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摘 要:伸缩缝是公路桥梁建筑中重要的一部分,其质量的好坏对桥梁各构造间的连接起着重要的作用,在一定程度上对公路桥梁稳定性起到重要意义。伸缩缝的主要作用是调节上部结构之间的位移和联结(主要由荷载和建筑料物理特性引起)。该文从公路桥梁伸缩缝的种类和存在的问题以及产生的原因等方面进行调查分析,得出关于改进伸缩缝工程施工的方法,增强使用伸缩缝的成效。
关键词:伸缩缝施工 质量控制 措施
中图分类号:U4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)04(b)-0088-02
由于我国经济建设发展迅猛,出现大量的以市政道路和高速公路作为代表的高等级的公路,公路的交通运输量急剧增加。行驶车辆的速度和轴重也在不断的增加,人们对行车的舒适度也有着越来越高的要求,所以早年所设计的桥梁在伸缩装置上的问题就显得不够理想。公路及桥梁的伸缩装置在桥梁的结构中将直接的承受着汽车重量的反复冲击,且长时间的暴露在外面,其环境较为差,因此它是桥梁结构中最容易受到严重破坏的部位,而且修起来最为困难、复杂。因此,桥梁设计者经过了长期的探索和研究,提出了许多类型的伸缩装置,用来适应实际工程的需要,可是由于伸缩装置的材料问题和构造的不合理,且施工安装的精密度不够高,就会被早期的破坏,这不但会使行驶车辆感觉不舒适,还会缺乏安全感,有的甚至会影响桥梁结构的正常使用。养护单位需要进行提早的维修甚至提早更换,这就造成了大量的经济损失以及不好的社会影响。该文就对公路和桥梁的伸缩装置的施工和质量的控制进行了一些探讨和总结。
1 公路桥梁伸缩缝施工质量控制
1.1 伸缩缝厂家的选择和质量检测
伸缩缝技术要求:(1)伸缩缝应具有足够的刚度承担恒载或活载的共同作用,中心线处最大竖向挠度不得超过L/600(L为沿道路方向的伸缩缝宽度)。(2)伸缩缝应能抵抗施加在路面上任意方向的200 kN制动荷载。(3)伸缩缝应具有良好的止排水构造,以免雨水泄露污染影响美观。(4)伸缩缝上表面应涂装抗滑层以防止车辆通行时打滑,承包人应保证在至少5年运营时间内伸缩缝的摩擦系数不小于0.55。
1.2 公路桥梁伸缩缝材料要求
耐久性是结构材料最应该满足的,其主要的部件设计寿命要到达40年,其次要的部件设计寿命要达到20年。主要部件指的是在支点间承受荷载的元件,次要部件指的是橡胶和密封条这一类的元件。(1)钢材:伸缩缝所用钢材必须符合《优质碳素结构钢》(GB/T699)、《碳素结构钢》(GB/T700)、《低合金高强度结构钢》(GB/T1591)、《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》(GB/T3274)的规定,表面不能出现锈蚀、麻点和划痕现象,当出现这种缺陷的时候,它的深度不得大于该钢材厚度允许的负偏差值的1/2。全部钢材必须要用夏比试件做冲击韧性的试验,-20 ℃的时候冲击功不得小于34J。使用国外的钢材而不进行这项试验的时后,还应满足设计对材料抗冲击韧性的要求。(2)公路桥梁伸缩缝的钢筋、焊条:桥梁伸缩缝使用的钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB1499.1-2008)、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB/T1499.2-2007)中的规定,设计有特殊规定的从其规定。焊条应与被焊主体金属及施焊方法相适应。(3)伸缩缝所用高强度螺栓:高强度螺栓技术条件应符合《钢结构用高强度大六角头螺栓》(GB/T1228)、《钢结构用高强度大六角头螺母》(GB/T1229)的规定。