工程案例
業(yè)務(wù)范圍
淺談橋梁伸縮縫的病害及維修
發(fā)布時間:2014-07-15
摘要:橋梁伸縮縫是橋梁結(jié)構(gòu)中的薄弱部位,當(dāng)其發(fā)生損壞時必須引起足夠的重視,需要進(jìn)行及時的維修改造,以保證橋梁結(jié)構(gòu)安全以及行車的安全舒適。本文通過分析引起橋梁伸縮縫損壞的原因,結(jié)合工作實踐經(jīng)驗,對橋梁伸縮縫的維修施工談些自己的心得體會,以期在橋梁維修建設(shè)中有所借鑒。 關(guān)鍵詞:橋梁;伸縮縫;維修改造
隨著橋梁設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的提高和施工技術(shù)水平的不斷提升,橋梁整體承載能力往往都比較高,可病害橋梁的維修卻日益增多,很多甚至是近年新建造的橋梁已經(jīng)開始需要進(jìn)行維修加固。究其原因,筆者通過參與本市域范圍內(nèi)橋梁養(yǎng)護(hù)維修施工發(fā)現(xiàn),除了由于交通量的急劇增加和車輛超載破壞引起外,很多還是由于橋梁伸縮縫早期損壞未引起足夠重視,逐步對橋梁造成不同程度的損害。橋梁的伸縮縫由于位于梁端的薄弱部位,長期暴露在大氣中,使用環(huán)境惡劣,是橋梁結(jié)構(gòu)中最易遭到破壞而又較難修補的部位。橋梁伸縮縫在設(shè)計、施工上稍有缺陷或不足,就會引起其早期破壞。而橋梁伸縮縫的破壞,又可能引起很大的車輛沖擊荷載,惡化行車狀況,急劇降低橋梁使用壽命。因此橋梁伸縮縫早期損壞的及時維修改造是確保橋梁結(jié)構(gòu)安全的重要養(yǎng)護(hù)措施。
一、橋梁伸縮縫的常見病害
通過對本市域范圍內(nèi)橋梁伸縮縫的調(diào)查發(fā)現(xiàn),橋梁伸縮縫基本上以型鋼伸縮縫為主,主要存在以下兩方面問題:
。ㄒ唬蛄荷炜s縫橡膠帶有不同程度的老化破損或脫落,引起伸縮縫部位的滲漏,橋面污水的進(jìn)入不僅會造成橋梁支座的破壞,同時由于腐蝕性強、含酸量高的物質(zhì)與橋梁混凝土產(chǎn)生化學(xué)作用,會引起墩臺或梁板砼的疏松、剝落,銹蝕橋梁的結(jié)構(gòu)鋼筋,加速砼的破壞。
(二)伸縮縫錨固混凝土開裂,表面出現(xiàn)縱橫向裂縫,混凝土松散破壞露筋,錨固件松動破損,型鋼脫空翹起等,造成與兩端路面形成高差,進(jìn)一步加深車輛沖擊力的破壞作用。
二、橋梁伸縮縫破損原因分析
。ㄒ唬┯捎趯嶋H運營過程中存在超載車輛,加上交通量每年都在遞增,巨大的車輪沖擊造成伸縮縫部件松動、脫落和損壞,影響伸縮縫的實際使用壽命。
。ǘ┰诎惭b伸縮裝置時對施工工藝往往不夠重視,對施工質(zhì)量容易忽視,出現(xiàn)伸縮縫安裝不牢固、混凝土未按要求高標(biāo)號使用、砼振搗密實不夠等情況,在車輛重復(fù)沖擊荷載作用下,引起混凝土破碎、型鋼松動等病害。
(三)伸縮裝置兩側(cè)水泥砼或瀝青砼鋪裝層結(jié)合不好,碾壓不密實,容易產(chǎn)生開裂、脫落。加上剛?cè)嵯嘟,容易產(chǎn)生臺階,最終引起伸縮裝置的破壞;或者有時為了提前開放交通,過渡段的錨固混凝土養(yǎng)護(hù)齡期不足,導(dǎo)致伸縮縫產(chǎn)生早期損傷。
。ㄋ模├蠘蚣訉捚唇犹,由于設(shè)計時對原橋邊板受力考慮不足,未采取補強加固措施,只是簡單的設(shè)置了縱向伸縮縫,成為橋梁受力的薄弱部位,留下結(jié)構(gòu)安全隱患。在車輛荷載的反復(fù)作用下,導(dǎo)致伸縮縫位置及兩側(cè)的橋面鋪裝層發(fā)生破損,甚至引起梁板開裂,嚴(yán)重影響橋梁結(jié)構(gòu)安全。
三、橋梁伸縮縫的維修
橋梁在營運過程中,伸縮縫裝置是直接承受最大動力載荷的附件,橋面很小的不平整就會使它承受很大的沖擊力,極易造成伸縮縫損壞。由于伸縮縫裝置損壞至一定程度即會引起橋面跳車,從而影響橋梁的結(jié)構(gòu)安全。因此對于開始局部損壞的伸縮縫應(yīng)及時進(jìn)行修復(fù),采取修補、更換或改造等措施,做到經(jīng)常性、不間斷的維護(hù),確保伸縮縫裝置處于正常工作狀態(tài)。
(二)伸縮逢的修補
橋梁由于交通行車的需要,盡量不要處于長時間封閉施工狀態(tài),因此對于只是局部錨固混凝土破損的伸縮縫,可只對破損部位進(jìn)行維修處理。首先切割破損部位兩側(cè)混凝土,用風(fēng)鎬破碎,但不能破壞伸縮縫錨固鋼筋。清理預(yù)留槽,檢查預(yù)埋筋,在必要時,可以進(jìn)行豎向支撐筋和縱向拉筋的補植,保證型鋼安裝位置正確牢固。然后澆筑兩側(cè)的混凝土,澆筑的混凝土一般為C50的鋼纖維混凝土。為減少混凝土的養(yǎng)生期,可摻加早強劑,以便盡快開放交通。
