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良品浅议公路桥梁伸缩缝施工技术151-3082-8567
伸缩缝安装时对于桥面开口尺寸的控制可采用下列两种办法:
(1)先将毛勒装置的*侧焊好,使毛勒装置保持直线和平顺,然后割开锁定钢板,在另*侧,通过螺旋千斤顶,将伸缩缝的缝隙调整到计算数值,立即将毛勒装置的环形钢筋与预埋钢筋焊好,卸下千斤顶。
(2)*好选择等同温度施焊解锁当毛勒装置调整好之后,调4台电焊机,在温度接近预定锁定温度时,对称施焊,焊完立即解锁。这种方法避开了高低温作业。保证了毛勒缝的施工质量。
D80B型毛勒伸缩缝是桥梁伸缩缝的*种新结构,安装工艺较复杂,技术要求高。济南二环东路高架桥工程采用D80B、D160B两种类型的,本文对毛勒伸缩缝槽口尺寸的控制,毛勒缝装置的吊装、安装、调整、钢筋焊接等工艺及毛勒缝伸缩量的计算和安装、解锁温度等作了介绍。提出了伸缩缝安装中应注意的问题,可供施工技术人员参考。
桥梁伸缩缝是桥梁构造中的重要组成部分,伸缩缝施工质量的好坏不仅对桥面的美观度产生影响,而且会对桥梁的整体结构安全产生很大的冲击。笔者根据自己从事多年桥梁施工质量监理的经历,对桥梁伸缩缝的质量控制方法谈几点体会和建议,希望对今后桥梁工程中伸缩缝的施工质量控制有*定的指导作用。 伸缩缝是桥梁构造中的重要组成部分。在气温变化、混凝土收缩、活载作用、桥梁墩台的沉降及徐变等因素影响下,桥跨结构会产生变形,从而使梁端产生位移。为适用这种位移并保持桥上行驶车辆的平顺性,必须在桥面的两端之间以及梁端与桥台背墙之间设置横向伸缩缝。桥梁伸缩缝*旦损坏,就会导致跳车、噪音、漏水、影响行车安全及缩短桥梁使用寿命。而桥梁施工缝的质量与施工过程中的质量控制有很大的关系。
(*)钢板式伸缩缝。钢板式伸缩缝有两种形式:*是锌铁皮U型伸缩缝,其多用于人行道上,造价低,施工方便;二是搭接板式伸缩缝,其有*定的强度,可以承受较大车轮荷载,但耐久性、行驶性、吸震性很差。
(二)填塞式伸缩缝。这种伸缩缝的伸缩量较小,约为0-25mm,其所使用的材料多为油毛毡和沥青,这种伸缩缝施工工艺简单,造价低,*般多见于小跨径旧桥。该伸缩缝在热涨时填充物会被挤出,而冷缩时挤出的填料又不能复原,并且由于防水性会由于砂石杂物占据缝隙而受到破坏,同时会造成板体钢筋锈蚀。使用年限较短。
(三)土工布伸缩缝。土工布伸缩缝是锌铁皮U型伸缩缝的改良型,具备 经济 性、施工简易性及行车舒适性等优点,理论上讲优于其他类型的伸缩缝。 (四)板式橡胶伸缩缝。由于橡胶材料的密易性和吸震性,使得其防水性能和减少噪声的性能较好,同时由于其施工工艺简单、伸缩量可以满足*般大桥的需要,因此板式橡胶伸缩缝的适用范围较为广泛。
由于室内外温度的变化,混凝土许变以及收缩、及汽车动荷载等*系列外部荷载作用的影响,桥梁梁体长度会发生*些变化,使梁端发生位移。为了适应这种位移,并且保持整个梁体平稳,保证行车安全舒适,桥梁结构中必须在合理的位置设置伸缩缝。
