新型伸缩缝施工技术在桥梁中的应用?

核心提示1、引言伸缩缝是桥梁工程结构的薄弱部位,它内在结构强度值较低,且受外界气温变化、混凝土收缩、过往车辆对桥面的冲击及桥梁墩台的沉降等因素的影响,导致梁端发生位移。桥面变形在伸缩装置处所产生的应力较大,如果伸缩装置没有一定的强度,很容易遭到损坏

1、引言

伸缩缝是桥梁工程结构的薄弱部位,它内在结构强度值较低,且受外界气温变化、混凝土收缩、过往车辆对桥面的冲击及桥梁墩台的沉降等因素的影响,导致梁端发生位移。桥面变形在伸缩装置处所产生的应力较大,如果伸缩装置没有一定的强度,很容易遭到损坏。影响桥梁的使用寿命。同时,如果桥梁在伸缩缝处的平整度不满足安全性要求,在车辆荷载的作用下,会受到较大的冲击作用,而自身也容易受到损坏。因而在公路施工中,伸缩缝的施工工艺控制是一项重要内容。

随着国民经济的迅速发展,公路运输量急剧增大,公路上行驶车辆的超载现象越来越严重,导致我国桥梁伸缩缝的破坏的现象十分严重。因此,改善桥梁伸缩缝的施工方法,提高其使用寿命,已经成为我国桥梁工作者刻不容缓的使命。

2、伸缩缝破坏的原因

一般说来,导致桥梁伸缩缝的破坏,有以下几种原因:

(1)一是由于伸缩缝的材料存在质量缺陷,或者材料强度达不到设计要求,从而使桥梁很快就出现质量安全隐患。

(2)施工安装开口时预留伸长量不足,导致橡胶条拉断。长时间暴露在空气中的金属构件锈蚀失效。

(3)施工安装闭口时预留压缩量不足,导致伸缩缝挤死,使路面出现坑槽、凹凸不平等破坏想象。

(4)伸缩缝的选取不合理,主要原因是最高温度取值不合理。在伸缩缝的施工过程中,若气温高出取值温度30%时,桥梁伸长超出预留的富余度时,就会由于热胀冷缩导致伸缩缝的施工出现问题。

(5)伸缩缝安装完成后浇注的混凝土没有按照要求养护,或者是混凝土强度不够,使混凝土发生早期破坏。

(6)安装伸缩缝后浇注混凝土的模板支护不牢固,振捣时使梁头与台背实际预留的缝宽不满足要求,安装后伸缩缝达不到设计要求。

3、桥梁伸缩缝的施工工艺

伸缩缝从其构造上可分为:填充式伸缩缝、无纺布伸缩缝、梳形伸缩缝、模数式伸缩缝、和橡胶伸缩缝等。一般来说,桥梁伸缩缝的施工可分为如下五个步骤:切缝、开槽、安装、浇注混凝土以及养护。

(1)切缝。伸缩缝施工时,首先应根据施工图纸的要求确定开槽的宽度,准确放样。切割时需要注意切缝必须整齐,切割完后用水将切开部位冲洗干净,防止锯缝时产生的混凝土粉末污染路面,影响桥梁的行驶安全。

(2)开槽。在切割缝隙完成以后,使用风镐将桥面混凝土铺装层凿除,凿除铺装层时应注意不要破坏切割缝的完整性。若达不到要求,可进行二次切割。

(3)安装。首先要确定现场安装温度是否与预设出厂温度值符合,否则在伸缩缝处会出现较大的温度应力;其次,用专用撬杠将密封条拆下,待伸缩缝混凝土施工完成后再将其嵌入;再次,根据设计要求和预留槽中心线确定伸缩缝安装中心线准确安装;最后,用平直槽钢制作龙门横吊梁,沿桥宽横向均匀设置,校正伸缩装置顶面标高及平整度,使之与路面(包括横坡、顺桥纵坡)标高相吻合,达到设计要求后进行临时固定。

(4)浇注混凝土。应该按照设计要求浇注高标号混凝土,浇注混凝土前将间隙填塞,防止在浇注混凝土过程中把间隙堵死,也避免将混凝土溅填在密封橡胶带缝中,如发生此现象应立即清除。浇注完成后把混凝土振捣密实。混凝土振捣密实后混凝土表面应抹面压光,并与伸缩装置的顶面平齐。

