橡塑半整体式无伸缩缝简支梁桥应用研究安装与保养

橡塑半整体式无伸缩缝简支梁桥应用研究安装与保养151-3082-8567

我*新研制成功“半整体式无伸缩缝简支梁桥应用研究”达到*际领先水平，在2010年9月22日,由江苏省交通运输厅在南京主持召开了由苏州市公路管理处、江苏省交通科学研究院股份有限公司共同完成的“半整体式无伸缩缝简支梁桥应用研究”科技成果鉴定会召开。

无伸缩缝桥梁是指在桥面没有伸缩装置，桥面连续、平整，行车更舒适，也减少了桥梁伸缩缝易损坏带来的养护成本。它的原理是：在桥台附近利用桥台台身支承桥梁上部结构自重，同时将主梁伸出桥台的悬臂端与端墙、耳墙相固结，形成*个整体起挡土作用并承受水平荷载及部分弯矩荷载。此种伸张装置与常规桥梁相比，无伸伸缩缝桥梁具有造价及维护成本低、行车舒适、耐久性好、社会效益和经济效益明显等优势，特别是江苏作为桥梁大省，中小桥梁比重较高，伸缩缝的使用量非常大，使用过程中的问题也尤为突出，伸缩缝的维护费和更换费也较高。迫切要求开发出施工方便、经济合理、便于推广使用的方法，无伸缩缝桥梁无疑成了决这*系列问题的很好途径之*。

我们对半整体式桥台在简支梁桥中的应用从设计方法、施工、运营观测等方面进行了系统深入的研究，通过取消中小桥伸缩缝，实现全桥无缝，提高了中小桥梁使用耐久性、行车舒适性，降低了全寿命周期成本，具有重要的工程意义，并表现出三个创新点：*是首次将端挡墙式半整体桥台应用于公路无伸缩缝简支梁桥；二是提出了适用于公路无伸缩缝简支梁桥半整体式桥台的设计方法和施工要点；三是研究并提出了端挡墙与空心板梁的连接构造及适用于无伸缩缝简支梁桥的桥面连续构造措施。对于半整体式桥台在简支梁桥中研究成果丰富，经济和社会效益显著，可节省养护资金，提高桥梁结构耐久性，其成果达到*际先进水平。

南京市市管桥梁彭埠立交桥概况，伸缩缝损坏的严重程度，并分析其损坏原因。接着用*次失败*次成功的两次维修方法实例阐述了盖梁顶混凝土破损导致伸缩缝底支撑失效的维修方案，包括快速混凝土的砼配合比设计和施工工艺，实践证明这个方法在该情况下的维修应用取得了良好的效果。

关键词：南京市彭埠立交桥；型钢伸缩缝装置；损坏原因；缩小伸缩缝宽度；吊模；假沟；快速混凝土；橡胶混凝土；修复

南京市市管彭埠立交桥，位于南京市四大出入口的东口，连接沪杭甬高速、艮山东路、杭海路等交通要道。该桥为老桥拼宽桥，老桥建于1991年，桥梁长度730米，为钢筋混凝土T型简支梁结构，新桥建造于2004年，为桥面连续钢筋混凝土预应力箱梁结构，本文探讨的为老桥型钢伸缩缝维修方法。

1、桥梁伸缩缝安装与保养

在进行第*次伸缩缝维修中，当打开工作面后，发现原板式橡胶伸缩缝底混凝土有裂痕，但裂缝不宽，未引起现场技术人员重视，清理工作面垃圾后，进行了焊接和新的混凝土的浇注，虽然在焊接的过程中采取了加筋、植筋处理，但是使用仅*周，该维修处的混凝土就出现了裂缝，使用两周后型钢伸缩装置随车辆经过产生跳动，在维修后的第三周，伸缩装置完全破坏，具体表现为型钢断裂、混凝土过渡带碎裂。

