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市政道路桥梁工程伸缩缝施工质量技术控制

日期:2016-1-11 14:08:20 来源:转载 浏览数:
 
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    0· 引言
    横跨沟壑、水系、道路的桥梁是市政道路工程的重要组成部分,温度和水文的变化,可能导致桥梁混凝土面层的收缩和扩张,从而形成混凝土面层的脱落或开裂。为此,在桥梁中设置伸缩缝,能够缓解混凝土因热胀冷缩产生的结构形变,为大跨径桥梁工程的功能完善和增加使用年限,创造有利条件。桥梁伸缩缝的施工质量关系到整个桥梁的承载能力和质量。研究桥梁伸缩缝的类型、施工工艺、质量控制要点具有重要意义。
    1· 桥梁伸缩缝的类型
    市政道路桥梁工程伸缩缝的主要类型有:对接式伸缩缝、钢制支承式伸缩缝、板式伸缩缝,详见图1~ 图3。
              
              
    对接式伸缩缝有填塞对接和嵌固对接两种形式。当伸缩缝宽度在40mm 内,通常选用对接型伸缩缝,当伸缩缝宽度在80mm 内,通常选用嵌固型伸缩缝。钢制支承伸缩缝由钢材配置形成,能够承受车轮的载荷,分为梳齿型和折板型,前者的伸缩宽度在40mm 以上,适用于中型或大型桥梁;后者的伸缩宽度通常小于30mm,折板型钢筋型材还经常与角钢、钢板相互衔接。组合板式橡胶伸缩缝,则是利用橡胶材料的横向切模量较低的原理制成,橡胶与螺栓形成统一整体,依靠橡胶的剪切形变,实现伸缩缝的变形,该伸缩缝具有抗载荷能力强,耐磨性好的特点。
    2· 桥梁伸缩缝的常见破坏形式
    一是嵌填型伸缩缝。由于夏季炎热,导致填充料受热膨胀后,出现挤出、鼓起的情况,使路面产生不平整或凹凸不平等质量缺陷。而在冬季,由于伸缩缝长期受冷,导致收缩严重,使橡胶填充料与型材之间剥离。
    二是橡胶组合剪切式伸缩缝。由于橡胶填料老化,出现不同程度的与型材的剥离,导致橡胶脱落或整体型材松懈,橡胶连接件和锚固件之间存在脱节或松动,雨水渗入伸缩缝,导致伸缩缝原有功能丧失。
    三是钢制支承式伸缩缝。由于钢架接头活动的异常,导致结构件损坏,角钢和钢筋之间的混凝土连接强度不足,螺栓连接不牢固,出现连接槽内排水困难的情况,造成伸缩缝因老化腐蚀而破坏。见图4。
               