(5)养护。混凝土浇注完成后,应覆盖麻袋等,并洒水养护。要经常清扫伸缩缝范围内积存的泥沙、石屑等杂物,防止杂物阻塞或损伤密封橡胶。在混凝土的强度达到设计强度的50%以上时,可以安装橡胶密封条,并且在混凝土达到设计强度后方允许车辆通行。

4、毛勒伸缩缝

毛勒伸缩缝是一种钢-橡胶组合型桥梁伸缩缝。由于其造价相对较低廉、性能优良、承载能力强、抗老化性能好、车辆行驶时噪声小、使用寿命长、维修简单等特点,目前已经在我国桥梁工程中得到广泛应用。

(1)毛勒伸缩缝简图(2)伸缩缝施工设计

在伸缩缝施工前,要求精心组织、统筹安排,严格按照施工规范进行控制施工设计方案。成立专业施工操作小组,要求做到任务明确,职责分明。监理工程师要求对切缝、开槽、型钢安装、浇筑混凝土等各道工序的施工均应进行细致的检查,验收合格后方可进入下一道工序,同时对型钢安装、浇筑混凝土等重要工序均要全过程旁站。确保伸缩缝的安装做到精确。

(3)毛勒伸缩缝施工工艺流程

1)前期准备

在桥面浇筑混凝土前,要用塑料泡沫板紧密填塞伸缩缝,防止混凝土及其它废料落入伸缩缝中影响伸缩性能,桥面施工完成后,用低标号砂浆将伸缩缝预留槽口补填至与桥面齐平。

2)切缝及清理槽口

在桥面混凝土浇筑完毕后,根据施工图纸的要求用切缝机切缝。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,并将剩余残渣清理干净。

3)吊装

由于毛勒装置整体长度较长为防止毛勒装置压坏槽口内钢筋,可沿缝长方向每隔2m左右安放一根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。

4)安装调整

将伸缩装置的锚固筋与预埋钢筋一次全部焊牢,从由桥宽中心依次对称向桥宽两侧焊接或桥宽的一端向另一端依次焊接。在焊接过程中注意检查调整是否安装到位。可制作适量短锚固筋在薄弱部位进行加固焊接。伸缩装置焊接完成后,为了保证伸缩缝不会由于温度应力而破坏,应该尽快将临时固定卡具去掉,使其自由伸缩,此时伸缩装置已产生效用。

(4)安装中应注意的问题

1)保证位置高度正确。为了使毛勒装置的高度和中线位置正确,沿桥宽横向每隔1.2m放置一横吊梁。确认在临时固定过程中未出现任何变形、偏差后,将伸缩装置上两侧的锚固筋与预埋筋全部焊牢。

2)塞缝严密。施焊结束后,为防止混凝土及杂物掉入缝隙中,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最小宽度,然后用高压水龙头冲洗槽口,将杂物清理干净。

3)焊缝质量。为确保伸缩缝安装质量,保证伸缩缝有足够的耐久性,锚杆与梁端预埋件的焊接总拉力必须和锚杆与伸缩缝型钢焊接的总拉力一致,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。

4)对称浇筑混凝土。模板支撑必须牢固,确保混凝土振捣时不跑模、不漏浆,保证伸缩缝的使用性能。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,且养护期不少于两周。

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,当最后一道伸缩缝混凝土强度达到100%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。

5、结语

伸缩缝安装施工是桥梁施工最后几道工序之一,是影响桥梁施工质量的关键环节。桥梁伸缩缝处及桥头跳车问题会造成道路病害,减小桥梁使用寿命。在桥梁伸缩缝施工中应用毛勒伸缩缝装置,并且在安装时严格按照规范施工,经过大量的工程实践证明,已经取得了良好的经济效应和社会效应。

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桥梁模数式伸缩缝D40、D80、D160、D240的每米重量是多少

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。桥梁伸缩缝一旦损坏,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。

一、桥梁伸缩缝的种类

(一)钢板式伸缩缝。钢板式伸缩缝有两种形式:一是锌铁皮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,其有一定的强度,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,一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、伸缩量可以满足一般大桥的需要,因此板式橡胶伸缩缝的适用范围较为广泛。

