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高速公路养护中桥梁伸缩缝的养护维修及更换

作者:2015-08-17 11:43阅读:文章来源:论文代写
  一、桥梁伸缩缝概述 
  (一)桥梁伸缩缝作用 
  桥梁伸缩缝位于桥梁上部结构活动端、桥面断缝处,主要由传力支承体系和位移控制体系组成。桥梁伸缩缝的主要作用一是将车辆垂直和水平荷载通过支承结构传递到桥梁梁体,二是适应桥梁纵、横位移的变化和梁端翘曲发生的转角变化,用以保证桥梁上部结构在温度变化、混凝土收缩和徐变。三是防噪防振。四是防排水。 
  (二)桥梁伸缩缝分类 
  1、对接式:对接式伸缩缝就是根据其构造形式和受力特点的不同,可分为填塞对接型和嵌固对接型两种。填塞对接型伸缩缝一般用于伸缩量在40mm以下的常规桥梁工程上;嵌固对接型伸缩装置被广泛应用于伸缩量在80mm及其以下的桥梁工程上。 
  2、钢制支承式:钢制型式伸缩缝是用钢材装配制成的,能直接承受车轮荷载的一种构造。以前这种伸缩装置多用于钢桥,现也用于混凝土梁。 
  3、板式:板式橡胶伸缩缝是一种具有刚柔结合的伸缩装置。它承受荷载之后,有一定的竖向刚度,所以具有跨径间隙能力大(即伸缩量大),行车平稳的优点。 
  4、模数支承式:模数支承式伸缩缝就是利用吸震缓冲性能好又容易做到密封的橡胶材料,与强度高刚性好的异型钢材组合的,在大位移量情况下能承受车辆荷载。 
  二、桥梁伸缩缝的养护维修及更换 
  由于桥梁伸缩缝的部位特殊,处在梁的端部结构,且承受行驶车辆的直接荷载作用,它易破损、难修补,所以,我们要加强桥梁伸缩缝的养护及维修施工管理。 
  (一)桥梁伸缩缝的日常养护检查 
  为尽可能避免小的损坏而演变成大的破坏,我们要对伸缩缝进行日常养护检查。检查项目主要包括:1)伸缩缝是否堵塞、挤死、失效;2) 各部分的构件是否完好;3)锚固连接是否牢固,连接件是否松动,有无局部破损;4)密封橡胶带是否老化、失去弹性、异常变形或开裂;5)伸缩缝是否有不正常的响声或异常的伸缩量;6)伸缩缝各基本单元间隙是否均匀;7)钢构件是否锈蚀、变形;8)伸缩缝处是否平整,有无桥头跳车现象等。 
  (二)桥梁伸缩缝的维修与更换 
  1、伸缩逢的修补 
  桥梁由于交通行车的需要,尽量不要处于长时间封闭施工状态,因此对于只是局部锚固混凝土破损的伸缩缝,可只对破损部位进行维修处理。首先切割破损部位两侧混凝土,用风镐破碎,但不能破坏伸缩缝锚固钢筋。 
  2、伸缩缝的更换 
  对于损坏变形严重的伸缩缝,必须采取更换的维修方法。 
  (1)确定开槽尺寸:根据旧缝结构图纸和新缝结构图纸要求,伸缩缝厂家和桥梁使用单位一起确定好开槽尺寸。以量大面广的D160伸缩缝为例,槽口宽35cm,深35cm。 
  (2)放样:在旧缝两侧按以确定的方案划线标明开凿范围。用粉笔或记号笔靠近砼破损处做好标识,标识线应有内、外两道,并垂直于车行道轴心方向,两道标识线间距为5cm。标识完毕后,施工单位拍摄伸缩缝病害处照片一张,照片要求横幅、垂直于拍摄面,并含桩号标识。 
  (3)切缝及凿除:内侧标志线内用风镐,外侧标志线以内的5cm部分电锤或人工凿除,防止砼破损区域扩大。深度应以完全露出完整的坚实砼界面为止。 
  (4)预埋筋处理:若出现预埋钢筋的缺损时,应进行植筋,采用单边焊接。当预埋钢筋在水平B段处断裂,直接进行单边焊接。当预埋筋在A、C段处断裂,则需重新植筋。当预埋钢筋在水平B段处断裂,直接进行焊接。 
  (5)新缝入槽:新缝安装前,一定要检查缝宽。利用3m的钢卷尺在相邻位移箱处及中间点各测一次缝宽,是否有偏差,若有偏差,立即调整。工地吊装时必须按照吊点的位置起吊,将有足够刚度的横扁担固定于型钢上,吊装到位后,扁担梁支承于槽口上。 
