能安装不需要梁体内预留槽口,大大方便了设计和施工。
3.适用范围广。新、老桥梁上都能采用,尤其是对老桥大位移橡胶板式伸缩缝的更换特别适宜,优点是模数式大位移伸缩缝是无法替代的。
4.汽车行驶平稳、舒适、不跳车、无噪声
5.伸缩缝构件运输、安装方便、不需要超长车运送,也不要用吊车装卸
6.桥梁伸缩缝造价低。价格比模数式大位移伸缩缝可节约20%左右
在设置伸缩缝处,栏杆与桥面铺装都要断开。要使施工和安装方便,其部件本身要有足够的强度外,应与桥面铺装牢固连接,特别注意的是,在伸缩缝附近的栏杆结构也要能相应地自由变形,近年来,由于*内桥梁的的通行压力不断加大,所有桥梁的伸缩缝出现很多的问题.
1.由于桥梁上的交通量不断的增大,特别是重型车辆的不断增多,对桥梁伸缩缝的车辆冲击力明显加大。
2.由于桥梁在设计方面的原因,如桥面板刚度不足,伸缩量计算不准确等。
3.在桥梁的施工方面的原因,如在伸缩缝的施工中未严格按伸缩装置的施工工艺技术标准和安装工序进行施工。
4.由于异型钢伸缩缝橡胶条破坏主要是由于橡胶老化引起的,缝内残留物不及时清理,也是橡胶条破坏的原因之*。伸缩缝安装导致混凝土开裂、破损是由于交通量大、超载车辆多及安装混凝土表面与沥青路面衔接不良造成。建议对安装混凝土破坏的予以维修,橡胶止水带破损的更换同时 建议加强对伸缩装置的日常管理、维护。
板式伸缩缝,适用于伸缩量≦60mm以下的普通公路桥梁工程。
组合式伸缩缝:适用于伸缩量≦120mm以下的普通公路桥梁工程。
模数式伸缩缝:适用于伸缩量从80mm的单缝到1200mm的多缝,共分15*。伸缩量大于1200mm时,可按设计要求加工制造,满足用户需求。适用于高速公路桥梁工程。
(1) 伸缩缝吊装就位,检查其中线线与梁缝**线是否重合,其顶面与路面标高是否*致,及时进行调整。
(2) 将预娩钢筋和伸缩缝锚固件焊接牢固,再横穿 12或 16水平钢筋。
(3) 立即拆除伸缩缝定位压板,錾去定位螺丝,并用角向砂轮磨去焊疤,补上油漆。
(4) 用胶粘纸带或木板密封伸缩缝顶面缝口,在槽口部位即浇筑50号混凝土;用插入式振动棒,充分振捣密实。
(5) 抹平混凝土过度段表面。用直尺检查伸缩缝顶面、过度段,应尽量与路面平顺。做好混凝土养生后方可通车。
(6) 带有防撞墙,人行道结构的伸缩缝,参造上述安装工序作业
桥梁无缝伸缩缝是*种整体的伸缩缝,从外观上看无伸缩缝,而普通的伸缩缝则有较宽的缝隙。
桥梁无缝伸缩缝适用*年中的各个时期,通常在零下-40℃时桥面不会变脆,在夏季高温达80℃时不会流动。不仅适用于温差变化不大南方地区,对于温差较大的我*西北,东北等地也可以使用。在全*范围内都可以正常使用。由于TST的高温粘附特性,在施工时可与现有路面牢固粘结变快,常温不粘,冷却后也不会被带走。桥梁无缝伸缩缝粘接料使用寿命长,如果严格按照生产工艺安装的无缝粘接料,它的使用寿命是*般改性沥青路面的两倍左右。并且有很好的舒适性,能充分吸收各种大型车辆振动冲击,车辆驶过舒适平稳。
1.清除旧伸缩缝
2.在桥梁伸缩缝处嵌入耐高温泡沫填充条,防止密封胶的流出.
3.涂抹底漆 在清理干净的槽口的两个侧面及底面,均匀涂抹科来福专用底漆,提高粘结性能。
切割:根据施工部位的具体情况调节切割刀片的高度。 沿原先旧伸缩缝两侧用切割机切割,宽度要求*般小于50cm,深度至水泥桥板。用破碎锤把旧伸缩缝打碎并清理掉,用吹风机,硬刷子,钢刷等工具把切割好的缝清理干净。 使用热空气*或者喷灯烘干作业面去除潮气。要求槽内干净干燥。
(1)伸缩缝安装采用开槽法。即先进行桥面铺装施工,后开槽安装伸缩缝,以沥青砼铺装层来控制伸缩范围内砼及伸缩缝本身的平整度和标高。
(2)伸缩缝宜在气温为年平均气温时安装。当安装温度与年平均温度相差较大以致影响伸缩缝正常使用时,应在制造厂家工程师的指导下,卸掉夹具,用千斤顶调正伸缩间隙,使之符合要求,再安上夹具固定好,以备安装。
(3)安装后的伸缩缝缝面必须平整,纵横的坡度符合设计要求,并与两侧沥青砼路面平顺衔接。
(4)严禁将伸缩缝边梁直接与砼中预埋钢筋施焊连接。
(5)安装前必须对伸缩缝妥善存放,不得有变形和污染。
(6)施工中严禁将空压机、发电机等动力设备直接置于路面上,所有机械必须采取有效措施防止漏油污染路面。
(7)安装结束后,必须保证伸缩缝周围沥青砼清洁、无污染、无损坏。
(8)安装伸缩缝不能影响道路畅通,需要提前做好提示,不能出现安全事故。设置的过桥宽度要具有*定的过车宽度。