二、桥梁伸缩缝的施工过程及方法

(一)桥梁伸缩缝施工前准备。在进行桥梁伸缩缝施工前,需要进行一系列的施工准备工作。对于桥面的准备,目前为了保证施工控制简单又能达到高质量,一般要求伸缩缝的施工都在桥面黑色铺装连续摊铺完成以后进行;针对伸缩缝,在施工前必须对伸缩缝的质量进行检查,严格按照生产厂家要求的方法进行装卸、放置和运输,对于产生弯曲、扭转的伸缩缝不能使用;针对桥梁伸缩缝施工用的混凝土,必须选用优质水泥和骨料,并且经过各项指标试验合格的,一般情况下混凝土的强度要比梁体的高一个等级,需要时可以掺加一定的外加剂;针对安装定位值在不同气温条件下可能产生不同的值,要求安装定位值必须满足在最高气温时伸缩缝还剩有最小的工作宽度和一定的富余,在最低气温时不能超过行车要求的最大缝隙。

 伸缩缝质量好坏会引起桥梁的后遗症及其施工质量的控制方法

(一)桥梁伸缩缝质量好坏会引起桥梁的后遗症及其相应的解决方法。由于气温的变化,混凝土的收缩与徐变、各种荷载所引起的桥梁挠度、桥面纵坡及行车制动力等因素的影响,桥梁伸缩缝会产生早期破坏、缝体脱落和现浇混凝土表面局部剥落,甚至破损等病害。这不仅会造成车辆行驶时颠簸不止,造成桥梁整体的服务水平降低,而且还会影响到桥梁的安全。伸缩缝产生损坏后,会导致渗水现象的出现,渗水不但侵蚀梁体,而且也会使支座锈蚀,影响梁体的正常收缩,从而使得梁体的有关结构承受的应力比设计应力大得多,影响桥梁的整体结构安全。针对这样可能发生的情况,主要就是要控制好伸缩缝的施工质量,保证其密实度。可以将原来在上层细混合料铺筑后才振捣,改为分层振捣,也即底层混合料摊铺后应各振捣一次,以解决混合料降温后,由于黏度过大难以压实的问题;同时针对梁端与填料连接处界面易出现裂缝这一最常见的问题,可以利用喷灯对梁端界面进行分段预热,预热后在梁端界面上涂一层底油,来解决这类问题。

(二)桥梁伸缩缝施工质量控制的方法。正因为桥梁伸缩缝质量对于桥梁整体结构会产生较大的影响,因此,在桥梁伸缩缝施工过程中必须加强管理,保证桥梁伸缩缝的质量。

1. 在材料选择上要合理选择伸缩缝装置。刚度和质量是伸缩缝装置选择首要考虑的因素。此外,还应考虑以下几种因素:能够满足上部结构梁与梁之间和梁与台之间的位移;能够保证车辆行驶平稳、舒畅;能够防止雨水和垃圾渗入;能够抵抗机械磨损和碰撞,经久耐用。

2. 加强伸缩缝施工过程控制。在桥梁施工中,应注意与伸缩缝安装有关的预埋、预留,做到安装准确,焊接牢固;安装最好选择在气温偏低时进行;安装前要彻底清理桥端缝隙中的杂物,槽口清理尺寸要够,冲洗要干净。要注意焊接顺序,焊接长度应满足规范要求;应采用快凝高强膨胀混凝土,可以抵消锚固混凝土形成强度过程中产生的收缩裂缝,提高混凝土抗振抗渗的密实度;混凝土浇筑应连续进行,小功率振捣密实,混凝土浇筑后覆盖洒水养护7d达到强度后再开放交通。

D40型伸缩缝伸缩量40mm。D型就是俗称的E型钢,40代表伸缩量40mm。

1、型钢是一种有一定截面形状和尺寸的条型钢材,是钢材四大品种(板、管、型、丝 )之一。

2、根据断面形状,型钢分简单断面型钢和复杂断面型钢(异型钢)。前者指方钢、圆钢、扁钢、角钢、六角钢等;后者指工字钢、槽钢、钢轨、窗框钢、弯曲型钢等。

D型桥梁伸缩缝结构简单,是由两根边梁(C型、F型、D型和Z型型钢)和橡胶密封带组成的、该伸缩装置安装方便、建筑高度低、经久耐用、安全舒适、适用桥面铺装层大于等于80mm,伸缩量小于80mm的各种桥梁使用,同时也适用于旧桥伸缩缝更换。

桥梁伸缩缝的的设计制造技术条件

1、设计荷载是采用JT-88(1995)《公路工程技术标准》规定的汽车—超20级荷载进行设计的。

2、使用的异型钢材质为16Mn桥梁专用钢,钢材抗拉强度应不低于480MPa,容许弯曲应力不低于210MPa。

3、其它钢板不得低于Q235强度。

桥梁伸缩缝的表示方法

D80型(CR)表示交通行业标准推荐的D型,伸缩量为80mm的氯丁胶伸缩缝。

 
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