2、在进行伸缩缝的第二次维修;*定要找出病害根源,第二次维修总结第*次维修失败的原因，从中找出病害的根源，制定第二次的维修方案。在桥下利用小登高车，对损坏的伸缩缝从梁端开始检查，发现该处盖梁与T梁是跨搭式组合形式，在盖梁与T梁之间的缝隙中堵塞了大量的垃圾，进*步查看盖梁，发现盖梁顶端部位混凝土已经破碎，并且相当大*部分碎裂混凝土块滑入伸缩缝中。看来病害产生的根本原因是由于盖梁顶端混凝土破损引起伸缩缝底混凝土支撑失效。

3、确定新的桥梁伸缩缝的维修方案

出现上述问题后，养护技术人员翻看桥梁养护书籍，查阅建桥档案的相关资料，*后确定新的维修方案：清理拆除拆除混凝土过渡带; 长1.5m，宽40cm，深度20cm拆除型钢伸缩装置; 清理盖梁顶端破损混凝土;该破损部位如图所示为不规则块状，体积约0.6立方米。

4.浇注盖梁混凝土清理后考虑到增加修补混凝土的体积和强度对加筋、植筋；都有比较好的效果，决定适当缩小伸缩缝宽度。事实上，此处伸缩缝宽度，历经多年运营后，宽度比竣工图纸上略有所增加，这给我们缩小伸缩缝增加混凝土浇注体积，创造了良好的条件。新混凝土浇注图示如下：浇注前我们采用植筋的方法，增加Ф16mm螺纹钢20根，每根长约20mm，全部植入破碎盖梁面上，绑扎成钢筋网1.2m2

5、快速混凝土的配合比设计

考虑到开放交通时混凝土强度必须达到抗压强度≥30Mpa，抗折强度≥4.5 Mpa的要求。根据该快速混凝土的相关资料和该材料应用成功经验，我们在材料和配合比上都作了仔细研究。快速混凝土材料本身由A、B两组成份，分别按照1：1配合比混合混合料用量（快速混凝土和石子）：按照现场修补范围，切割后实测体积，以每立方分米2.4KG计算所需材料总量。混合料和石子的重量比控制在100：50~80

盖梁混凝土达到强度后，安放型钢伸缩装置，桥梁伸缩缝置焊接好后，浇注面层混凝土过渡带，并设置“假沟”浇注混凝土采用吊模板作支撑，图示为放置模板为使*后完成的伸缩缝跟未破损处外观*致,应设置“假沟”用以填充橡胶混凝土材料，在快速混凝土初凝之前，用切割工具在过渡带上切割混凝土沟，宽度为10cm，深度3cm,做这道工序时，*定要在假沟中设置预埋弯头钢筋，以保证假沟里填充的橡胶混凝土材料不至于粘结不牢固,浇注橡胶填充料,橡胶混凝土填充料的浇注，此前文章中多有提及，这里不作具体介绍。

对桥梁伸缩缝安装工程质量评述,完成施工*个月后，回弹仪实测读数为40．0Mpa，目测未见不健康裂缝，此次维修取得了良好成效。通过两次维修实例，增加了维修盖梁的实际工作经验，填补了我们桥梁养护单位在该维修方案上的**，也验证了此项维修技术的可行性、科学性和实用性。

四氟乙烯板式橡胶支座在安装时，要求梁体底面和墩台上的支承垫后顶面具有较高的平整度。*般要求支承垫石顶面相对水平误差不大于1mm，相邻两墩台上支承垫石顶面相对水平误差不大于3mm。板式橡胶支座安装正确与否对支座的受力状况和使用寿命有直接的影响，如果支座安放不平整，造成支座局部承压，则支座在活载作用下会产生转动、滑移，甚至脱落。此外，板式橡胶支座安装时要保持位置准确，橡胶支座的**要对准梁体轴线，防止偏心过大而损坏支座。为防止支座产生过大的剪切变形，支座安装*好选择在气温相当于全年平均气温的季节里进行，以保证像胶支座在低温或高温时偏离支座**位置不会过大。