。ǘ┥炜s縫的更換
對于損壞變形嚴(yán)重的伸縮縫,必須采取更換的維修方法。主要控制要點有:
1、開槽:①根據(jù)設(shè)計圖要求確定開槽寬度,準(zhǔn)確放樣,打上線后用切割機鋸縫,鋸縫應(yīng)整齊、順直,把水泥混凝土或瀝青混凝土切透,以免開槽時縫外混凝土松動。②用風(fēng)鎬開槽,開槽深度不得小于設(shè)計開槽深度,將槽內(nèi)的瀝青混凝土、松動的水泥混凝土鑿除干凈,鑿毛至堅硬層,用強力吹風(fēng)機或高壓水槍清除浮塵和雜物。③梁端間隙內(nèi)的雜物、混凝土塊等必須清理干凈,用泡沫塑料填塞密實。理順、調(diào)整槽內(nèi)預(yù)埋筋,對漏埋或折斷的預(yù)埋筋應(yīng)進(jìn)行修復(fù)。
2、伸縮縫定位安裝:①伸縮縫安裝時的實際氣溫與出廠時的溫度有較大出入時,須調(diào)整組裝定位空隙值,伸縮縫定位寬度誤差為±2mm,要求誤差為同一符號,不允許一條縫不同位置上同時出現(xiàn)正負(fù)誤差。伸縮縫上頂面比兩側(cè)瀝青(水泥)混凝土面層的標(biāo)高低約2~3mm,控制伸縮縫的標(biāo)高,對伸縮縫的縱向直線度進(jìn)行調(diào)整。②調(diào)整到符合設(shè)計要求后進(jìn)行臨時固定,固定時應(yīng)沿橋?qū)挼囊欢讼蛄硪欢艘来螌⑸炜s縫邊梁上的錨固裝置與預(yù)留槽內(nèi)的預(yù)埋鋼筋每隔2~3個錨固筋焊一個焊點,兩側(cè)對稱施焊,以保證伸縮縫不再發(fā)生變位。在焊接的同時,隨時用三米直尺、塞尺檢測異型鋼的平整度,平整度應(yīng)控制在0~2mm范圍,否則很容易出現(xiàn)跳車現(xiàn)象。
3、混凝土澆筑:澆筑前在縫兩側(cè)鋪上塑料布,伸縮縫內(nèi)用泡沫板填塞,防止沙漿流入伸縮縫內(nèi),保證混凝土不污染路面。混凝土振搗時兩側(cè)同時進(jìn)行,為保證混凝土密實,特別是型鋼下混凝土的密實,用振搗棒振至不再有氣泡為止;炷琳駬v密實后,用抹板搓出水泥漿,分4~5次按常規(guī)抹壓平整為止。特別注意平整度,伸縮縫的混凝土面比原橋面(路面)的頂面略低1~2mm為宜,過高或過低都會造成跳車現(xiàn)象。水泥混凝土澆筑完成后覆蓋麻袋或草苫子,灑水養(yǎng)生,養(yǎng)生期間嚴(yán)禁車輛通行。經(jīng)過養(yǎng)生,水泥混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的50%以上后,可安裝橡膠密封條(止水帶),安裝前必須把縫內(nèi)充當(dāng)模板的泡沫板、漏漿的混凝土硬塊全部掏干凈后,嵌入橡膠條。
。ㄈ┥炜s縫的改造
伸縮縫的改造主要是針對老橋拼寬設(shè)置的縱向伸縮縫,由于原橋邊板變成中板,受力狀況完全不同,而設(shè)計時對邊板翼緣部位又未進(jìn)行加強處理,在車輛荷載的重復(fù)作用下引起伸縮縫和橋面的損壞。出現(xiàn)這種情況,如果只是簡單的修復(fù)伸縮縫不能徹底解決問題,在工程實踐中通常對伸縮縫進(jìn)行改造,把縱向伸縮縫改造成濕接縫,使拼接處變?yōu)閯傂赃B接,有利于荷載的橫向均勻傳遞。主要做法是,鑿除伸縮縫及橋面鋪裝混凝土后,經(jīng)檢查如果拼接處邊板有開裂等情況則必須進(jìn)行調(diào)換;如果原邊板完好,則將翼緣懸挑部分混凝土鑿除,用膨脹螺栓將鋼板縱向固定在兩側(cè)橋板側(cè)面,然后放置加強鋼筋,加強鋼筋必須與鋼板焊接固定,采用雙面焊接,整體澆筑濕接縫混凝土,要求采用C50聚丙烯纖維混凝土。
結(jié)束語:
伸縮縫作為橋梁的附屬結(jié)構(gòu)雖然細(xì)小,但對橋梁的整體質(zhì)量安全卻有重要影響,伸縮縫在長期的使用過程中,如果養(yǎng)護(hù)不到位,伸縮縫的性能下降,對橋面行駛的車輛極易造成安全隱患。為此在日常的養(yǎng)護(hù)工作關(guān)鍵是要加強定期清理,發(fā)現(xiàn)損壞應(yīng)及時進(jìn)行維修,以保證伸縮縫能正常工作,確保橋梁結(jié)構(gòu)安全和行車舒適,保障公路的暢通安全。
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