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1橋梁伸縮縫破壞原因分析

橋梁伸縮縫是公路橋梁施工與養(yǎng)護(hù)的薄弱環(huán)節(jié)，承接車載的反復(fù)作用，長(zhǎng)期暴露在自然條件中，極易產(chǎn)生破壞。橋梁伸縮縫破壞的主要原因有設(shè)計(jì)原因、施工原因和管理原因。首先，設(shè)計(jì)原因。一是橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。部分橋梁的面板和翼板剛度不足，且橫向聯(lián)系較少。在長(zhǎng)期車載的作用下，產(chǎn)生較大變形，導(dǎo)致伸縮性破壞。伸縮縫與錨固件或主梁的連接松動(dòng)，導(dǎo)致橋面板出現(xiàn)衛(wèi)校形變或相對(duì)位移，使混凝土粘結(jié)力失效。二是橋梁伸縮量計(jì)算偏差。由于伸縮縫安裝溫度與實(shí)際溫度的差，使伸縮縫在嚴(yán)寒或酷暑情況下，難以通過(guò)熱脹冷縮調(diào)節(jié)伸縮縫寬度導(dǎo)致破壞。三是對(duì)伸縮縫兩側(cè)澆筑混凝土的配合比、密實(shí)度、和易性、材料要求等提出明確要求，導(dǎo)致伸縮縫安裝后，由于兩側(cè)混凝土的表面龜裂、剝離導(dǎo)致排水、溢水、滲水、錨固件受損等問(wèn)題。其次，施工原因。一是對(duì)伸縮縫施工重視程度不夠，未按照施工要求和規(guī)范要求施工。施工工序調(diào)整導(dǎo)致的橋面板伸縮間距增加，使伸縮縫在安裝后較快遭受破壞。同時(shí)，錨固件質(zhì)量不合要求也將造成伸縮縫失效。二是伸縮縫周邊混凝土密實(shí)度、和易性不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂、脫落，出現(xiàn)孔洞、蜂窩等形式，難以承受車輛的反復(fù)載荷和沖擊。三是施工完成后未按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收，導(dǎo)致伸縮縫質(zhì)量參差不齊。第三，管理原因。一是伸縮縫中沙土、雜物清掃不及時(shí)，影響伸縮縫寬度調(diào)節(jié)能力。由于后澆帶引起的伸縮縫老化或剝離，沒(méi)有得到快速有效的修復(fù)，導(dǎo)致伸縮縫周邊混凝土出現(xiàn)較大位移。二是橋梁車載超負(fù)荷運(yùn)作。交通流量持續(xù)增加或不均勻增加，導(dǎo)致伸縮縫承載壓力過(guò)大，在沖擊力、持續(xù)荷載、自然破壞的綜合作用下發(fā)生剝離、脫落、開(kāi)裂等情況。

2橋梁伸縮縫破損防治措施

橋梁伸縮縫破損防治是維護(hù)橋梁質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，伸縮縫破壞的防治措施主要包括梁端特殊設(shè)計(jì)、伸縮裝置的選擇和伸縮縫的安裝方法。

2．1梁端特殊設(shè)計(jì)橋梁梁端是承受車輛荷載的主要部件，梁端剛度不足將導(dǎo)致橋梁片段微小形變或位移，從而導(dǎo)致伸縮縫破壞。設(shè)計(jì)中要采用對(duì)梁端承載情況進(jìn)行驗(yàn)算和復(fù)核，預(yù)留適當(dāng)?shù)纳炜s縫寬度，選擇合適的填充料和伸縮裝置，以滿足不同自然與荷載條件的承受力。

2．2伸縮裝置選型目前，伸縮裝置主要涉及鋼板式伸縮縫、橡膠式伸縮縫、模數(shù)式伸縮縫三種。要充分考慮投資成本、質(zhì)量要求和使用年限，選擇合理的伸縮裝置。伸縮裝置要滿足以下要求:一是伸縮縫隙寬度或彈性形變寬度應(yīng)滿足上部梁與下部梁，梁與承臺(tái)的位移量。二是伸縮裝置的錨固構(gòu)建要安全可靠，經(jīng)濟(jì)耐用，通常采用低磨損金屬或有機(jī)材料。三是確保行車平穩(wěn)，防止因伸縮縫破壞導(dǎo)致的路面拱起或凹陷，影響行車的平穩(wěn)性和舒適性。四是防止雨水、垃圾、雜物進(jìn)入伸縮縫。五是安裝簡(jiǎn)便、檢查方便、養(yǎng)護(hù)成本低。

2．3伸縮縫安裝伸縮縫安裝是橋梁施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。主要涉及:錨固寬度、角鋼定位、連續(xù)縫設(shè)置、混凝土澆筑等內(nèi)容。伸縮裝置的錨固寬度。一般錨固寬度控制在50厘米左右，橋臺(tái)上宜采用背墻的寬度進(jìn)行設(shè)置，這樣既方便橋面板澆筑和混凝土層鋪設(shè)，有能夠增強(qiáng)伸縮裝置的穩(wěn)定性。伸縮裝置的定位角鋼，要依據(jù)安裝時(shí)測(cè)定的氣溫、計(jì)算伸縮縫的伸縮量，以此來(lái)調(diào)整兩塊角鋼的間距，并以橋面的高度將定位角鋼安裝在預(yù)埋鋼筋上。在混凝土搗鼓過(guò)程中，要注意角鋼附近混凝土密實(shí)度的搗鼓，力求均勻、全面、不留死角。連續(xù)縫設(shè)置應(yīng)根據(jù)橋梁的設(shè)計(jì)跨度和梁板長(zhǎng)度綜合確定。通常，30米組合T梁連續(xù)縫寬度約6厘米，各類板橋的連續(xù)縫寬度約4厘米，縫的寬度宜按0.5×2.5厘米設(shè)置。錨固區(qū)混凝土澆筑時(shí)，同一錨固區(qū)內(nèi)的混凝土應(yīng)同時(shí)澆筑，在整體橋面上部允許出現(xiàn)施工縫。