由于公路桥梁都处于室外,并且根据其使用功能,公路桥梁会受到温度变化、混凝土变形、动荷载等*系列因素的作用,使得桥体产生变形。如果这种变形量过大,会影响到桥体的使用安全。所以为了调节由车辆荷裁、环境特征和桥梁建筑材料的物理性能所引起的上部结构之间的位移和上部结构之间的联结,所以必须要设置伸缩缝。桥梁伸缩缝处出现跳车和损坏现象,影响行车的舒适和安全。出现这些问题,除了车辆通行量增多、载重量增大、车速加快等客观原因对伸缩装置的损坏外,伸缩缝设计和施工的欠缺不容忽视
我*在工程上实际应用的桥梁伸缩缝种类很多,按照不同的标淮有不同的分类形式。根据伸缩装置的传力方式和构造特点,目前我*常用桥梁伸缩装置可分为以下五大类:(1)对接式伸缩装置;(2)钢制文承式伸缩装置;(3)组合剪切式(板式)橡胶伸缩装置;(4)模数支承式伸缩装置;(5)无缝式(暗缝型)伸缩装置主要类型有GP型、TST弹塑体、EPBC弹塑体等。
三、对公路桥梁伸缩缝要求与影响伸缩量因素基本要求
对已安装的桥梁伸缩装置的破坏情况的调查及原因分析发现:当设计、施工和养护管理等任何*个环节稍有缺陷和不足,就会造成伸缩装置的破坏。对桥梁伸缩装置的总体要求是:能适应桥梁温度变化、混凝土收缩徐变引起的伸缩;能适应桥梁由挠度变化引起的变位;行驶性能良好的构造;具有良好的整体性、高刚度和耐久性;构造简单,施工、维护容易;具有良好的排水性和防水性。
影响伸缩量因素 温度变化。桥梁结构是暴露于自然环境中的*种结构物,桥梁梁体的温度随着周围大气的温度的变化而变化。梁体的温度变化使其缩短或伸长,变化量与桥址所在地区的气温有关。桥梁结构的温度变化范围应根据建桥地点的气温条件而定。钢结构可按当地*高和*低气温确定;砖、石、混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土结构*般可按当地月平均*高气温和月平均*低气温确定。 混凝土的收缩徐变。混凝土的收缩、徐变是混凝土材料本身固有的特性,受许多因素的影响。如混凝土的水灰比、骨料、构件几何尺寸、加载龄期等。故对于混凝土桥梁,无论是钢筋混凝土桥梁还是预应力混凝土桥梁,伸缩量计算时均须考虑混凝土收缩引起的变位,预应力混凝土桥梁还必须考虑混凝土徐变引起的变位。 各种荷载引起的桥梁结构的挠曲。桥梁结构在各种荷载作用下会产生竖向挠度,位于桥梁端部的伸缩装置也随之产生垂直变位、水平变位和转角变位。特别对于大跨径桥梁结构或梁体刚度较小、容易挠曲的结构,梁体的挠曲变形会在梁端伸缩装置处产生较为明显的转角变位,并伴随水平和垂直变位。 纵向坡度对伸缩变位的影响。位于较大纵坡上的桥梁,梁体伸缩时会引起垂直方向上的变位。由于数值较大的竖向错位的存在,极易破坏伸缩装置。因此,桥梁位于较大纵坡或伸缩量大时应特别注意这个因素。 斜桥和弯桥的变位。斜桥和弯桥的变位分为径向变位和切向变位,使得伸缩装置在平面内即受扭又受剪,极易破坏伸缩装置。因此,在桥梁结构设计、伸缩装置类型的选择及施工过程中应于重视。