螺母、螺杆和垫圈的表面最好进行磷化的处理。高强度的螺栓要进行取样拉力试验,螺母要取样进行保荷载以及硬度的试验,它的试验结果必须要符合设计规定的要求。设计另有规定的应符合设计规定的要求。(4)橡胶密封条:橡胶封条可模制或挤压成型,其横断面应均匀,不应有孔隙或其他缺陷,符合设计图纸所示的型号及标称尺寸。橡胶封条可由天然橡胶或者合成的橡胶与其他材料组成,禁止使用再生材料。表面处理及涂装:各外露不加工表面的处理和涂装要满足设计的要求,各紧固件要进行热浸锌的防腐处理。
2 公路桥梁伸缩缝施工存在的问题
2.1 施工质量不高
锚固件焊接施工有缺陷、粘结脱和落锚固不牢,会导致桥梁伸缩装置在车辆的冲击作用下快速被破损。只注意其表面,而忽视其内部的质量标准,安装施工完成后混凝土还没有达到设计要求的强度时就提前的开放同行,也会造成伸缩装置的损坏。
2.2 管理养护方面的原因
(1)不能有效的控制桥梁超载情况。车辆严重超载,车流量大,导致伸缩装置所承受的车辆荷载超过设计承载力,就会造成伸缩装置的实际受力比设计承载力大的多,其后果就是过早破坏。
(2)桥梁日常养护不及时。由于桥梁清洁频率不高,伸缩缝内的垃圾没有及时的清除,导致伸缩装置的伸缩量得不到保证,同事由于排水及时,防水不好,加上车辆荷载的反复作用,容易让伸缩装置变形且加快老化,破坏程度就会越来越大。因此平时要及时的对伸缩装置里的杂物和沙土等进行清理。
2.3 混凝土浇筑未达到要求
在公路桥梁伸缩缝施工过程中,混凝土的浇筑必须密室、平整、无蜂窝。但在一些施工过程中,混凝土浇筑却未达到设计要求,如出现蜂窝、空洞等,无法承受车辆荷载的冲击。
3 公路桥梁伸缩缝施工质量控制措施
3.1 针对地质问题,加强地质勘测工作
在进行地质勘测的时候,要保证勘测结果的精确性,避开那些地质相对复杂或者气候条件较为恶劣的地段,保证桥梁工程建立在稳固性较强、安全系数较高的地质层上面。在碰到不利地质段的时候,可以用拓宽桥径或者移开桥基位置的方法。总而言之,在勘测地质的过程中,要根据实际情况具体的分析,进行周密的考虑,并且要有针对性的做好一系列的补充勘探方面的工作。
3.2 加强道路桥梁伸缩缝装置施工过程控制 在桥梁的施工过程中,要注意和伸缩安装有关的预留和预埋,安装要准确,焊接要牢固;最好在气温偏低的时候进行安装;在安装前要清除桥端细缝当中的垃圾,确保槽口的干净;焊接顺序要正确,焊接长度要规范;要注意焊接顺序,焊接的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;混凝土浇筑要连续的进行,用小功率的振捣使之密实,进行混凝土浇筑后要覆盖洒水和养护7天,达到标准强度后才可以开放使用及通行。浅埋式伸缩缝(GQF型C40,C60,C80型桥梁伸缩缝),是采用热轧整体成型的异型钢材设计,适用于伸缩量80 mm以下的的桥梁使用。
3.3 伸缩缝安装流程及注意事项
准备工作做好以后即开始施工,施工过程也要严格控制,确保安装质量。具体施工流程及相关措施为:
(1)放样切缝。根据防撞护栏和分割带上的构造缝中心标记,画出槽口边线,用沥青混凝土切割机对铺好的油面层进行切缝。切缝破除宽度保证伸缩板与沥青铺装层间的槽口宽度为30 cm,(注:预留槽的宽度应为120 cm)切缝完毕后将槽内的沥青砼、松动的水泥砼凿除干净,并用强力吹风机将槽内杂物清除。
(2)开挖清理缝区。采用风镐凿至预留槽混凝土面,将槽内的沥青混凝土及松动的水泥混凝土凿除干净,凿毛至坚硬层,用强力吹风机清除浮尘及杂物,并将清理的杂物放在事先铺好的彩条布上。同时,为了防止污染已铺筑完的沥青面层,路上机具下也均须采取垫护措施。开槽后应禁止车辆通行,严禁施工人员踩踏槽两侧边缘,防止损伤槽两侧沥青混凝土。梁端缝隙内的杂物必须清理干净,再用泡沫塑料将缝隙填塞密实。
