王 錚
(中交二航局第二工程有限公司, 重慶 401120)
高速公路伸縮縫維修施工技術(shù)
王 錚
(中交二航局第二工程有限公司, 重慶 401120)
中圖分類號:TU723
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號1007-6344(2020)09-0160-02
摘要:橋梁擁有良好的性能是保障車輛安全行駛的首要前提,在現(xiàn)代化社會經(jīng)濟發(fā)展進程中,社會各界對橋梁性能的要求逐步提高,伸縮縫較為薄弱,應(yīng)加強對該處的質(zhì)量控制。對此,文章以五峰山長江特大橋為背景,出于提高橋梁安全性的目的,對其中的伸縮縫施工技術(shù)展開探討,以期給類似工程提供參考。
關(guān)鍵詞:伸縮縫;澆筑混凝土;橡膠帶安裝
作者簡介:王錚(1984.01-),男,重慶人,本科,工程師,從事高速公路養(yǎng)護維修方面的工作。
五峰山長江特大橋建設(shè)于連云港至鎮(zhèn)江鐵路沿線,該鐵路設(shè)計速度250km/h,正線線間距4.6m。橋梁LZDQSG-1 標(biāo)北岸引橋位于揚州市廣陵區(qū)杭集鎮(zhèn),起訖里程DK251+259.100~DK260+619.39,長9.36km,共建設(shè)6 座連續(xù)梁橋和2 座連續(xù)剛構(gòu)橋,施工所用橋墩共計278 座。
隨著高速公路橋梁使用時間的延長,受行車荷載、雨水等因素的持續(xù)性影響,導(dǎo)致橋梁伸縮縫極容易出現(xiàn)水文等問題,應(yīng)采取行之有效的維修施工技術(shù)[1]。維護管理部門要加強對橋梁運營期間的管理工作,針對伸縮縫較薄弱的特點合理優(yōu)化維修施工技術(shù),提高全橋性能,確保車輛可安全通行。本文以上述工程為例,展開對高速公路伸縮縫維修施工技術(shù)的探討。
(1)疲勞破壞。近年來,交通量呈現(xiàn)出逐年增長的變化趨勢,車輛超載現(xiàn)象愈發(fā)普遍,導(dǎo)致橋梁處于超負(fù)荷使用狀態(tài),梁體撓度位移幅度較大,伸縮縫磨損明顯,具體如圖1 所示。
圖1 伸縮縫損壞示意圖
(2)設(shè)計不合理。從我國橋梁建設(shè)狀況來看,伸縮縫位移控制箱通常采取的是每間隔1.5m 依次設(shè)置的方式,但車輛通行過程中車輪普遍行駛在箱體的中間區(qū)域,變形構(gòu)件所處位置的彎矩和剪力明顯偏大,伴隨橋梁使用時間的延長結(jié)構(gòu)將進入到疲勞狀態(tài),可見梁體發(fā)生不同程度的斷裂現(xiàn)象。
(3)安裝不到位。橋梁施工中若提前拆除伸縮縫處的定位角鋼,將引發(fā)構(gòu)件變形等質(zhì)量問題,或是由于伸縮縫高程不合理而錯臺;錨固缺乏穩(wěn)定性、模板安裝位置偏離設(shè)計要求、變位箱底部受力異常增加,諸如此類情況都會對箱體造成不良影響,當(dāng)其變形后則進一步出現(xiàn)伸縮縫受損的問題。
(4)養(yǎng)護不當(dāng)。伸縮縫膠帶內(nèi)不可摻雜任何雜質(zhì),若該處的砂石未得到有效的清理,此時伸縮縫的自由伸縮幅度明顯受限;設(shè)置在縫內(nèi)的橡膠體隨使用時間的延長而老化,外界尖銳物件與之接觸后將產(chǎn)生割除作用,導(dǎo)致縫內(nèi)錨固件被水侵蝕;橋面存在質(zhì)量問題時通常采取微表處等技術(shù)加以處理,但施工期間罩面支架設(shè)在縫隙兩側(cè),該處與伸縮縫面的高程缺乏一致性,由于高差的存在而導(dǎo)致車輛在行駛過程中對伸縮縫的破壞更為嚴(yán)重,使其發(fā)生疲勞磨損現(xiàn)象,甚至?xí)ι炜s縫錨固體造成不良影響[2]。
針對原有伸縮縫無法正常使用的情況則必須拆除舊伸縮縫,切割縫兩側(cè)的混凝土,所產(chǎn)生的切割線必須具有順直的特點;部分橋面施工選擇的是瀝青混凝土路面,此時則無需切割處理,風(fēng)鎬破碎過程中應(yīng)加強防護,以免對接茬處的路面完整性造成不良影響。舊混凝土破碎時應(yīng)保證深度的合理性,既要有效鑿除后澆筑的混凝土,又不可對既有的梁體端部造成影響,否則易引發(fā)預(yù)應(yīng)力損失等問題。
完成舊混凝土的清理作業(yè)后,借助乙炔焰切割縫內(nèi)構(gòu)件,此過程中應(yīng)完整保留梁端預(yù)埋錨固鋼筋,以便在后續(xù)設(shè)置新伸縮縫時獲得可靠的錨固支撐。需注意的是,舊伸縮縫鑿除過程中將產(chǎn)生混凝土碎塊,此部分不可掉落至梁端縫內(nèi),結(jié)束切除作業(yè)后深度清理縫內(nèi)雜物。