1、安装四氟乙烯板式橡胶支座时应注意事项

预制梁橡胶支座安装的关键：应尽可能地保证梁底与垫石顶面平行、平整，使其与橡胶支座上下面全部密贴，避免偏心受压、脱空、不均匀受力的现象发生。橡胶支座在安装前，应全面检查产品**证书中有关技术性能指标。支座在安装前应对橡胶支座各项技术性能指标进行复检（本桥橡胶支座已经浙江大学测试**检验**）。支座安装前应将墩、台支座支垫处和梁底面清理干净。安装前应计算并检查支座的**位置。当墩、台两端标高不同，顺桥向有纵坡时，支座标高应按设计规定执行。梁板安放时，必须仔细，使梁板就位准确与支座密贴，就位不准时，必须吊起重放，不得用撬棍移动梁板。

2、连续端四氟乙烯板式橡胶支座安装技术要求

先将板式支座支承垫石顶平面冲洗干净、风干。复测支座垫石平面标高，使梁端两个支座处在同*平面内。在支承垫石上按设计图标出支座位置**线，同时也标出安装后梁板宽度的边线和**线。在橡胶支座上也标出十字交叉**线，将支座安放在支承垫石上，使支座**线同垫石**线相重合。*后在橡胶支座上面需加盖*块比支座平面每边大5cm的预埋钢板，厚度为1cm。预埋钢板上面焊Ф12mmU型锚固钢筋与连续端Ф28mm防裂主筋焊接牢固，将支承钢板视作现浇段梁底模板*部分。为避免橡胶支座在安装梁板时发生位移，在支座下表面涂*层环氧树脂粘结于垫石表现上。矩形支座短边应与顺桥向平行放置。圆形支座可以不考虑方向问题，只需支座圆心与设计位置**相重合即可。橡胶支座安装后，若发现问题需要调整时，可吊起梁端，在橡胶支座底面与支承垫石面之间抹*层用水灰比不大于0.5的1∶3水泥砂浆抹平。并使其顶面标高符合设计要求和施工质量标准（支座平面位置允许偏差5mm，支座四周边缘高差1mm）。预埋钢板除上平面不涂防锈漆外，其余部位全部刷防锈油漆。

四氟板式橡胶支座使用范围作活动橡胶支座使用：主要用于跨度〉30米的大跨度桥梁简支梁连续板桥、多跨连续梁桥。 b.作为滑块块使用连续梁顶推、T型梁横移、大型设备滑移。 四氟乙烯滑板式橡胶支座就是在普通板式橡胶支座的表面粘复*层1.5mm-3mm厚的聚四氟乙烯板,就能制作成橡胶支座,又称之为：四氟滑板式支座(GJZF4、GYZF4系列)。除具有GYZ系列橡胶支座的所有功能外，聚四氟乙烯板（F4板）与梁底不锈钢板之间的低摩擦系数，使上部构造的水平位移，不受支座本身剪切变形量的限制，能满足*些桥梁的大位移量需要。该板式橡胶支座除具有球冠橡胶支座的功能外，还特别适用大位移量的桥梁。广泛用于本工厂，矿山，机械，电子，机械设备，厨房设备。我公司的产品经衡水市技术监督局检验**并投入生产，其产品型号多达2000余种，因板面原因在这里不能**展示望多多原谅。

四氟板式橡胶支座不仅技术先进、性能优良,还具有构造简单、价格低廉、无需养护　易于更换缓冲隔震、建筑高度低等特点.因而在桥梁界颇受欢迎,被广泛使用。

我*高层建筑发展非常迅速,在建筑物中安装橡胶止水带的技术已经非常普遍，并且得到了广泛的应用，主要是因为建筑物地底下水位较高，同时为了加快施工进度（*般安装橡胶止水带的时间是两个月），使地下室顶板施工完成后尽快进行基坑的回填，故对地下室底板及外墙的橡胶止水带均采取了超前止水措施。做法大样是参照上海现代院的橡胶止水带做法的。所谓超前是指构件与水面之间或之前的防水方案，橡胶止水带超前止水的方法很多，*般是局部加厚，并增设外贴式或中埋式止水带。