  3、伸缩缝的改造 
  主要做法是,凿除伸缩缝及桥面铺装混凝土后,经检查如果拼接处边板有开裂等情况则必须进行调换;如果原边板完好,则将翼缘悬挑部分混凝土凿除,用膨胀螺栓将钢板纵向固定在两侧桥板侧面,然后放置加强钢筋,加强钢筋必须与钢板焊接固定,采用双面焊接,整体浇筑湿接缝混凝土,要求采用C50聚丙烯纤维混凝土。 
  三、桥梁伸缩缝的养护维修应用 
  (一)工程概况 
  苏通长江公路大桥北引桥的上部结构采用﹝(12×30)+3×(11×50)+(50+9×75)+(10×75)﹞m预应力混凝土连续梁桥,南引桥的上部结构采用3×(11×50)m预应力混凝土连续梁桥。下部结构采用薄壁空心墩,钻孔灌注桩基础。桥梁分左右双幅设置,单幅桥宽17m,桥梁全宽34m。桥面铺装采用8cm沥青混凝土+防水层+5cm40号防水混凝土桥面调平层。南北引桥共设22道伸缩缝,分别为D180,D480,D560模数式伸缩缝。经多年运营,其中5道伸缩缝出现了不同程度的损坏,虽多次养护维修,损坏还是经常发生。 
  (二)损伤伸缩缝位置及损伤表现 
  由于引桥一联较长,需要有较大的伸缩量,所以选择使用模数式伸缩缝,这种伸缩缝在长期运营、车流量大、重载交通较多的情况下,容易出现部分原件损伤以及伸缩缝整体损坏的情况。为此我公司加强了巡查以及管养力度,对有问题的伸缩缝及时维修。但个别伸缩缝可能由于早期存在的缺陷,导致常修常坏。目前几条伸缩缝存在的损伤主要表现为:(1)纵梁型钢断裂;(2)支撑横梁位移;(3)承压支座松动、移位、掉落;(4)紧压支座松动、移位、掉落;(5)纵梁与支撑横梁间脱焊。有的纵梁断裂和纵横梁脱焊早于支座的松动,但大多数的伸缩缝损坏首先由支座的松动及脱落开始。目前损坏过的伸缩缝形式主要有:纵梁断裂,横纵梁脱焊,支座脱落。 
  (三)伸缩缝损伤原因分析 
  1、部分位移控制箱下方槽口的混凝土有空洞,或者位移控制箱底板平整度不佳,使得承压支座无法正常安放,导致承压支座位移或破坏,最终纵梁发生受弯断裂。 
  2、支撑横梁是通过上面的紧压支座和下面的承压支座获得弹性支撑。两种支座在滑移面有一层聚四氟乙烯板,目的的减小摩擦力。在车辆的反复冲击下,聚四氟乙烯板失效后,支座的摩擦力增大,进而承压支座发生位移,导致支撑横梁下沉,进而使纵梁与支撑横梁之间的焊接破坏,最终使得纵梁受弯断裂。 
  3、每一根纵梁是架设在各自的一组支撑横梁上的,并且二者是通过焊接的形式连接在一起的。但现实情况是个别伸缩缝的支撑横梁与纵梁的间距不够,导致二者间的焊缝高度不足,在荷载作用下焊缝受剪破坏,最终导致纵梁受弯断裂。 
  (四)养护维修措施 
  1、对受弯断裂的纵梁型钢进行补强焊接,以保证纵梁的整体性。 
  2、对承压支座以及紧压支座移位或脱落的进行位置校正,对承压支座及紧压支座发生损坏的进行更换。 
  3、对纵梁与支撑横梁之间脱焊的,进行焊缝补强,使纵梁与支撑横梁之间能有效固结。
  4、尽管我们采取了种种措施以保证伸缩缝能处于正常工作状态,但是在车辆的反复冲击下,修复过的部分还是会出现相同的损伤,甚至有的支撑横梁已经由于反复焊接而发生型钢损伤,导致其与纵梁型钢的接触面减小。位移控制箱下方槽口的混凝土空洞以及控制箱底板平整度不佳,是导致承压支座和紧压支座发生移位和脱落的主要原因,但是由于无法对位移控制箱进行重新定位修整,所以只能反复对承压支座和紧压支座进行位置校正或更换。
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