(3)打孔定位,进行植筋。根据梳齿钢板安装时候的温度,再决定安装时梳齿之间的间距,最后将伸缩装置的梳形钢板按照规范的要求进行预拼,确定其上螺栓的位置,制作螺栓定位的钢筋支架,提供精确的植筋位置。再把锚固钢筋用环氧砂浆埋没,把植筋和螺栓进行焊接。凿孔的时候要避开梁体的内结构,例如预应力管道或者钢筋等。钢箱梁螺栓采用焊接形式与钢箱梁进行连接。
(4)布设钢筋网,立模板,浇筑底层C50钢纤维混凝土。绑扎伸缩装置过渡段底部钢筋网格时确保位置准确,并与预埋筋焊接。浇筑混凝土的时候,要采用插入式的振动棒进行不断的振捣,以确保混凝土的密实,在用人工进行抹平收面,要严格控制平整度和顶面标高,使桥梁横坡和纵坡保持相一致,平整度的偏差要控制在0~2 mm的范围内。
4 结语
伸缩缝施工对整个公路桥梁施工都非常重要,其关系着桥梁施工的安全性和稳定性,也关系着整个工程的质量。因此,对于伸缩缝施工质量的控制至关重要。目前,在伸缩缝施工过程中仍然存在一些常见的问题,如对施工工艺的不重视,伸缩缝质量问题,混凝土浇筑不达标等等,这些细节的疏忽容易给施工带来很大的安全隐患。所以,针对这些问题可以从施工前准备到施工过程质量控制加以解决。
参考文献
[1] 张雷,张久涛.浅谈公路桥梁伸缩缝施工与质量控制[J].黑龙江科技信息,2009(9).
[2] 丰科勇.桥梁伸缩缝安装的施工工艺与施工控制[J].科技情报开发与经济,2004(11).
[3] 贾美丽.提高公路桥梁伸缩缝安装质量的有效措施[J].科技创新导报,2008(11).
[4] 陆水军.浅谈公路桥梁伸缩缝施工设计及质量控制[J].科技创新导报,2009(3).
[5] 唐少华.公路桥梁伸缩缝施工与质量控制[J].今日科苑,2008(5).
[6] 沈久健.浅议公路桥梁伸缩缝施工设计和质量控制[J].建筑工程,2009(5).
[7] 娄喜智.浅谈公路桥梁施工中的伸缩缝施工质量有效控制[J].科技技术应用,2008(11).
关键词:伸缩缝施工 质量控制 措施
中图分类号:U4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)04(b)-0088-02
由于我国经济建设发展迅猛,出现大量的以市政道路和高速公路作为代表的高等级的公路,公路的交通运输量急剧增加。行驶车辆的速度和轴重也在不断的增加,人们对行车的舒适度也有着越来越高的要求,所以早年所设计的桥梁在伸缩装置上的问题就显得不够理想。公路及桥梁的伸缩装置在桥梁的结构中将直接的承受着汽车重量的反复冲击,且长时间的暴露在外面,其环境较为差,因此它是桥梁结构中最容易受到严重破坏的部位,而且修起来最为困难、复杂。因此,桥梁设计者经过了长期的探索和研究,提出了许多类型的伸缩装置,用来适应实际工程的需要,可是由于伸缩装置的材料问题和构造的不合理,且施工安装的精密度不够高,就会被早期的破坏,这不但会使行驶车辆感觉不舒适,还会缺乏安全感,有的甚至会影响桥梁结构的正常使用。养护单位需要进行提早的维修甚至提早更换,这就造成了大量的经济损失以及不好的社会影响。该文就对公路和桥梁的伸缩装置的施工和质量的控制进行了一些探讨和总结。
1 公路桥梁伸缩缝施工质量控制
1.1 伸缩缝厂家的选择和质量检测
伸缩缝技术要求:(1)伸缩缝应具有足够的刚度承担恒载或活载的共同作用,中心线处最大竖向挠度不得超过L/600(L为沿道路方向的伸缩缝宽度)。(2)伸缩缝应能抵抗施加在路面上任意方向的200 kN制动荷载。(3)伸缩缝应具有良好的止排水构造,以免雨水泄露污染影响美观。(4)伸缩缝上表面应涂装抗滑层以防止车辆通行时打滑,承包人应保证在至少5年运营时间内伸缩缝的摩擦系数不小于0.55。