例如:自粘复合型止水带是*种采用特殊工艺生产的橡胶止水带产品，它采用具有高粘特性的橡胶材料，贴附在橡胶止水带的止水区域。增强了止水带与构筑物的结合紧密度，提高了止水、防水能力。

1、橡胶止水带在进行安装时应平整，表面的浮皮、锈污、油渍均应清除干净。如有砂眼、钉孔、裂纹应予焊补。如果现场接长宜用搭接焊。搭接长度应不小于20mm，且应双面焊接（包括“鼻子”部分）。经试验能够保证质量亦可采用对接焊接，但均不得采用手工电弧焊。

2、如果是钢边橡胶止水带采用焊接接头表面应光滑、无砂眼或裂纹，不渗水。在工厂加工的接头应抽查，抽查数量不少于接头总数的20％。在现场焊接的接头，应逐个进行外观和渗透检查**。

3、止水带在安装应准确、牢固，其鼻子**线与接缝**线偏差±5㎜。定位后应在鼻子空腔内满填塑性材料。不得使用变形、裂纹和撕裂的聚氯乙稀（PVC）或橡胶止水带。

4、橡胶止水带连接宜采用硫化热粘接；PVC止水带的连接，按厂家要求进行，可采用热粘接（搭接长度不小于10㎝）。接头应逐个进行检查，不得有气泡、夹渣或假焊。止水带的接头必要时进行强度检查，抗拉强度不应低于母材强度的75％。

5、如果橡胶止水带与PVC止水带接头，宜采用螺栓栓接法（俗称塑料包紫铜），栓接长度不宜小于35㎝。止水带安装应由模板夹紧定位，支撑牢固。水平止水片（带）上或下50㎝范围内不宜设置水平施工缝。如无法避免，应采取措施把止水片（带）埋入或留出。橡胶止水带采用的防水方案,橡胶止水带超前止水的方法很多。需要注意的是,地下室部分的施工组织设计审查应有设计单位参加，以便在基坑开挖、垫层浇筑前，就确定*个完整的超前止水的实施方案。否则，施工中途发现超前止水方面有问题才提出设计修改要求，会影响整个止水方案的完整性与合理性。超前止水还应贯穿在整个工程的全过程之中，直至回填土完成。主要应采取适当措施，防止地表水、养护水及垃圾杂物落入,必要时应结合地下室平面排水系统的设计，在底板后浇带附近设置集水坑，便于橡胶止水带浇筑前的*后清理。不采用超前止水时，也应设置集水坑,可按上述方法设在地下室内，也可作为临时设施，设在地下室外。由于橡胶止水带应设在受力和变形较小的部位，间距宜为30～60m，宽度宜为700～1000mm。橡胶止水带可做成平直缝，结构主筋不宜在缝中断开，如必须断开,则主筋搭接长度应大于45 倍主筋直径并应按设计要求加设附加钢筋橡胶止水带的防水构造。橡胶止水带需超前止水时，橡胶止水带部位混凝土应局部加厚，并增设外贴式或中埋式止水带。   

橡胶止水带止水带的施工应符合下列规定：

橡胶止水带应在其两侧混凝土龄期达到42d 后再施工，但高层建筑的橡胶止水带应在结构顶板浇筑混凝土14d 后进行；橡胶止水带的接缝处理应符合本规范4.1.22 条的规定；混凝土施工前，止水带安装部位和外贴式止水带应予以保护，严防落入杂物和损伤外贴式止水带；采用补偿收缩混凝土浇筑其强度等*不应低于两侧混凝土；带混凝土的养护时间不得少于28d。