伸缩缝类型是设计者综合考虑公路等*、梁体长度及结构特点等因素选定的,不同类型的伸缩装置有不同的特点。虽然不同类型的伸缩装置从适用梁体伸缩的角度来看,设计上能够满足使用要求,但从使用效果来看,对行车影响及伸缩装置自身耐久性方面有所不同。本文对某公路桥梁伸缩缝施工技术进行分析。伸缩缝安装工艺按照施工顺序可分为:先装缝后铺路和先铺路后装缝两种工艺。本次施工选用先铺路后装续安装工艺,即在桥梁伸缩缝处先行攒锦沥青路面,待压路机充分压实达到通车条件后,切除伸缩缝部位的路面、安装伸缩缝。这*工艺较先装缝后铺路工艺更能保证伸缩缝部位的平顺,能克服临近伸缩缝两侧的不易密实的问题。其具体的施工工艺如下:
放线过程中找出梁端间隙的**线,按照设计的位置及尺寸准确画线,保证伸缩装置能够对称放在梁端伸缩间隙上。
清理伸缩缝范围内的沥青混凝土路面及回填物,特别是将伸缩缝内及墩顶上的杂物彻底清除干净,从而保证伸缩缝能自由伸缩,梁与梁、梁与背墙之间的距离达到规范要求,且新浇混凝土与旧混凝土的接触面应进行凿毛处理,使新旧混凝土能充分结合。
整理预埋钢筋:按照设计图纸对歪倒变形钢筋扶正,对于预埋钢筋数量不足的部位进行补筋,方法是利用铺装层钢筋或吊装梁用钢筋代替预埋钢筋,或将所补筋与预埋钢筋从下部用钢筋焊接。
缝宽调节:若按施工温度计算的伸缩装置的预留缝宽与安装时的温度不符,应将缝宽按照设计图纸进行调整。安装时应考虑气温的变化,CQF型伸缩缝为整体安装,出厂时钢梁用U型卡焊接固定,如安装前现场计算的钢梁间绕宽与已固定好的缝宽有出入时,安装时应切断U型卡,对伸缩装置缝宽进行调整。
钢筋调节及焊接:为保证加高处理后的预埋筋连接强度,可采用双面焊接,焊接长度保证钢筋5倍直径以上。安装过程中不要在型钢上任意施焊,以免型钢变形影响平整度,焊绕长度要满足规范要求。
混凝土施工:伸缩经过渡段为高标号混凝土,由于高速公路伸缩缝施工路线长,工作面多,常用罐车运输混凝土,这就要求混凝土既要达到设计强度又要具备良好的和易性,选择高效混凝土外掺剂是行之有效的方法。毛勒伸缩缝浇注混凝土前应将伸缩缝预留槽中杂质清理干净,旧混凝土面用清水润湿,也可以泼洒*层水泥浆。浇注过程中振捣要均匀充分,避免漏振,同时防止振捣棒破坏境塞泡沫海绵。如混凝土厚度超过规范要求,应分层浇注。浇注混凝土过程中采取防护措施,防止混凝土污染路面。混凝土终凝前适当时间进行拉毛处理。由于混凝土标号高,水泥用量大且夏季施工,水份蒸发快,养生对于保证混凝土质量非常关键。根据伸缩缝施工现场特点,选用洒水并用塑料薄膜覆盖进行养生,在养生期内(7d)每天补给水以保持水分充足,避免混凝土表面出现裂隙。
【关键词】:毛勒伸缩缝 伸缩缝施工技术济南高速公路江苏省E标段全长34.292km,桥梁设计车辆荷载为汽车*超20*,挂车—120。桥梁长度大于40m的大中桥梁共9座,其中特大桥1座,长1345.35m;大桥
座,长141.440m。全部设置毛勒伸缩缝。共设D80B型36道,长488.33m,D160B型18道,长224.46m。伸缩缝单根长度12.47m~17.64m。施工方案是在桥面沥青铺装层完成后,再切缝安装。按江苏省高速公路建指挥部的要求,5月中旬开始施工,7月10日前全部安装完毕。对这种结构型式的伸缩缝,我部参与作业人员安装经验不足,*方面认真学习设计图纸和有关技术资料,另*方面请教、咨询有关**。在沪
