周小伍,謝玉萌,劉婉玥
(1.安徽省交通規(guī)劃設(shè)計研究總院股份有限公司,安徽 合肥 230088;2.公路交通節(jié)能環(huán)保技術(shù)交通運輸行業(yè)研發(fā)中心,安徽 合肥 230088)
梳齒板伸縮縫又稱鋼制式伸縮裝置,是將鋼板做成梳齒狀,跨越伸縮縫間隙后,搭在另一端預(yù)埋鋼板上,伸縮量可達40mm以上。梳齒型伸縮裝置有著許多突出的優(yōu)勢。例如,使用性能好,具備自動排渣功能,伸縮裝置的整體高度相對較低,從而梁端預(yù)留槽深度可以較淺,工程造價較低,模塊化生產(chǎn)和安裝,適用范圍廣,可在不中斷交通情況下進行更換維修,自身結(jié)構(gòu)剛度較大,抗沖擊性較強,使用壽命長[1]。梳齒型伸縮裝置具備了防水、防塵、防滑、防腐、防噪音的五防功能,在橋梁工程中得到了廣泛的應(yīng)用。
目前梳齒板伸縮縫越來越多的運用到橋梁工程中,然而養(yǎng)護單位在橋梁養(yǎng)護過程中發(fā)現(xiàn)了一些梳齒板伸縮縫迫切需要改進的問題或病害,因此,有必要論述橋梁梳齒板伸縮縫主要病害及其防治措施。
目前梳齒板伸縮縫在使用過程中存在較多問題或病害:①伸縮量適用范圍方面的病害。梳齒板伸縮裝置原則上最好使用在總伸縮量大于80mm的橋梁上,其伸縮量的容許范圍有所限制,不能像模數(shù)式伸縮縫那樣任意延伸。②錨固病害。梳齒板伸縮裝置通常采用高強螺栓進行錨固,經(jīng)車輛反復(fù)作用錨固螺栓容易松動或被剪斷造成齒板脫落破壞[2]。③防銹及防滑方面的病害。鋼齒板伸縮裝置安裝以后不能再用油漆的地方很多,因此安裝前或在工廠里未做好防腐措施。由于跨縫板面積較大,解決好防滑是梳齒板伸縮縫一項重要內(nèi)容。④施工問題。安裝施工不仔細,伸縮縫的連接不牢。⑤施工工藝問題。由于工藝問題導(dǎo)致個別焊縫不牢,出現(xiàn)伸縮縫鋼板脫落、錨固件薄弱或松動等病害,引起噪聲、伸縮縫跳車等不良情況。⑥養(yǎng)護問題。養(yǎng)護過程中未及時清除灰塵和雜物,使伸縮縫失去伸縮功能病害。⑦伸縮縫質(zhì)量問題。伸縮縫在生產(chǎn)或運輸過程中,出現(xiàn)不平整、扭曲及變形等情況,在安裝時造成橋面與伸縮縫的不平整,嚴重影響汽車行駛的舒適性和安全性。⑧趕工期問題。伸縮縫填充的混凝土未達到設(shè)計規(guī)定的強度、養(yǎng)護時間,即開放交通,使混凝土受壓破壞,造成伸縮縫整體發(fā)生破壞。⑨水病害。做好排水工作是梳齒板伸縮裝置在施工過程中的重要環(huán)節(jié),若不能排水,將會從梳齒部分和欄桿底座處漏水,同時降低混凝土臺面的強度。
通過大量調(diào)研及查閱國內(nèi)外文獻,針對梳齒板伸縮縫存在的主要病害,主要防治措施總結(jié)如下。
①嚴格按梳齒板伸縮縫安裝程序及有關(guān)操作要求施工。
②加大養(yǎng)護工作力度,及時清除梳齒板伸縮縫內(nèi)的灰塵和雜物。
③伸縮縫安裝定位應(yīng)準確,須采用C50以上混凝土澆筑,振搗應(yīng)密實,伸縮縫的錨固鋼筋必須與臺背、梁頭鋼筋連接可靠[3]。
④采購梳齒板伸縮縫的生產(chǎn)工廠要在施工安裝前進行防銹工作。
⑤在開放交通前要檢查是否有跑?,F(xiàn)象,如有少量跑??蛇M行剔鑿處理,嚴重時進行返工重新澆筑混凝土。
