康進
橋梁伸縮縫是調節(jié)橋梁上部結構由于外界因素影響而引起的橋梁發(fā)生微小位移而設置的一種伸縮裝置,是公路橋梁上部結構的主要組成部分。但與整個龐大的橋梁結構相比,卻又顯得微不足道,且所需費用也僅占整個項目預算的5%以下,因此不易引起許多施工人員重視。但其施工質量的好壞將直接影響后期車輛行駛速度、安全、舒適性和橋梁的使用壽命。本論文所提到的160型梳齒式伸縮縫具有伸縮量大、安裝埋設較淺和施工維護保養(yǎng)方便等特點,是目前公路橋梁伸縮縫的主要形式,只有熟悉其施工工藝流程和技術要求,嚴格控制施工質量,才能確保伸縮縫長久使用、橋梁行車平穩(wěn)。
西柳溝立交工程位于蘭州市的西出口、南山路西端,連接西新線、西固西路、南山路和南濱河四條城市Ⅰ級主干道(南山路規(guī)劃為城市快速路),起著溝通城市內部路網和外圍公路網絡的作用,地理位置極為重要。立交橋為一般互通式立交,由M主線橋、A、B、C、D四個匝道橋及E、F匝道和G、H、I、J、K、L地面輔道組成,立交橋面面積約4.8萬m2。橋梁上部結構伸縮裝置采用RG-80型伸縮縫和160型梳齒式伸縮縫兩種。其中160型梳齒式伸縮縫331.775m,混凝土采用C40鋼纖維混凝土(橫斷面見圖1)。
在橋梁上部結構施工中,正常情況下要在橋梁兩端之間設置一道伸縮縫來減小外部因素對梁體造成輕微位移影響,是橋梁結構的重要組成部分,同時伸縮縫還必須抵抗路面車輛磨損、碰撞,阻擋雨水和路面微小垃圾浸入。160型梳齒式伸縮縫是目前公路橋梁中最常用的一種裝置,其表面受力面積大,抗沖擊力強,上部荷載可通過齒板直接傳遞到橋梁主體結構,由主體結構混凝土等來分散上布荷載,其受力均勻、行車平穩(wěn)舒適、無噪聲;在使用過程中可以借助通過車輛的飛快速度將其齒縫間的雜物帶出,清理方便。因此在越來越多的公路橋梁施工中正在得到廣泛應用,其施工工藝和質量控制也逐步得到眾多施工人員重視。
施工準備→切割并清理伸縮縫區(qū)域瀝青混凝土→預埋件安裝→梳齒板底層混凝土澆筑→梳齒板安裝→粗平梳齒板→面層混凝土澆筑→精平梳齒板→養(yǎng)護。
160型梳齒式伸縮縫施工前要以齒板為模板進行定位模具的加工制作,其模具幾何尺寸、預留孔位置等與齒板螺栓孔位置要完全吻合。利用加工制作的模具將單個的錨固螺栓連接成錨固螺栓組,施工過程中要確保錨固螺栓與齒板面垂直,齒板與槽口兩側瀝青混凝土面平行。施工時為確保施工平整度,需對混凝土分兩次進行澆筑,其齒板安裝時間要嚴格滿足初次混凝土終凝時間,由于其工藝復雜、質量要求較高,所以施工人員必須熟練掌握其施工工藝和施工技巧。
(1)施工準備
①施工前施工人員要熟悉圖紙、掌握安裝操作規(guī)程和技術規(guī)范要求,仔細檢查、驗收伸縮縫齒板的平整度、順直度和縫體間隙。
②施工機械設備、小型機具、后期養(yǎng)護塑料薄膜等配備充足。
③配齊備足防止污染橋面的帆布、塑料布、膠帶等材料。
(2)切割并清理伸縮縫區(qū)域瀝青混凝土
①橋面瀝青混凝土面層鋪設完成并驗收合格后,根據施工圖紙的要求確定伸縮區(qū)域的寬度,準確測量放線,采用切割機對伸縮縫區(qū)域瀝青混凝土沿梁縫中心線平行切割。槽口兩側路面鋪設帆布或塑料布并用膠帶與橋面緊貼,防止切割過程中水泥漿液污染橋面。切縫應順直、整齊、切割深度滿足施工要求,同時確保槽口兩側瀝青混凝土無損傷。
②用風鎬開槽。開槽深度不小于圖紙設計要求,且不損傷橋梁主筋,槽內瀝青塊等垃圾清除完成后,采用空壓機或高壓水槍對槽口進行二次清理,確保槽內無雜塵。