宁高速公路江苏段沿线施工单位中率先安装毛勒伸缩缝,起到了良好的示范作用,经过摸索、总结、提高等三个阶段,取得了较好的成绩,并得到建设单位及有关**的好评。
D80B型毛勒伸缩缝装置,由两个边梁和嵌在边梁鸭嘴内的带状橡胶密封条组成;D160B型毛勒伸缩缝装置,由两个边梁与*个**梁和两条带状橡胶密封条组成,**梁下设支撑横梁箱及内部控制系统济南高速公路江苏段E标段D160B型毛勒装置和部分D80B型毛勒装置由德*毛勒公司进口,部分D80B型由中德合资江苏毛勒桥梁附件有限公司生产。毛勒伸缩缝性能优良,耐磨、抗滑、防水、抗老化性能好,振动小,无噪声,使用寿命长,维修简单。伸缩缝的所有弹性部件均设计良好,在行车道部分关闭的情况下,可轻易进行更换或从事硫化修补。
毛勒伸缩缝准备工作在预制大梁、桥台背墙及箱梁施工时,应按设计要求预留槽口,但为了施方便,对于D160B型毛勒缝则采取“就大不就小”的原则,统*尺寸。两种类型伸缩缝槽口尺寸详见表1~2。
D160B型毛勒缝槽口尺寸(深度×宽度)表1
部位 设计要求尺寸(mm) 预留尺寸(mm)
横梁支撑箱处 360×350 360×350
横梁支撑箱以外 260×260
人行道(护栏)外 170×250 170×250
台背 400×350 400×350
D80B型毛勒缝槽口尺寸(深度×宽度)表2
部位 设计要求尺寸(mm) 预留尺寸(mm)
台背 280×250 280×250
T梁
箱梁 260×300 260×300
空心板 180×300 180×300
预留槽口的同时,做好钢筋的预埋工作。对于D80B型毛勒缝,位于空心板梁及桥台背墙部分,则预埋16“冂”形光圆钢筋,位于护栏座部分则同D160B型毛勒缝*样,预埋16“门”形直角光圆钢筋,所有预埋钢筋必须按设计要求布置,并且具备可
焊性。大梁安装时,应在设毛勒缝的墩、台上适当调整缝隙大小,以满足安装毛勒缝所需要的宽度。为了保证沥青路面摊铺前施工车辆的通行,在槽口内,预埋钢筋之间,充填石块或混凝土预制块,其外露部位的顶面应比预埋钢筋顶面高出1~2cm,以保护钢筋不被压坏,其上再填泥结碎石或二灰碎石,并适当压实。毛勒装置运输80B型毛勒装置以4根为*组,D160B型毛勒装置以2根为*组,用长螺杆及短道木固定。厂家供货时就已经固定好了。在运输过程中,不得松开固定螺帽,吊点位置
要准确,谨防碰撞、倾斜和扭曲。毛勒装置要整体捆扎在平板车上,转弯时要慢速行驶,以防倾覆。
桥梁伸缩缝对于桥梁的重要性不言而喻。桥梁伸缩缝质量的好坏对于桥梁整体结构会产生*些影响,带来*定的后遗症。应对伸缩缝从设计到施工全过程进行管理,确保桥梁伸缩缝的质量。桥梁伸缩缝安装的施工工艺和施工控制[J].科技情报开发与 经济 ,2004,14(11):393-394. 桥梁伸缩缝病害的预防措施[J].山西建筑,2002,28(11):115-116. .桥梁伸缩缝病害原因分析及毛勒伸缩缝施工技术[J].湖南交通科技,2007,33(2):78-79. 在桥梁路基伸缩缝中的应用[J].2007,33(6):329-331.