1.2 公路桥梁伸缩缝材料要求
耐久性是结构材料最应该满足的,其主要的部件设计寿命要到达40年,其次要的部件设计寿命要达到20年。主要部件指的是在支点间承受荷载的元件,次要部件指的是橡胶和密封条这一类的元件。(1)钢材:伸缩缝所用钢材必须符合《优质碳素结构钢》(GB/T699)、《碳素结构钢》(GB/T700)、《低合金高强度结构钢》(GB/T1591)、《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》(GB/T3274)的规定,表面不能出现锈蚀、麻点和划痕现象,当出现这种缺陷的时候,它的深度不得大于该钢材厚度允许的负偏差值的1/2。全部钢材必须要用夏比试件做冲击韧性的试验,-20 ℃的时候冲击功不得小于34J。使用国外的钢材而不进行这项试验的时后,还应满足设计对材料抗冲击韧性的要求。(2)公路桥梁伸缩缝的钢筋、焊条:桥梁伸缩缝使用的钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB1499.1-2008)、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB/T1499.2-2007)中的规定,设计有特殊规定的从其规定。焊条应与被焊主体金属及施焊方法相适应。(3)伸缩缝所用高强度螺栓:高强度螺栓技术条件应符合《钢结构用高强度大六角头螺栓》(GB/T1228)、《钢结构用高强度大六角头螺母》(GB/T1229)的规定。螺母、螺杆和垫圈的表面最好进行磷化的处理。高强度的螺栓要进行取样拉力试验,螺母要取样进行保荷载以及硬度的试验,它的试验结果必须要符合设计规定的要求。设计另有规定的应符合设计规定的要求。(4)橡胶密封条:橡胶封条可模制或挤压成型,其横断面应均匀,不应有孔隙或其他缺陷,符合设计图纸所示的型号及标称尺寸。橡胶封条可由天然橡胶或者合成的橡胶与其他材料组成,禁止使用再生材料。表面处理及涂装:各外露不加工表面的处理和涂装要满足设计的要求,各紧固件要进行热浸锌的防腐处理。
2 公路桥梁伸缩缝施工存在的问题
2.1 施工质量不高
锚固件焊接施工有缺陷、粘结脱和落锚固不牢,会导致桥梁伸缩装置在车辆的冲击作用下快速被破损。只注意其表面,而忽视其内部的质量标准,安装施工完成后混凝土还没有达到设计要求的强度时就提前的开放同行,也会造成伸缩装置的损坏。
2.2 管理养护方面的原因
(1)不能有效的控制桥梁超载情况。车辆严重超载,车流量大,导致伸缩装置所承受的车辆荷载超过设计承载力,就会造成伸缩装置的实际受力比设计承载力大的多,其后果就是过早破坏。
(2)桥梁日常养护不及时。由于桥梁清洁频率不高,伸缩缝内的垃圾没有及时的清除,导致伸缩装置的伸缩量得不到保证,同事由于排水及时,防水不好,加上车辆荷载的反复作用,容易让伸缩装置变形且加快老化,破坏程度就会越来越大。因此平时要及时的对伸缩装置里的杂物和沙土等进行清理。
2.3 混凝土浇筑未达到要求
在公路桥梁伸缩缝施工过程中,混凝土的浇筑必须密室、平整、无蜂窝。但在一些施工过程中,混凝土浇筑却未达到设计要求,如出现蜂窝、空洞等,无法承受车辆荷载的冲击。
3 公路桥梁伸缩缝施工质量控制措施
3.1 针对地质问题,加强地质勘测工作
在进行地质勘测的时候,要保证勘测结果的精确性,避开那些地质相对复杂或者气候条件较为恶劣的地段,保证桥梁工程建立在稳固性较强、安全系数较高的地质层上面。在碰到不利地质段的时候,可以用拓宽桥径或者移开桥基位置的方法。总而言之,在勘测地质的过程中,要根据实际情况具体的分析,进行周密的考虑,并且要有针对性的做好一系列的补充勘探方面的工作。