伸縮縫安裝之前,安裝時的實際氣溫與出廠時的溫度有較大出入時,須調(diào)整組裝定位空隙值,伸縮縫定位寬度誤差為±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(xiàn)正負(fù)誤差。安裝時伸縮縫的中心線與梁端中心線相重合。如果伸縮縫較長需將伸縮裝縫分段運輸,到現(xiàn)場后再對接,對接時應(yīng)將兩段伸縮縫上平面置于同一水平面上,使兩段伸縮縫接口處緊密靠攏,并校直調(diào)正。用高質(zhì)量的焊條逐條焊接,焊接時宜先焊接頂面再焊側(cè)面,最后焊底面,要分層焊接,確保質(zhì)量并及時清除焊渣。焊接結(jié)束后用手提砂輪機磨平頂面。
結(jié)束舊伸縮縫的拆除作業(yè)后應(yīng)及時清理預(yù)留槽,保證槽內(nèi)的碎塊等雜物都被清理至外界,槽要具有平順整齊的特點[3];檢查預(yù)埋筋,若存在局部被割斷的現(xiàn)象則必須及時補充植筋;檢查新增位移箱所處位置的結(jié)構(gòu)情況,若該處未設(shè)置預(yù)埋筋,此時則要做好縱向拉筋和豎向支撐筋的補植作業(yè),通??稍O(shè)置在位移箱的四角和側(cè)面,從而形成合適數(shù)量的受力支撐點。參照橋梁中心線的位置,合理調(diào)整植筋間距。植筋所用材料以植筋膠為宜,經(jīng)過鉆進作業(yè)后形成深度至少為15cm 的鉆孔,期間不可損傷梁端鋼筋,以便給植筋提供良好施工條件,具體如圖2 所示。
圖2 伸縮縫錨定施工
伸縮縫安裝的關(guān)鍵在于嚴(yán)格控制安裝溫度以及縫隙寬度;結(jié)束安裝作業(yè) 后借助3m 水平尺和塞尺檢查,確保伸縮縫的各項指標(biāo)都可滿足要求,如縱坡、高程等,合理調(diào)整伸縮縫型鋼頂面標(biāo)高,使其略低于路面標(biāo)高1mm~2mm;若伸縮縫安裝到位即可采取鎖定措施。按照先中間、后兩端的順序依次點焊伸縮縫,保證其具有穩(wěn)定性,檢查施工情況并適時補焊,施工期間產(chǎn)生的焊縫長度至少應(yīng)達(dá)到40mm,否則易出現(xiàn)伸縮縫質(zhì)量問題。通過焊接的方式連接位移箱和預(yù)埋筋,使其具有足夠的穩(wěn)定性,結(jié)束焊接作業(yè)后做全面的檢查,若無誤即可解開縫寬鎖定鋼片。
兩側(cè)后澆混凝土施工所用材料通常選擇的是C50 鋼纖維混凝土。按照設(shè)計要求設(shè)置伸縮縫,經(jīng)過錨固處理后便可組織澆筑作業(yè),因盡快縮短伸縮縫安裝結(jié)束至澆筑前的間隔時間,否則易由于行車誤入現(xiàn)場而出現(xiàn)碾壓伸縮縫的情況,導(dǎo)致其出現(xiàn)變形等質(zhì)量問題。澆筑前使用高壓水深度清理槽內(nèi)雜物,對槽面鑿毛,應(yīng)確保形成的槽口具有垂直、順直的特點。若存在混凝土接茬啃邊的情況,此時應(yīng)利用相同性能的混合料修補平整。選取聚乙烯泡沫塑料片,將其作為模板設(shè)置在梁端口,應(yīng)保證該板結(jié)構(gòu)具有足夠的穩(wěn)定性,產(chǎn)生的縫隙要得到有效的填塞處理,否則易發(fā)生漏漿現(xiàn)象。組織工藝性試驗,確定合適的混凝土配合比,選擇潔凈的碎石等相關(guān)施工材料,可在混凝土拌制過程中摻入適量的早強劑,在保證混凝土質(zhì)量的前提下縮短養(yǎng)生期。工程經(jīng)驗表明,澆筑所用材料以C50 鋼纖維混凝土較為合適,澆筑期間利用插入式振搗棒振搗,確保整個槽內(nèi)都被混凝土有效灌滿。施工過程中應(yīng)注重位移箱底部以及邊角區(qū)域的處理,不可出現(xiàn)局部混凝土空洞現(xiàn)象,澆筑后的混凝土應(yīng)滿足強度要求;利用泥刀抹平并拉毛,保證混凝土表面具有足夠的平整性,使混凝土能夠與原有路面有效連接,通常新澆筑部分可略低1mm。
以混凝土實際狀態(tài)為準(zhǔn),當(dāng)其初凝后便可覆蓋土工布,終凝后應(yīng)組織灑水養(yǎng)生作業(yè),使混凝土維持潮濕的狀態(tài),在經(jīng)過充分的水化固結(jié)后有助于提高混凝土的強度。加強對混凝土強度的檢測,若該值提升至設(shè)計值的50%,即可將橡膠帶安裝到位。安裝之前應(yīng)全面清理縫內(nèi)的雜物以及堆積在邊梁凹槽內(nèi)的灰塵,若無誤即可均勻涂抹黃油(具有潤滑作用),借助專用撬桿安裝橡膠條,將其有效嵌入凹槽內(nèi)。隨著混凝土強度的逐步提升,若達(dá)到設(shè)計值的90%后即可解除交通管制,允許車輛在該處通行。
伸縮縫施工質(zhì)量對橋梁使用效果的影響較為明顯,對于伸縮縫處理不當(dāng)?shù)那闆r易引發(fā)伸縮縫質(zhì)量問題,甚至威脅到全橋的穩(wěn)定性與耐久性。文章結(jié)合工程實例,圍繞伸縮縫的維修施工作業(yè)展開探討,提出技術(shù)要點,希望可作為類似工程的參考。