孫在康
(濱州市公路管理局)
公路橋梁設置伸縮縫通常設置于橋梁的兩端之間、粱端與橋臺之間,其作用是調節公路橋梁周邊環境、運輸工具荷載、橋梁建筑材料物理性能變化等引起的橋梁結構位移和聯結,也就是說,作為公路橋梁結構的重要部分,公路橋梁必須具備科學的設計,安裝質量方面要過關、管理和養護方面要科學,否則在伸縮縫處會導致跳車現象的發生。公路橋梁伸縮縫常見的問題有:(1)隨著交通頻率的增大,運輸工具不斷對公路橋梁產生荷載的作用,撞擊著橋梁的伸縮縫,伸縮縫的材料的磨損和疲勞程度逐漸加大,橋面以及橋梁的結合強度不斷被削弱,伸縮縫的壽命被動縮短。(2)對接接頭的伸縮縫,材料選用的是環氧樹脂沙漿,當這層材料出現掉落、磨損或者斷落,將引發伸縮縫的總體破壞。(3)施工方式的問題,橋梁類型的不同,伸縮縫的結構形式也將不同,在施工的時候,沒有針對橋梁的形式設置伸縮縫,導致伸縮縫的固定方式與橋梁不吻合,伸縮縫的設置失去效用。(4)如果伸縮縫安裝施工的方式不當,在垂直方面,裝置與橋的面板和后背墻錯位,一旦運輸工具車輪的沖擊力較大,將直接導致伸縮縫的破裂。
公路橋梁伸縮縫施工設計的首要任務就是對裝置進行選型,而設計工作人員沒有全面掌握裝置的性能和產品的技術要求,導致關于伸縮縫數據的計算不準確,同時沒有考慮溫度的因素,只根據伸縮計算的數據選型;第二是后澆混凝土的鋪設問題,伸縮縫裝置過渡段的混凝土強度、密實度和配合比等據不與規定匹配,而采用低于C40的混凝土,這種混凝土的厚度低,而且體積小,削弱了預埋設錨固的作用。第三是公路橋伸縮裝置的錨固件直接埋設于混凝土的鋪裝層中,與主梁、橋臺的錨固連接部分太少,一旦運輸車輛的荷載超標,將導致伸縮裝置焊接部分斷裂,也容易引起混凝土黏結能力的減弱。第四是運輸工具荷載總用的增加,橋面因為翼板過薄無法承載面板變形的壓力,由此壓壞伸縮裝置。第五是伸縮裝置不能滿足排水和防水的要求,導致滴漏的水腐蝕錨固件和支座等。
公路橋梁伸縮縫的施工是質量保障的重要階段,其施工方面常見的問題有:第一是施工工藝掌握不嫻熟,沒有按照科學的工藝手段和標準程度進行裝置的安裝,很多伸縮裝置安裝后不能發揮效用。第二是由于施工單位滿足追求項目進度,沒有進行內部質量的嚴格把關,出現裝置焊接不穩固、預埋設鋼筋遺漏、伸縮縫間距不準確等問題,從而給伸縮縫埋下質量隱患。第三是施工受到混凝土低厚度和小體積的影響,一旦預埋件的干擾加劇,難度將越來越大,而出現混凝土內部空洞和蜂窩等澆筑不密實的情況發生。這種質量問題的裝置一旦受到運輸荷載的猛烈撞擊,很容易出現裂痕和開裂,最后導致錨固件的損壞;第四是伸縮裝置受到兩側混凝土與橋面結合層的問題的影響,裝置容易開裂或者脫落,而常見的影響問題有混凝土碾壓不密實。最后就是施工單位沒有深入到伸縮縫的內部質量要求,在進行錨固件焊接的時候,槽口沒有清理干凈,而焊接長度過短,從而造成伸縮裝置錨固件的不穩固,經不起重載車輛沖擊力和震動力的推敲。
公路橋梁伸縮縫的管理養護也是提高橋梁使用壽命的重要步驟之一,其管理養護常見的問題有:第一是橋面以及伸縮裝置內的雜物沒有及時清理干凈,影響伸縮裝置的正常變形;第二是橋面隨著時間的推移而而出現接縫處不平整,同時沒有采取必要的措施進行維護;第三是交通量日益增多,車輛超載不能得到有效遏制,影響橋梁伸縮縫裝置的正常使用。
伸縮縫的設計要根據公路橋梁的具體特點,不同的橋梁具有不同的設計要點,筆者根據施工管理的經驗,將伸縮縫的設計要點總結如下:第一是20 m以內的中小公路橋梁,這類橋梁的跨徑小,不必設置伸縮縫,只需在固定的位置安裝橡膠支座,保持墩臺的變形和抗溫能力;第二是20 m以外的中小公路橋梁適宜采用W型的伸縮裝置,這種裝置與鐵件連接的時候不用膠水,因為此類裝置是橡膠材料的,本身的預壓密縫可以起到防水的作用,另外這種裝置構成的物件尺寸不大,不僅節省材料、造價低,而且施工方面,容易發揮材料的性能;第三是可適當加入板式伸縮裝置,這種裝置的平整度較好,能夠增加變形體的剛度,在鉚釘的作用下不會出現空心橡膠伸縮縫容易脫落的現象。
首先是施工單位要按照規范的設計進行施工,準確將伸縮裝置的錨固件埋設于橋梁中,重視預埋位置的準備施工;第二是為保證伸縮裝置在粱端伸縮間隙上的對稱性,放線的時候一定要嚴格對準粱端間隙的中心線,根據設計的位置和標準進行準確畫線;第三是將瀝青混凝土路面及回填物從伸縮縫內清理干凈,保證伸縮縫能夠自由地伸縮,達到規范要求,并且通過對新舊混凝土接觸面的鑿毛處理,以達到充分結合的目的;第四是根據設計方案將變形的鋼筋矯正,對數量不足的預埋鋼筋進行補充,最好的方法是將補充的鋼筋和預埋鋼筋下部進行焊接。最后是根據設計圖紙對縫寬進行調整,但鑒于氣溫的變化,可整體安裝,安裝之前進行鋼梁間繞寬進行現場計算,適時調整。
公路橋梁伸縮裂縫的管理養護方法是采取防范和治理相結合的方式,一是裂縫的清理干凈,二是采用清水潤濕,潑灑適量水泥漿,三是根據伸縮裂縫的施工現場情況,選用灑水并用塑料薄膜覆蓋進行養護,在管理養護期間進行定時給水,以保持充足的水分,保證混凝土表面不會出現裂縫。
[1]陸水軍.淺談公路橋梁伸縮縫施工設計及質量控制[J].科技創新導報,2009,(3).
[2]李東江,孫立峰.公路橋梁伸縮縫施工技術[J].技術與市場,2011,(6).
[3]王麗.淺議公路橋梁伸縮縫施工技術[J].黑龍江科技信息,2011,(18).