圖1 橫斷面
③檢查梁端間隙,確??p隙內無雜物,采用切割泡沫板對其進行填充處理,確保施工時無雜物墜落、漿液滲漏。
④認真檢查伸縮縫預埋鋼筋,對瀝青混凝土攤鋪時造成的折斷、彎倒、有裂紋的預埋鋼筋進行扶正、補焊或植筋,確保預埋筋質量、數量滿足伸縮縫安裝要求。
(3)預埋件安裝
①伸縮縫安裝之前,采用事先制作好的模具對錨固螺栓進行加工安裝,形成螺栓組,將其移動至事先切割清理好的槽口內,進行錨固螺栓組的焊接,焊接時確保錨固螺桿低于槽口兩側混凝土面2mm。對齒板按設計要求進行標號并放置于平整的橋面上,根據現場實際情況,按照設計要求調整齒板的齒縫間距B值(氣溫與安裝寬度對照表1)。齒縫間距誤差為4-2mm,要求誤差為同一符號,不允許一條縫不同位置上同時出現正負誤差。
表1 氣溫與安裝寬度對照
②角鋼、螺桿、預埋鋼板焊接均采用細焊條雙面焊接,焊縫應飽滿,焊接完成后清除焊渣。錨固螺桿組底部彎頭朝一個方向,焊接過程中注意其垂直度和標高,做到邊焊邊測,最后統一復測。
③預埋螺栓焊接完成并經監(jiān)理工程師驗收合格后進行兩側鋼筋網的綁扎,帶肋鋼筋網頂部應低于兩側路面標高3cm。
(4)梳齒板底層混凝土澆筑
①伸縮縫基礎混凝土會阻斷橋面兩側盲溝,后期易造成橋面瀝青混凝土積水破損,故在澆筑基礎混凝土前,在兩側適當位置埋設排水盲管,及時將瀝青混凝土面層中集聚的雨水等排出。
②混凝土采用C40鋼纖維混凝土(50kg/m3),澆筑前在兩側鋪設塑料布,保證混凝土不污染橋面。采用自卸汽車運輸人工澆筑,澆筑時不碰撞預埋件,確保預埋件無損傷。振搗采用小型振搗棒振搗,振至不再有氣泡溢出為止。
(5)梳齒板安裝及粗平
①基礎混凝土澆筑完畢后及時進行止水氯丁橡膠片鋪設,鋪設前需要在膠片底部涂抹防水砂漿,確保底部密實無空洞等,在鋪設過程中仔細檢查膠片有無破損、膠片預留孔與錨固螺栓預留孔位置是否吻合,如有較小偏差則對膠片位置進行修正,如偏差較大時則采用密封膠進行填補,鋪設過程中不允許膠片出現褶皺裂紋等。膠片鋪設完畢后進行不銹鋼板的安裝,安裝前對不銹鋼板進行仔細檢查確保表面無毛刺等損傷,不銹鋼部鋪設完畢后及時進行表面清潔處理。
②采用小型吊裝工具對事先標號的齒板按順序進行吊放安裝,過程中時刻使用水平尺等工具隨時檢測安裝的平整度和順直度,并保證相鄰兩塊梳齒板高差在±2mm之內。安裝過程中用水準儀對梳齒鋼板進行多點位測量,并旋轉螺帽進行粗略調平。
(6)面層混凝土澆筑及精平
①為確保伸縮縫混凝土的整體性,面層混凝土需在基礎混凝土終凝前進行。齒板安裝完成后對基礎混凝土面進行灑水濕潤,并及時澆筑面層混凝土,振搗密實后用抹子多次收面,確保表面平整。
②用卡尺等工具對齒板進行精平,確保齒板與橋面縱、橫坡一直,其平整度控制在±1mm。扭緊螺帽,并在螺孔內灌注環(huán)氧樹脂,齒板間隙用防水油膏密封。
(7)養(yǎng)護
面層混凝土澆筑完成后,用塑料薄膜和土工布覆蓋并進行灑水養(yǎng)生,當混凝土強度達到設計要求后方可開放交通。
通過施工過程中嚴格的質量工序控制,蘭州市南山路西柳溝立交橋160型梳齒式伸縮縫通車幾年來經多次檢測質量完好無損,平整度一直保持在規(guī)范要求之內。通過對蘭州市南山路西柳溝立交橋160型梳齒式伸縮縫的施工研究發(fā)現,只有施工人員熟悉掌握其施工工藝流程和技術要求,嚴格控制施工質量,才能確保伸縮縫質量可靠、行車平穩(wěn)、橋梁使用壽命有保。