伸缩缝安装的施工处理

2022-09-10

随着公路及公路桥梁建设的迅猛发展以及车辆的行驶速度和轴重逐渐增长, 对行车的舒适性及安全性要求也随之增高而作为桥梁结构一部分的伸缩缝在很大程度上影响着桥梁的耐久性、行车安全性以及舒适性, 其同时也发挥着调节由于车辆荷载环境特征和桥梁建筑材料的物理性能而引起上部结构之间的位移和联结对整个桥梁结构的正常使用和耐久性起着关键作用。

1 伸缩缝的发展

从钢材来看, 伸缩缝一般采用的异性钢材要求强度不低于Q345B, 对于要焊接成型的首先应做消除应力等焊后处理, 并应按照相应规范对焊缝进行内部缺陷检验等措施以保证焊缝质量不低于I级要求, 同时对钢材外形以及孔口部位尺寸等进行检查;目前国内采用的钢材一般都解决了含碳量高的问题, 从而对其刚性、柔韧性以及耐磨性也有了充分保证, 因此运行中由于结构疲劳及材料脆性问题也随之解决[1]。

从橡胶来看, 实现了不同温度采用不同的材料, 氯丁材料橡胶具有较强的抗冲击能力、抗折强度、高耐磨性以及自由折叠等特点, 其适于气温在-25℃~60℃环境中;天然橡胶则适于-35℃~60℃环境中, 三元乙丙橡胶则适于气温在-40℃~60℃范围的环境。在橡胶的选用过程中应结合当地环境选用, 保证其满足硬度、拉伸强度、脆性温度以及橡胶与钢板粘接剥离强度等性能要求。

从混凝土方面, 桥梁伸缩缝两侧往往容易出现铺装断裂、啃边以及破碎等, 其形成原因主要是由于两侧混凝土长期受集中应力作用导致较大冲击荷载形成, 而混凝土韧性过小而不能承受该荷载。当前高标号钢纤维混凝土由于具有优良的抗裂性、抗弯曲特性、抗冲击性、耐疲劳等特点在很大程度上提高了混凝土的抗折、抗拉强度, 并具有较好的抗冲击性能及耐磨性能, 并且其能保证与原旧混凝土良好连接, 同时可采用拓宽槽区以扩大受力变化传递点面积等优点而适用于伸缩缝施工。

2 施工要点及常见问题的处理

2.1 放样切缝

应根据施工图纸准确确定伸缩缝位置, 之后以梁体间构造缝中心放样并保证达到设计宽度。该环节应保证位置准确;并应保证切割深度, 以保证开槽过程中不产生槽口边翘起现象实现槽区与路面很好分离;同时应保证缝隙切直, 其是为了保证美观和便于后期安装;防止污染, 在切缝过程中难免会产生大量粉尘, 并且该粉尘不可避免的会进入周边沥青混凝土表面空隙内, 其在一定程度上影响路面质量的同时由于其与路面颜色不同而影响其美观, 因此施工中应采用高压水枪对其随切随洗以保证良好效果。

2.2 清槽

清槽是指在开槽后对内部的沥青混凝土、填料垃圾及杂物等清理干净, 该项工作关键是对槽口边缘的保护, 不应翘起, 保证槽口边沿平整为安装提供良好的基准面, 在清理后对槽口进行检查及对缺陷的修复是保证施工进度及施工质量的关键, 槽口经常出现的质量问题及修复一般。

槽口过浅。即槽口深度不够, 该种状况将直接导致伸缩缝不能正常入槽就位安装, 其形成原因主要是施工及设计原因。施工原因主要是梁体铺装层浇进槽区, 该中情形可采用风镐凿出即可;设计原因主要是在设计伸缩缝时未考虑到其要求的最小槽口深度, 该种情况则一般需采取将板梁一侧混凝土凿除, 之后采取重新支模后浇筑高标号混凝土, 并重新预埋钢筋以满足其槽口深度达到安装要求, 待其强度达到设计的60%后正常安装伸缩缝的方法处理。

无预埋筋或预埋筋松动[2]。该种情况被视为伸缩缝安装工程中的灾难, 由于其没有合格的预埋筋则导致整个伸缩缝如无根之木, 产生原因主要有施工原因, 主要是未按照施工要求对预埋钢筋施工;旧桥梁伸缩缝改造, 由于原来桥梁多采用橡胶板伸缩缝, 其槽口过浅且一般没有预留钢筋。该类情况一般采取以下措施处理, 对T梁、箱梁应先确定梁体内预应力孔道及锚具位置以便于钻孔时实现能够相互避让, 之后用冲击钻在槽口边缘钻孔并保证钻孔深度, 钻孔后清除孔内尘屑, 然后加工制作n型筋, 将孔内预先涂满环氧树脂或其它强力粘接材料, 最后将n型钢筋插入孔内;若为空心板梁则不应钻孔, 可直接将板梁交接处混凝土凿除, 将n型钢筋直接插入绞缝内, 之后在绞缝内浇筑高标号混凝土, 待其达到一定强度后再贯穿与槽口通长钢筋于n型筋内, 并与之焊接。

缝口间隙调整。缝口间隙调整应根据伸缩缝安装温度不同而采取不同措施, 低温安装的伸缩缝缝口间隙调整需放大间隙高温安装则需缩小间隙, 在安装前应预先制作多套弓形夹具和多组多规格铁块, 通过采用根据温度情况来调整弓形夹具和固定塞块的措施来调整间隙宽度, 待调整好后再进行缝体就位并应保证缝体与梁体中心线一致。

2.3 安装

槽口验收合格后则可进行伸缩缝安装, 安装过程中应安装温度及伸缩缝间隙、焊接质量、与桥面高差、伸缩缝直线度以及采用的橡胶防水带的防水性能等方面进行控制, 同时应保证每米内有两处焊点, 每处焊缝长度不小于4cm, 并应保证焊缝饱满且其外观质量良好;缝体应保证稍低于桥面, 一般比其低2mm左右, 以防止其高出桥面而导致行车舒适或跳车现象;若桥面为水泥混凝土则伸缩缝安装高度应与桥面标高一致, 橡胶防水带必须保证性能良好, 无渗漏、阻塞、变形等现象[3]。

调整好伸缩缝高度后则应随即穿放横向连接水平钢筋, 之后将伸缩缝装置的异型钢梁上的锚固钢筋与梁、板或桥台上预埋钢筋两侧同时焊接, 也可先焊接一侧, 待其达到安装温度后再进行另一侧施工, 之后放松卡具任其自由收缩使伸缩缝产生效用。

2.4 混凝土浇筑及养护

伸缩缝处混凝土一般强度较高, 应严格按照水灰比和水泥用量进行配合比设计以减少混凝土收缩裂纹, 在混凝土浇筑前应用泡沫塑料将间隙填塞伸缩缝, 之后支护必要的模板, 模板完成后则可在预留槽内浇筑足够强度的环氧树脂或钢纤维混凝土, 由于该部分混凝土是桥面铺装与伸缩缝型钢之间的过渡阶段, 因此该部分的连接异常重要, 最后应保证伸缩缝处不能有缝隙以保证行车平稳舒适。混凝土浇筑完成后应及时进行养护, 并保证在混凝土终凝后第一时间洒水养护, 并应保证养护周期, 待养护时间达到和两侧预留槽混凝土强度满足要求后方可开放交通。