3.2 加强道路桥梁伸缩缝装置施工过程控制 在桥梁的施工过程中,要注意和伸缩安装有关的预留和预埋,安装要准确,焊接要牢固;最好在气温偏低的时候进行安装;在安装前要清除桥端细缝当中的垃圾,确保槽口的干净;焊接顺序要正确,焊接长度要规范;要注意焊接顺序,焊接的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;混凝土浇筑要连续的进行,用小功率的振捣使之密实,进行混凝土浇筑后要覆盖洒水和养护7天,达到标准强度后才可以开放使用及通行。浅埋式伸缩缝(GQF型C40,C60,C80型桥梁伸缩缝),是采用热轧整体成型的异型钢材设计,适用于伸缩量80 mm以下的的桥梁使用。
3.3 伸缩缝安装流程及注意事项
准备工作做好以后即开始施工,施工过程也要严格控制,确保安装质量。具体施工流程及相关措施为:
(1)放样切缝。根据防撞护栏和分割带上的构造缝中心标记,画出槽口边线,用沥青混凝土切割机对铺好的油面层进行切缝。切缝破除宽度保证伸缩板与沥青铺装层间的槽口宽度为30 cm,(注:预留槽的宽度应为120 cm)切缝完毕后将槽内的沥青砼、松动的水泥砼凿除干净,并用强力吹风机将槽内杂物清除。
(2)开挖清理缝区。采用风镐凿至预留槽混凝土面,将槽内的沥青混凝土及松动的水泥混凝土凿除干净,凿毛至坚硬层,用强力吹风机清除浮尘及杂物,并将清理的杂物放在事先铺好的彩条布上。同时,为了防止污染已铺筑完的沥青面层,路上机具下也均须采取垫护措施。开槽后应禁止车辆通行,严禁施工人员踩踏槽两侧边缘,防止损伤槽两侧沥青混凝土。梁端缝隙内的杂物必须清理干净,再用泡沫塑料将缝隙填塞密实。
(3)打孔定位,进行植筋。根据梳齿钢板安装时候的温度,再决定安装时梳齿之间的间距,最后将伸缩装置的梳形钢板按照规范的要求进行预拼,确定其上螺栓的位置,制作螺栓定位的钢筋支架,提供精确的植筋位置。再把锚固钢筋用环氧砂浆埋没,把植筋和螺栓进行焊接。凿孔的时候要避开梁体的内结构,例如预应力管道或者钢筋等。钢箱梁螺栓采用焊接形式与钢箱梁进行连接。
(4)布设钢筋网,立模板,浇筑底层C50钢纤维混凝土。绑扎伸缩装置过渡段底部钢筋网格时确保位置准确,并与预埋筋焊接。浇筑混凝土的时候,要采用插入式的振动棒进行不断的振捣,以确保混凝土的密实,在用人工进行抹平收面,要严格控制平整度和顶面标高,使桥梁横坡和纵坡保持相一致,平整度的偏差要控制在0~2 mm的范围内。
4 结语
伸缩缝施工对整个公路桥梁施工都非常重要,其关系着桥梁施工的安全性和稳定性,也关系着整个工程的质量。因此,对于伸缩缝施工质量的控制至关重要。目前,在伸缩缝施工过程中仍然存在一些常见的问题,如对施工工艺的不重视,伸缩缝质量问题,混凝土浇筑不达标等等,这些细节的疏忽容易给施工带来很大的安全隐患。所以,针对这些问题可以从施工前准备到施工过程质量控制加以解决。
参考文献
[1] 张雷,张久涛.浅谈公路桥梁伸缩缝施工与质量控制[J].黑龙江科技信息,2009(9).
[2] 丰科勇.桥梁伸缩缝安装的施工工艺与施工控制[J].科技情报开发与经济,2004(11).
[3] 贾美丽.提高公路桥梁伸缩缝安装质量的有效措施[J].科技创新导报,2008(11).
[4] 陆水军.浅谈公路桥梁伸缩缝施工设计及质量控制[J].科技创新导报,2009(3).
[5] 唐少华.公路桥梁伸缩缝施工与质量控制[J].今日科苑,2008(5).
[6] 沈久健.浅议公路桥梁伸缩缝施工设计和质量控制[J].建筑工程,2009(5).
[7] 娄喜智.浅谈公路桥梁施工中的伸缩缝施工质量有效控制[J].科技技术应用,2008(11).