    3· 桥梁伸缩缝质量控制要点
    桥梁伸缩缝质量控制重点主要涉及施工准备、切缝安装、混凝土浇筑等工艺。
    3.1 施工准备
    施工准备阶段包括桥面质量评估、伸缩缝质量评估、伸缩缝定位等,是进行伸缩缝施工的前提和基础。桥面质量评估层面,伸缩缝施工应在前面完成连续摊铺后进行,要根据图纸设计对伸缩缝的位置进行全面、准确、精准的定位,并划定施工缝两侧边线。同时,在桥面铺装完成后,对已形成的混凝土桥面进行无锯齿凿槽处理,并保障切缝符合设计要求,将切缝内的混凝土彻底清除。伸缩缝装置是原装的成品,伸缩缝设计应符合桥梁承载强度和车载强度的要求,成品伸缩缝在设计、制造、安装、运输中,各项性能指标应满足规范要求。断面衔接与处理应尽可能平顺,同时不应出现明显的质量缺陷。桥梁施工中,梁的长度和宽度,可能随气温的变化而变化,因此,在施工缝安装过程中,准确设计施工缝的位置至关重要。一方面,采用经验公式对施工缝的位置进行校核;另一方面,通过现场踏勘,确定施工缝的位置。
    3.2 切缝、安装
    在完成混凝土浇筑后,并确定伸缩缝位置后,可对伸缩缝进行切缝和安装。常见的切缝工具是混凝土切割机,切缝尺寸按照设计执行,并预先进行现场放样。切缝的关键是保障切口的质量,采用风镐将切缝之间的材料清除,槽口的混凝土要进行凿毛处理。在凿毛处理后,将伸缩缝的填料及时清理。切缝确定了伸缩缝的基本位置,但伸缩缝的宽度和深度尚未形成。开槽能够使伸缩缝形成设计宽度和深度,开槽后需将槽内的杂物清除。在开槽过程中,可能发现伸缩缝中梁与梁之间存在施工空隙,应采用配筋将梁架及时理顺,并清除预埋件上的锈蚀。预埋钢筋及锈蚀清理工作应在开槽后及时进行。桥梁伸缩缝安装中,应分析安装气温与出厂气温的差值。若差值较大,则应根据空隙的宽度进行适当调整。尤其是橡胶类伸缩缝,应首先固定两排固定螺栓的间距。若固定螺栓安装出现偏差,可能严重影响伸缩缝的形变性能。
    桥梁伸缩缝施工中,确定伸缩缝标高也较为重要。通常,沿桥梁的宽度,可每隔1.2m 设置一个横向的梁架,同时矫正横梁与混凝土路面的关系,将伸缩缝的标高调整至与路面持平,并设置临时固定设施。完成临时固定后,将伸缩缝的位置重新复核一次,以确认伸缩缝的位置和标高没有出现偏差。确定伸缩缝标高后,则尽快将各锚固件焊接牢固。
    焊接是将梁架的沉重体系传递到伸缩缝上,使伸缩缝和桥梁成为整体,从而保障桥梁结构的稳定性,焊接质量对伸缩缝使用年限具有重要影响,若焊接过程中伸缩缝内构件数量和紧固度未达到标准,则将影响伸缩缝的功能。
    3.3 混凝土浇筑
    混凝土浇筑是桥梁伸缩缝施工的关键步骤,在支模前,要确保各混凝土模板的缝隙足够严密,混凝土模板的牢固程度达到强度等级。这样才能保障混凝土捣鼓时,伸缩缝的性能得到全面发挥。为了增强混凝土的结构强度,可在混凝土捣鼓时掺入部分抗冻剂、增强剂,以提高混凝土的防水性能和结构强度。混凝土浇筑时,需要在两侧同时捣鼓,以确保混凝土的密实度。混凝土捣鼓完成后,需采用塑料膜、土工布将捣鼓面遮蔽,并适当洒水湿润,当混凝土强度达到设计要求时,方可投入使用。
    4· 案例分析
    4.1 工程概况
    本项目位于沿海某市,为市政公路,全程长约30km,设计市政道路桥梁三座,分别记为A、B、C。A 桥长约800m,设伸缩缝10 处;B 桥长约800m,设伸缩缝8 处;C 桥梁长约600m,设伸缩缝4 处。三座桥梁的承台和梁架之间采用80型伸缩缝,大梁之间采用160 型伸缩缝。80 型伸缩缝的伸缩量为0~8mm,其与梁、台的预留缝宽度50~120mm;160 型伸缩缝的伸缩量为0~160mm,其梁架间的伸缩缝预留宽度为80~240mm。桥梁与道路中心线为正交,桥面宽度半幅为12m,护栏底部宽度为4.8m,伸缩缝总长度为11.18m。
    4.2 施工工艺控制
    (1)做好现场技术交底,完善施工组织设计。建设单位、设计单位和施工单位,要进一步熟悉图纸,规范操作,并组织施工操作培训,将工程量分为若干施工班组,采用包干作业的方式。进一步细化工作流程,明确工作任务,即切缝、开槽、安装、浇筑混凝土等(图5)。
               
    (2)强化建立职责。对伸缩缝的关键质量环节,要认真复核,尤其是开槽、伸缩缝安装、混凝土浇筑等环节,未进行监理确认的情况下,不允许进入下一道工序,提高施工材料的质量,把好质量关。
    (3)切缝、开槽、安装。根据设计图,确定桥面开槽位置,并绘制伸缩缝边线。施工中,切割宽度比设计宽度要略大20~30cm。同时,注意做好周边环境的成品保护,防止由于伸缩缝施工造成的桥面损坏。采用风镐开槽,其深度不应小于12cm,伸缩缝开槽后要立即将缝隙内的杂物清除干净。通常将开槽产生的杂物放置在彩钢板上,若发现在开槽时,出现部分构建损伤的情况,应立即进行增补。伸缩缝型钢安装是桥面伸缩装置施工的核心,一是要检查型钢的平直度,通常每10m 型钢的偏斜度不得超过3mm,平整度采用3m 的直尺检查。若型钢出现歪斜的情况,应进行校正。型钢安装时,要认真校验凹槽内是否存在杂物,并进行水洗清理。安装型钢时,由于设计或施工误差,型钢顶面与路面可能存在高差,其数值应控制在2mm 内。为避免型钢焊接过热导致的型钢钢面损坏,采用多点焊接法,宜选用高质量焊条,逐条焊接,并遵循顶部、侧面、底部的焊接顺序。
    (4)混凝土浇筑。型钢在定位后,要清理其表面的杂物,铺设路面钢筋,经检查符合要求后,进行混凝土浇筑工艺。混凝土应一次浇筑,塌落度控制在合理水平,捣固密实,平整无蜂窝,平整度控制在0~2mm。混凝土施工全程应采用旁站监理。混凝土养护应采用洒水养护,养护时间不得少于7d,养护场地周边设置维护设施,防止人为踩踏。
    (5)安装橡胶条。当混凝土强度达到50%后,应及时安装橡胶条。橡胶条的安装是为了减少水分对伸缩缝的影响。橡胶条的长度和宽度应与伸缩缝紧密结合,并保持顺畅、平整的外观,安装应无间隙。
    5· 结语
    桥梁伸缩缝施工是市政道路施工质量控制的关键环节。伸缩缝的类型主要有:对接式伸缩缝、钢制支承式伸缩缝和板式伸缩缝。施工工艺包括施工准备、切缝安装和混凝土浇筑三个环节。沿海某市市政公路桥梁工程涉及桥梁三座,伸缩缝总长度为11.18m。施工工艺控制关键环节是做好技术交底和施工准备,强化切缝、开槽、安装环节,确保混凝土浇筑质量,填实伸缩缝中的橡胶条。

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