毛勒伸缩缝应按每座桥分类运至桥梁工地,并进行详细核对,用L=9~10m的扁担梁,采用4点吊装法进行装卸,将单根毛勒装置尽可能放在伸缩缝槽口附近,并存放在临时支撑的道木组上,不要与地面接触,也不得受到碰撞,并不能影响正常施工。毛勒缝安装切缝及清理槽口桥面沥青混凝土铺筑完毕,按预留槽口宽度或比槽口每边宽5cm左右用切缝机缝。切缝前应搞好测量放样工作,*般可拉两道彩色尼龙绳作为切缝参考线,才能保证切缝尺寸准确,切缝顺直。切缝应保证路面边缘整齐平顺,无缺损,可用风镐凿除两切缝间的沥青路面部分,将槽口内填料清除干净,并将槽口表面混凝土凿毛,清净杂物,用高压水*将剩余残渣冲洗干净。
校正钢筋由于过往车辆及铺筑路面时施工机械及车辆的碾压,会有部分预埋钢筋发生变形甚至折断,应及时校正并按焊缝要求补焊,以满足预埋钢筋尺寸的要求及安装毛勒装置的要求即每1m范围内每侧有*处与预埋筋焊接牢固。我们安装中保证在1m范围内至少每侧有二处与预埋筋相焊接。当然,对钢筋要求进行除锈处理。吊装毛勒装置整体长度较长,(L=12.47~17.64m)单根吊装就位,易发生变形,直接用钢丝绳采用2点吊,会发生弯曲变形,因此,我们用25#槽钢两根,焊成“口”字形的扁担梁,并采用4点吊装,扁担梁如图2所示。吊装时,吊环下各挂净长100cm的小钢丝绳,用索卡与毛勒装置相连。为防止毛勒装置压坏槽口内钢筋,可沿缝长方向每隔2m左右安放*根12×12cm方木作为临时支撑横梁,将毛勒装置平稳地搁在上面,调整好位置,对照毛勒装置上的环形钢筋或支撑箱的位置,将预埋钢筋调到正确位置。
安装调整用8—10根小扁担梁(截面12cm×12cm,长度视缝宽而定)及短道木(20cm×20cm×15cm)、拉钩、组合成调平架,沿缝长等间距布置(结构见图3)。调平架示意图然后,将挂钩对称地钩在毛勒装置两侧的环形钢筋上,用板手调整螺帽,将毛勒装置稍微提起,抽出临时支撑横梁,再调整螺杆高度,使毛勒装置顶面与沥青路面大致平。接着对中,使毛勒装置**线与实际预留缝**线基本重合,误差不大于3mm。然后调整毛勒装置的标高,并用3m直尺检查平整度,使整个毛勒装置顶面与沥青路面的误差控制在0~-1mm。对于已经变形的毛勒装置,必须提前校正好才能从事安装工作。
3)二次锁定实际施工时,常遇到安装温度高于或低于预定锁定温度的情况,就应进行二次锁定。方法是:根据当时测定的安装温度计算开口尺寸,把锁定钢板割开,将缝口调整到计算数值,焊好锁定钢板,然后将毛勒装置调整好位置入缝,对称施焊,焊完立即解锁。
(4)安装伸缩缝中应注意的问题①位置高度正确。为了使毛勒装置的高度和中线位置正确,在沿伸缩缝方向每隔2m水平及竖直方向上对称地将定位钢筋*端焊在锚板或锚环上。另*端顶住槽口混土。对于D160B型毛勒装置,位于支撑箱处的“”钢筋应在直角处切断,水平部分向下弯伸,垂直部分弯入槽内,留出支撑箱位置,将10钢筋网放在支撑箱下。这项工作在焊接毛勒装置之前必须完成。上述工作完成后,即可绑扎钢筋,立必要的模板。
②焊缝质量,必须保证在拆除锁定钢板后,伸缩缝组合体能吸收结构的位移,而不损坏槽口内所浇筑混凝土的凝固,焊缝长度不小于10d。
③塞缝严密。施焊结束后,根据伸缩缝型式及梁端缝隙的宽窄,用泡沫板将缝隙塞严,以防漏浆,塞缝宽度要保证伸缩缝设计的*小宽度,然后冲洗槽口,将槽口杂物清理干净。
④对称浇筑混凝土。按设计标号对称浇筑混凝土,尤其应注意伸缩缝边梁下、锚环、锚板及支撑箱下部混凝土的密实性,支撑箱下宜用小石子混凝土。为了减少混凝土的收缩量,在搅拌过程中添加0.3‰的铝粉,作为膨胀剂,混凝土的标号不低于上部结构标号。收浆时应做到顶面与沥青路面平齐,混凝土顶面平整度小于2mm。初凝后用草袋覆盖,洒水养生,使缝经常保持湿润状态。常温时,第二天拆除堵头模板,养护期不少于两周。
⑤封闭施工。为防止过往车辆及行人损坏毛勒伸缩缝,应采取封闭式施工,当半幅桥*后*道伸缩缝混凝土强度达到**时,才能开放交通,再进行另半幅桥的毛勒伸缩缝的安装工作。