⑥施工過程中對伸縮縫部位進行保護覆蓋,防止施工車輛行駛時對梳齒板伸縮縫的碾壓破壞[4]。
⑦嚴格控制橋梁主體和臺背的施工精度,不應(yīng)有跑模及不合圖紙尺寸標準現(xiàn)象出現(xiàn)。
⑧采用鐵板覆蓋伸縮縫,或者設(shè)置其他的密封排水裝置,保證伸縮縫能夠充分排水[5]。
⑨受各種客觀因素影響,隨著橋梁結(jié)構(gòu)的變位,伸縮縫將產(chǎn)生相應(yīng)的伸縮變位以順應(yīng)結(jié)構(gòu)的變位,安裝時先要精確計算伸縮量,并考慮一定富余量,以保證伸縮縫在以后運營中始終處于良好的工作狀態(tài)[6]。
⑩施工時,施工人員要嚴格按照伸縮縫焊接工藝要求進行施工,提高焊縫焊接質(zhì)量,務(wù)必將伸縮縫焊接牢固。對不牢固的焊接,必須切下重新焊接直至牢固為止,保證伸縮縫鋼板和錨固件穩(wěn)固,堅決防止鋼板脫落、錨固件薄弱或松動等病害發(fā)生。
[11]伸縮縫中的混凝土必須達到設(shè)計規(guī)定的強度、養(yǎng)護時間,同時施工時應(yīng)使混凝土具有良好的平整度。
[12]梳齒板伸縮縫一定要確保質(zhì)量,應(yīng)具有出廠質(zhì)量證明書和合格證。梳齒板伸縮縫經(jīng)進場檢驗合格后才能進入施工存料廠?,F(xiàn)場安裝時,要再次檢查梳齒板伸縮縫的表面平整度及產(chǎn)品質(zhì)量。堅決放棄使用已發(fā)生扭曲及變形的梳齒板伸縮縫。
圖1 橋梁梳齒板伸縮縫部分病害現(xiàn)場圖
根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》規(guī)定,伸縮縫安裝與橋面高差的允許偏差為2mm。而在實際施工過程中,施工人員通常將伸縮縫頂面比橋面的高度要矮1mm。而部分非從事施工一線的業(yè)主、設(shè)計、檢測等單位的技術(shù)人員不清楚伸縮縫比橋面高度要降低1mm的原因。本文通過大量調(diào)研和分析,得出如下具體原因。
如果伸縮縫比橋面的高度高,伸縮縫呈凸起狀。汽車通過凸起的伸縮縫時,會對伸縮縫產(chǎn)生向前的推力,推動伸縮縫向前移動,使伸縮縫更容易受到變形,加速伸縮縫的疲勞破壞。伸縮縫的使用壽命將大大縮短。
此外,凸起伸縮縫對汽車的輪胎和懸架系統(tǒng)造成較大傷害,對行車的舒適性和安全性產(chǎn)生很大影響。
如果伸縮縫比橋面的高度矮1~2mm,伸縮縫呈凹陷坑洼狀。汽車通過凹陷的伸縮縫時,不會對伸縮縫產(chǎn)生向前的推力,不易使伸縮縫受到的疲勞破壞。伸縮縫的使用壽命長。
相對于同等高差的凸起路面,坑洼路面對汽車的影響較小。如果設(shè)置好橋面和伸縮縫臨界高差的過渡銜接,坑洼路面對汽車的影響微乎其微。
根據(jù)上述原因分析,表明伸縮縫的高度不應(yīng)比橋面的高度要高。而在施工過程中,受到施工精度的影響,施工人員很難精確地使伸縮縫的頂面高度等于橋面的高度。為了保證伸縮縫的高度不高于比橋面的高度,施工人員通常的做法是安裝時將伸縮縫頂面比橋面的高度要矮1mm。
①本文論述了伸縮縫存在的主要問題或病害,提出了伸縮縫主要病害防治技術(shù)措施。
②伸縮縫頂面比橋面的高度要矮1mm,其原因一是避免伸縮縫受到推力的疲勞破壞;二是出于對行車舒適性和安全性考慮;三是受安裝精度的影響。
③當(dāng)伸縮縫比橋面的高度高,汽車對伸縮縫產(chǎn)生向前的推力,加速伸縮縫的疲勞破壞。