陳 潔
(河北高速公路集團(tuán)有限公司 榮烏分公司,河北 保定 071000)
伸縮縫是公路橋梁的重要結(jié)構(gòu),其主要功能在于調(diào)節(jié)由車輛荷載和橋梁建筑材料所引起的上部結(jié)構(gòu)之間的位移和聯(lián)結(jié)。橋梁伸縮裝置一旦被破壞,將嚴(yán)重影響行車的速度、舒適性與安全,甚至造成行車安全事故。一旦伸縮縫發(fā)生變形、破損、斷裂等病害,需及時(shí)更換結(jié)構(gòu)損壞的橋梁伸縮縫,維護(hù)橋梁結(jié)構(gòu)性能,確保高速橋梁安全暢通。
榮成-烏海高速公路某特大高架橋橋梁160異型鋼伸縮縫的破壞原因:日常巡查,天津榮成方向K886+096.2、K885+016.2、K883+096.2等三處存在伸縮縫鋼梁斷裂、變形等病害,對途經(jīng)車輛的行駛及橋梁結(jié)構(gòu)造成安全隱患。在養(yǎng)護(hù)過程中,采取對斷裂的160異型鋼伸縮縫進(jìn)行切割等措施,確保了臨時(shí)通行安全,并對損壞主要原因進(jìn)行分析:(1)交通流量急劇增大造成橋梁荷載變化。該橋梁于2011年運(yùn)營通車,截止目前已運(yùn)營9 a,其中2018年底該路段高速全線通車后,車流量由原日均5 000輛增加至12 000輛,且重車占比40%以上,荷載突增對橋梁應(yīng)力結(jié)構(gòu)造成較大壓力,對伸縮縫結(jié)構(gòu)造成沖擊,使其長期疲勞受損狀態(tài),最終出現(xiàn)損壞的情況。(2)安裝及后期養(yǎng)護(hù)對伸縮縫的影響。橋梁運(yùn)營養(yǎng)護(hù)已達(dá)9 a,伸縮縫的橡膠止水帶出現(xiàn)明顯的老化,雨水逐漸滲透,造成比較明顯的結(jié)構(gòu)破壞。(3)季節(jié)及溫度影響。在運(yùn)營多年后,近年多發(fā)生橋梁伸縮縫斷裂情況,且大部分發(fā)生在冬季氣溫較低時(shí),考慮極低氣溫下,鋼型伸縮縫材料受冷,且長期受力疲勞,易發(fā)生脆性斷裂。
公路橋梁伸縮縫更換時(shí),為伸縮縫施工提供高效穩(wěn)定的施工環(huán)境,做好伸縮縫更換的準(zhǔn)備工作。
伸縮縫更換施工前,在保障安全施工的狀態(tài)下,做好材料的準(zhǔn)備工作。根據(jù)伸縮縫更換施工需求,分階段定制工程材料,保障材料的性能,滿足伸縮縫更換施工需求。如:異型鋼伸縮縫根據(jù)現(xiàn)場尺寸需提前向廠家進(jìn)行定制;為減少交通管制時(shí)間,采用 C50 現(xiàn)澆速凝混凝土,并摻加聚丙烯纖維,其摻量為 1.5 kg/m3;伸縮縫橡膠止水帶選擇氯丁橡膠,有效提高伸縮縫膠條止水帶耐久度等。
公路橋梁伸縮縫更換施工中,機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備是必要的基礎(chǔ)。按照伸縮縫的施工需求,將機(jī)械設(shè)備放置在現(xiàn)場,隨時(shí)準(zhǔn)備進(jìn)入施工狀態(tài)??捎玫臋C(jī)械設(shè)備包括:空壓機(jī)風(fēng)鎬4臺、發(fā)電機(jī)組2套、電焊機(jī)4臺等,其他小型設(shè)備可根據(jù)伸縮縫更換施工的實(shí)際情況安排。各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備的性能必須處于最優(yōu)狀態(tài),以免影響伸縮縫更換施工的質(zhì)量和效果。
因本次施工位于已通車運(yùn)營的高速公路內(nèi),根據(jù)交警交通管控要求,制定交通組織方案采取不斷交半幅施工,即采取一個(gè)車道通車,另外一個(gè)車道施工的方式,待先施工的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度,開放交通后,再進(jìn)行另一車道施工。現(xiàn)場施工安全標(biāo)志的布設(shè)嚴(yán)格按照《公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程》(JTG H3—2015)中有關(guān)要求執(zhí)行。