3案例分析

3．1項(xiàng)目概況本項(xiàng)目為松溪(閩浙界)至建甌高速公路橋梁，全長(zhǎng)約定1300米，伸縮縫采用毛勒式伸縮縫、仿毛勒式伸縮縫、三防型伸縮縫三種，標(biāo)段內(nèi)伸縮縫累計(jì)150處，其中毛勒式伸縮縫571.7厘米，仿毛勒式伸縮縫450.7厘米，三防型伸縮縫985.6厘米。項(xiàng)目部組成專家組對(duì)材料供應(yīng)商、施工單位、監(jiān)理單位的資質(zhì)進(jìn)行綜合考察，同時(shí)努力汲取國(guó)內(nèi)公路橋梁伸縮縫施工管理先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。考慮到路基施工單位預(yù)留伸縮縫槽空較不均勻，項(xiàng)目部對(duì)所有伸縮縫的斷面進(jìn)行預(yù)處理，并準(zhǔn)確記錄。

3．2設(shè)計(jì)優(yōu)化經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)踏勘和圖紙確認(rèn)，項(xiàng)目部對(duì)原設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要有:一是原設(shè)計(jì)承臺(tái)伸縮縫約10厘米。若按圖施工，則投產(chǎn)后搭板將出現(xiàn)不均勻沉降，導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂，優(yōu)化設(shè)計(jì)為縮短混凝土過(guò)渡段長(zhǎng)度與背墻的間隙。二是橋臺(tái)背墻伸縮無(wú)錨固鋼筋。優(yōu)化設(shè)計(jì)方法為在背墻上每個(gè)40厘米設(shè)置一根U型鋼筋，通過(guò)鉆孔放置在背墻的的混凝土中，鉆孔直徑約20毫米，深度約16厘米。三是標(biāo)段內(nèi)普遍存在伸縮縫預(yù)留槽斷面尺寸與設(shè)計(jì)不符。優(yōu)化設(shè)計(jì)方法為對(duì)超寬超深槽增設(shè)鋼筋加固。

3．3施工質(zhì)量控制圖4橋梁伸縮縫內(nèi)鋼筋設(shè)置施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)主要有:放樣切割、開(kāi)挖清縫、安裝定位、混凝土澆筑、安裝橡膠條。一是放樣切割。在攤鋪伸縮縫填充料時(shí)，“縫”和“槽”要同時(shí)進(jìn)行，確保平整度，待施工伸縮縫時(shí)進(jìn)行反開(kāi)槽開(kāi)挖。放線前對(duì)平整度進(jìn)行檢查，若平整度較差，可考慮闊達(dá)切割面寬度。若平整度符合要求，則可用切割機(jī)進(jìn)行切割。在切割作業(yè)范圍外，應(yīng)采用塑料土工布防護(hù)，以防污染路面。二是開(kāi)挖清縫、槽口處理。切割后采用風(fēng)鎬打松縫內(nèi)混凝土，取出鋼板，將槽內(nèi)所有雜物清除干凈。此后，清理干凈后，對(duì)槽內(nèi)混凝土面要鑿毛，并用高壓噴槍及水車進(jìn)行沖洗。三是安裝定位。首先，校驗(yàn)伸縮縫平整度型鋼順直度控制在3毫米以內(nèi)，平整度控制在2毫米以內(nèi)，型鋼頂面與路面高差控制在2毫米以內(nèi)。其次，采用焊接法將型鋼定位。焊接需逐條焊接，先焊接頂面，再焊接側(cè)面，最后焊接底面，確保焊接質(zhì)量。第三，焊接后要將槽內(nèi)焊渣清理干凈，并用高壓水槍將焊渣沖洗干凈。四是混凝土澆筑。伸縮縫周邊混凝土采用立模澆筑，混凝土坍落度控制在3毫米以內(nèi)，施工時(shí)一次澆筑，平整度控制在2毫米以內(nèi)，混凝土振搗采用兩側(cè)同步振搗。五是安裝橡膠條。混凝土強(qiáng)度達(dá)到50%后，既可進(jìn)行橡膠條安裝。安裝時(shí)橡膠止水條應(yīng)平整，長(zhǎng)度適當(dāng)，并做到整潔，外表美觀，順暢。

4結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)公路交通的快速發(fā)展，公路橋梁工程項(xiàng)目逐漸增多，橋梁伸縮縫是公路橋梁工程施工質(zhì)量和通病防治的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。橋梁伸縮縫涉及鋼板式伸縮縫、橡膠式伸縮縫、模數(shù)式伸縮縫等類型。破壞形式表現(xiàn)為開(kāi)裂、滲水、塌陷、拱起等，包括設(shè)計(jì)、施工、管理等原因，其質(zhì)量防治關(guān)鍵是:梁端特殊設(shè)計(jì)、伸縮裝置選型和伸縮縫安裝。

作者：劉厚軍單位：中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司