舟山大陆连岛投资115亿历经十年建成通车*月便封桥限行。2010年1月24日是浙江舟山大陆全线工程通车不到*个月的日子，但就在这*天，该工程遭遇了封锁限行。我们发现桥上的工人在忙碌,桥下是拥挤等候的“车龙”。根据官方消息，舟山大陆连岛工程由金塘、西堠门、桃夭门、响礁门和岑港五座跨海大桥组成，总投资多达逾115亿元，是**上规模*大的岛桥群，历经十年建设而成。

就是这样可就是这么*座承载着几项全球和全*第*的里程碑式的特大型桥梁，在通车*个月的短短时间内封桥限行。

我们发现该大桥的伸缩缝*端被活生生拉开38多厘米的开口，桥梁伸缩缝中梁钢产生的塑性形变无法恢复，伸缩缝中的多条橡胶条也被拉脱或拉坏，在伸缩缝底部连接的橡胶块也损坏脱落。“伸缩缝”是桥梁梁体受温度影响伸缩消除温效应力的主要构件，伸缩缝结构性能的好坏不仅影响桥梁自身使用寿命，而且直接影响行车效果，伸缩缝是桥梁结构中承担*大动力荷载的附件，它须承受量值不等的各种复杂的动力荷载或冲击。同时，伸缩缝还须经受疲劳、磨损以及化学性和物理性的各种侵蚀。资料显示，伸缩缝主体正常使用寿命在60年以上，不可更换的部件正常使用寿命在120年以上。

如何进行桥梁伸缩缝施工：

进行桥梁伸缩缝施工时,*定要将桥面沥青混凝土面层铺筑完成后，桥梁伸缩缝施工均采用后嵌法施工。其施工要点如下：

 1、桥梁施工单位在进行公路桥梁伸缩缝时,*定要检查桥梁产品是否有出厂**证、使用说明书等，并约请监理、设计及有关人员对伸缩缝外观、几何精度进行检查验收，**后方可使用。

2.进行桥面的划线、切割：根据设计位置放出桥梁伸缩缝中线，并按设计尺寸从中线位置量测伸缩缝混凝土保护带边线，用混凝土切缝机按所画边线切割桥面沥青混凝土。为保证切边不受损坏，可分两次切割。第*次切缝距离保护带边线预留5cm，待浇筑混凝土前，再沿准确边线进行第二次切割。切缝要求顺直、准确，切割时注意不要破坏桥面防水层，将防水层卷起予以保护。

3.进行桥面清理、填塞间隙：人工配合空压机清除切割范围内的沥青混凝土，并凿除松散混凝土，同时将缝内的杂物清理干净。缝宽*定要满足设计宽度要求，清理后用苯板将伸缩缝堵严。恢复预埋锚筋，预留钢筋数量要与设计图纸相符，若不相符要及时补焊。用空压机再次清理。为预防伸缩缝安装过程中焊花烧坏泡沫板，可在泡沫板两侧用钢板或铁皮覆盖保护。

4.当桥梁伸缩缝就位：安装前用吊车吊运时，应检查好吊车的吊钩，防止脱钩，吊装时应严格按照厂家预留的吊位进行吊装，并按照设计图纸绑轧钢筋。在固定过程中采用拉线的方法控制伸缩装置的中线和直顺度，用长度大于3m具有足够刚度的工字钢或铝合金钢搭放在伸缩缝两侧来控制高程。工字钢沿垂直伸缩缝的方向以1m间距放置，并与缝两侧路面压紧，用木楔将伸缩缝型钢垫平，然后用3m直尺配合自制小门架逐段精确调平，调平过程中应采用钢楔。伸缩缝就位后，应调整伸缩缝的中线及标高，标高根据缝两侧5m范围内的实测路面标高确定。中埋式橡胶止水带采用**标准GB18173.2-2000《高分子防水材料止水带》组织生产的。 因此我们可以按用户要求生产各种形状、尺寸的橡胶止水带，另外还为不同工程、不同部位的需要备有十字型，丁字型、斜度型和内外转角型产品，可适用于任何设计要求。