浅谈公路桥梁模数式伸缩缝施工-技术创新

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浅谈公路桥梁模数式伸缩缝施工

日期：2016-11-21 14:07:42　来源：互联网　浏览数：
　

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1· 引言
    为更好的使桥梁能正常运行及避免温度应力等产生病害，设置伸缩缝时综合考虑公路设计等级，桥梁跨度、最大温差等因素。按照伸缩装置构造特征与传力方式，一般将桥梁伸缩缝装置分为对接式装置、组合剪切式装置、橡胶伸缩缝装置、模数支承式装置、无缝式伸缩装置。本文将讨论公路桥梁模数式伸缩缝施工。
    2· 模数式伸缩缝工作原理
    模数式伸缩缝结构突出的特点是：由边梁、中梁、横梁、位移控制系统、密封橡胶带等构件组成的系列伸缩装置。如图1 所示。

    该伸缩装置承重结构和位移控制系统分开，二者受力时互不干扰，分工明确，既保证受力时安全，又达到位移均匀，使所有中梁在位移控制箱内均支承在同一根垂直横梁上的传统作法，利于大位移量伸缩装置，减少横梁数量，使位移控制箱体积减小到最小，节约钢材。该结构克服斜向支承式伸缩装置要求加工和组装精度高的条件，否则四连杆结构易出现自锁现象，影响伸缩自由和不易保证位移均匀的弊病。该结构各连接处均采用既能转动又能滑动结构。所以，对弯、坡、斜、宽桥梁适应能力强，可满足各桥梁结构使用要求。
     3· 模数式伸缩缝施工工艺
    模数式伸缩缝施工质量的好坏直接影响着行车的舒适度。模数式伸缩缝施工流程如下：预留槽口→沥青混凝土铺设→切缝及清理槽口→预埋钢筋校正或补植→伸缩缝安装→混凝土浇筑→混凝土养护。
    3.1 预留槽口
    在预制梁板、桥台背墙施工时，应按设计要求预留槽口，为了施工方便，对于模数式伸缩缝则采取就大不就小的原则，统一尺寸。
    3.2 切缝及清理槽口
    3.2.1 画线、切割
    （1）根据设计要求，伸缩装置安装预留槽区上准确标出缝区边沿位置，画出缝区切割线，划线后确认装置安装后两侧混凝土过渡段等宽。（2）切割前，用三米直尺检查沥青混凝土面层的平整度，要求控制在1.5mm 以内。检查桥面铺装层有无破裂，起拱或塌陷现象。如有，应延伸至平整处画线切割。（3）切割时应保证槽口顺直，直线度满足1.5mm/m。切割完后切割线不得有肉眼可见的弯曲。为防止切割浆液污染路面，应用高压水枪进行边切割边冲洗或在切割前用宽幅胶带纸沿切割边线粘一层彩条布加土工布吸收浆液。
    3.2.2 凿除、清理
    （1）根据切割的缝宽，凿除清理出槽口区内的沥青混凝土层及杂物，将缝区底面混凝土凿毛，清理槽区内破碎混凝土及尘土，确保灌入混凝土与梁体结合牢度。检查槽区长、宽、深等多部尺寸是否符合施工图要求。清理出的杂物要及时清除。（2）凿除时，风镐枪不得沿缝区边沿切割线凿除，以防破坏缝区边沿沥青路面平整度；不得将缝区以外沥青路面破坏。
    3.3 预埋钢筋校正或补植
    3.3.1 整理预埋钢筋，使其平顺，根据预埋钢筋实际尺寸确定伸缩缝体安装方案。
    3.3.2 若槽中无预埋筋或预埋钢筋位置不正确则应增设种植钢筋进行加固，种植钢筋的位置、规格、数量、锚固深度、抗拔力等均应满足设计要求。
     3.3.3 在焊接连接钢筋、加强钢筋时不得使其高出路面，须保留2.5cm 以上的砼保护层。
    3.4 模数式伸缩缝安装
    3.4.1 模数式伸缩缝伸长量计算
    模数式伸缩缝伸缩量计算公式：温度变化引起的伸长量 △ e=ka（tmax-tin）L。
    （1）温度变化引起的收缩量：
    △ S1=ka（tin-tmin）L。
    （2）混凝土收缩引起的收缩量：△ S2=katsL。
    （3）混凝土徐变引起的收缩量：
    △ S3=k（σp*φ*β1/Ec）L。
    （4）总伸缩量
    △ = △ e+（△ S1+ △ S2+ △ S3）。
    计算公式（1）、（2）、（3）、
    （4）中系数，基本伸缩量以外的因素引起的伸缩量即额外伸缩量，在此按基本伸缩量的10% 加以考虑，故k=1.1；a=1.0×10-5 混凝土的线膨胀系数，1/℃；tmax—计算最高温度，℃；tin—预定的安装温度，℃；L—上部构造变形的区间长度，mm；tmin—计算最低温度，℃；ts— 收缩等待温度，ts 按相当于降温5~10℃考虑，取ts=10℃；σp—由预应力引起的平均轴向应力，σp=15MPa；φ—徐变系数取，φ=2（按龄期60d 计）；β1—徐变、收缩随混凝土龄期增长而递减的系数，设预制到安装期不超三个月，取β1=0.4；Ec— 混凝土弹性模量，取Ec=3×104MPa。
    3.4.2 伸缩装置焊接安装
    （1）伸缩缝安装螺栓组吊装就位，使其安装中心线与梁端预留间隙中心线对正，长度与缝区的长度对正，直线度满足1.5mm/m。（2）安装螺栓组托架的上顶面与桥面标高一致，根据拉线调整伸缩缝体的直线度。检查伸缩缝的间隙是否符合设计要求，如不符合，用千斤顶、撬棒等工具调整至设计尺寸。上述工作无误后，将安装螺栓组与预埋钢筋点焊定位。安装螺栓组的螺栓上表面与路面标高误差在-2~-3mm 内，用铝合金直尺每间隔1m 进行检验。整体范围内不能有肉眼可见弯曲。（3）复检安装螺栓组直线度、上顶面平面度及间隙尺寸等，一切符合要求后，将安装螺栓组的螺栓及连接钢筋与预埋钢筋焊接牢固，无法直接焊接时用7 字筋和U 形筋连接焊固。
    3.4.3 支设模板及安装伸缩橡胶止水带
    （1）根据要求支设模板。支在构造缝两侧角钢与梁端间，再用铁丝把模板固定牢靠。然后把模板间的缝隙用苯板填塞密实。保证混凝土浇筑过程中的强度和密实性。（2）安装伸缩橡胶止水带，使用卡座将止水带装在托架中间角钢上，必须伸出防撞护栏外侧。在焊接好的“U”型螺栓托架上，安装微调螺帽，在微调螺帽上安装橡胶垫圈，调平橡胶垫螺圈，使其上表面至两侧路面高差满足要求。
    3.3 混凝土浇筑
    3.3.1 在浇混凝土前，复检模板是否牢固，有漏洞，以免砼振捣时胀模或漏浆。将缝区两侧1 米内路面清扫干净，用塑料薄膜或其他材料覆盖，防浇混凝土时污染路面。
    3.3.2 用插入式振捣棒严格按要求快插慢拔、均匀振捣。待混凝土完全振捣密实后，然后用铁板及麻哈将砼上表面以微调垫圈上表面为基准刮平。
    3.3.3 经修整的砼表面不得裸露钢纤维，也不应留有浮浆。
    3.4 混凝土养护
    待砼初凝后，用土工布覆盖并按时洒水进行养护，确保覆盖物不干燥。养护期间要封闭交通，以防被人或车踩压后影响其平整度。
    4· 模数式伸缩缝安装质量控制标准及质量控制措施
    4.1 模数式伸缩缝质量控制标准
    4.2 模数式伸缩缝质量控制措施
    伸缩缝施工常见问题包括以下方面：
    （1）伸缩缝砼磨损脱落，骨料暴露，从而影响行车舒适性；（2）伸缩缝本身型钢的变形甚至压溃；（3）伸缩缝缝内被杂物填死，从而导致伸缩缝失去原有的作用；（4）伸缩缝橡胶条破损，而破损后导致缝内漏水从而影响桥梁的耐久性。（5）伸缩缝砼与沥青砼接界处破损，从而影响行车舒适性，甚至引发交通事故，影响公路桥梁正常运营。
    4.2.1 合理选择伸缩装置
    根据图示规格，选用过程中应满足以下要求：起吊整体缝时会有变形，但平放置地上是能恢复变形；以延米重量计算时一般处于30~40kg/ 延米，小于此规格一般认为刚度不合格；锁点无变形或裂缝，未安装时缝的平整度符合规范要求。