(1)開槽。施工人員按照伸縮縫的設(shè)計(jì)圖紙,在現(xiàn)場確定開槽深度,并在伸縮縫裝置槽的邊界位置打線,采用切割機(jī)沿著放樣線路修整,尤其是注意公路橋梁伸縮縫結(jié)構(gòu)中的瀝青混凝土,切割機(jī)必須將結(jié)構(gòu)切透,避免在更換伸縮縫時(shí)出現(xiàn)松動(dòng)掉落問題。施工人員要控制切割力度,以免切穿搭板,引起安全問題。伸縮縫開槽時(shí),使用空壓機(jī)風(fēng)鎬,盡量保持豎直的開槽方向,防止其影響瀝青混凝土的結(jié)構(gòu)[1]。(2)清理。鑿除原伸縮縫混凝土?xí)r注意保留好原有預(yù)留鋼筋,如有損壞可根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙植入錨固鋼筋,再將伸縮縫裝置(包括承重型鋼、錨固環(huán)等)按設(shè)計(jì)調(diào)查的位置進(jìn)行焊接安裝。(3)控制伸縮縫安裝時(shí)的溫度。伸縮裝置安裝前,應(yīng)按照現(xiàn)場的實(shí)際氣溫調(diào)整其定位值,即適當(dāng)調(diào)節(jié)定位空隙,而且誤差必須為合理范圍內(nèi)[2]。(4)鋼梁安裝。因采用分段安裝,所以鋼梁的焊接及安裝間隙質(zhì)量不易保證,故在伸縮裝置定制時(shí)在鋼梁連接部位預(yù)留螺栓孔,安裝施工時(shí),用螺栓將鋼梁錨固連接,連接完畢后將鋼板與型鋼進(jìn)行焊接固定加強(qiáng)鋼梁的整體連接性,要求在施工時(shí)必須嚴(yán)格控制安裝質(zhì)量,尤其是鋼板的焊接質(zhì)量。(5)復(fù)測伸縮縫的標(biāo)高。檢測臨時(shí)固定位置,將伸縮縫調(diào)整到穩(wěn)固的位置,采取焊接連接方式,確保伸縮縫焊接準(zhǔn)確,伸縮裝置安裝后其縱向應(yīng)順直,高程滿足設(shè)計(jì)要求,偏差不超過2 mm。伸縮縫方向以現(xiàn)場實(shí)際方向?yàn)闇?zhǔn)[2]。(6)澆筑混凝土。在澆筑混凝土前檢查好模板,防止?jié)仓炷習(xí)r出現(xiàn)漏漿從而堵塞伸縮縫的伸縮間隙;伸縮縫安裝混凝土澆筑前將槽內(nèi)雜物清理干凈,混凝土必須振搗密實(shí),并及時(shí)做好覆蓋養(yǎng)護(hù)工作,澆筑混凝土?xí)r要保持伸縮裝置頂面清潔,防止混凝土進(jìn)入伸縮裝置之間。伸縮縫安裝混凝土采用,即在混凝土中加入適當(dāng)?shù)乃倌齽?。?)養(yǎng)生。伸縮縫施工采用灑水薄膜養(yǎng)生方式,養(yǎng)生周期為7 d。(8)安裝密封橡膠止水帶。伸縮縫混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足條件后。先清除泡沫板,再裝止水帶,止水帶需平順在縫隙內(nèi),從而確保橡膠止水帶可以順利安裝到伸縮縫內(nèi)。
高速公路養(yǎng)護(hù)維修施工會(huì)對周圍環(huán)境造成一定的影響,因此,施工中應(yīng)注意對環(huán)境的影響,加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)措施。通過采取灑水降塵、覆蓋運(yùn)輸?shù)缺匾胧p少銑刨舊路面和棄運(yùn)廢料過程中的揚(yáng)塵對空氣的污染。對于施工中產(chǎn)生的污水、廢料、生活垃圾等應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)處理,以保護(hù)施工沿線水源、農(nóng)田及村莊不受污染。
伸縮縫維修更換施工需要根據(jù)公路橋梁的運(yùn)營狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、規(guī)范更換施工工藝,確保公路橋梁的安全性。按照公路橋梁伸縮縫的更換需求,嚴(yán)格落實(shí)工程施工技術(shù)要求,保障公路橋梁伸縮縫的優(yōu)質(zhì)性、穩(wěn)定性。