    4.2.2 严格控制施工安装过程
    砼切缝应整齐、顺直，并注意把沥青砼路面切透，以免开槽时缝外的沥青砼松动；开槽后应对槽内的梁体砼进行打毛处理，把杂物清除干净，以保证新老砼的有效结合；保证梁与梁之间的间隙符合要求；保证砼施工质量。
    4.2.3 加强伸缩缝的养护
    经常清扫密封橡胶带中积存的泥沙、碎石等垃圾；防止伸缩装置受阻；经常检查密封橡胶带有无破损，发现破损应及时与生产厂家联系更换；对伸缩缝附近凸凹不平，平整度损坏处，应及时修补。
    5 ·模数式伸缩缝安装注意事项
    （1）在伸缩缝吊装就位时，由于伸缩缝重量较大，移动时应注意不得损坏缝区边沿的沥青路面。（2）伸缩缝的锚筋、连接筋、加强筋、防裂网筋等均不得高出路面，须留2.5 公分以上混凝土保护层。（3）要注意型钢对接处的焊接平整度，须保证对接处打磨后上表面与路面平齐。（4）焊接过程中用铝合金直尺时，铝合金直尺应路面贴平，方向与路面车辆行驶方向一致。（5）伸缩缝的纵坡必须与桥、路面纵坡相符，允许偏差为±0.3%。（6）焊接完成后，焊渣应清除干净并清理施工现场。（7）伸缩缝安装时，要求伸缩缝厂家技术人员进行现场指导，要根据计算及厂家要求，严格控制按装时温度及伸缩缝宽度。（8）为防止桥头跳车现象的出现，要保证伸缩缝的安装质量，严格控制台背回填质量，使得台后工后沉降值满足设计及规范要求。