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浅论公路 桥梁伸缩缝常见病害分析与防治

时间:2011-5-6 17:45:43来源:www.浏览次数:

浅论公路 桥梁伸缩缝常见病害分析与防治

    1  公路桥梁伸缩缝的类型及结构 

  按使用的材料和用途,伸缩缝可 分为纯橡胶式、板式、组合式橡 胶伸缩缝和模数式伸缩缝。板式伸缩 装置的伸缩体由橡胶、钢板或角钢组成,适用于伸缩量≤60mm以下的普通桥梁;组合式伸 缩装置的伸缩体由橡胶板和钢托板组合而成,适用于伸缩量≤120mm的普通桥梁;模数式伸 缩缝伸缩体采用整体成型的异形钢材制成,由边梁、中梁、横梁、位移控制系统、密封橡胶 带等构件组成,适用于各种弯、坡、斜、宽桥梁。模数式伸 缩装置可按一定模数任意组拼,从80mm的单缝到1200mm的多缝,当伸缩量≥1200mm时,可按设计 要求在工厂加工制造。 

  2  影响伸缩 缝伸缩量的基本因素 

  2.1 温度变化 温度变化是影响桥梁伸缩量的主要因素,它分为线 性温度变化和非线性温度变化,其中线性 温度变化对桥梁伸缩量影响占据主导地位。桥梁结构 在外界特定温度环境,梁体内部 温度分布不均匀,梁体端部 在材料热性能的变化下产生角变位。对跨径小的桥梁(L≤8m),线膨胀系数很小,可不予考虑;对大跨径桥梁,设计时必 须引起足够重视。 

  2.2 混凝土的 收缩和徐变混凝土的收缩、徐变是混 凝土构件本身所固有的属性,也是一种随机现象。徐变量按 梁在预应力作用下弹性变形乘以徐变系数ф=2求得;收缩量以温度下降20℃来换算。在安装伸缩逢时,收缩和徐 变已经发展到一定程度,计算时应 以安装时刻为基准,对混凝土 收缩和徐变量加以折减。 

  2.3 桥梁纵向 坡度纵坡桥梁中活动支座通常作成水平的,当支座位移时,伸缩缝不 仅发生水平变位,而且发生垂直错位(Δd),其值等于 水平位移值乘以纵坡tgθ。 

  2.4 斜桥、弯桥的变位斜桥、弯桥在发 生支承位移方向的变位(ΔL)时,沿桥端线 和垂直于桥端线方向也发生变位,即:Δd=ΔL·Sinα;ΔS=ΔL·cosα式中,α—倾斜角,ΔL—伸缩量。 

  2.5 各种荷载 引起的桥梁饶度桥梁在活载、恒载的作用下,端部发生角变位,使伸缩装置产生垂直、水平及角变位,如果梁体比较高,还会发生震动。 

  2.6 地震对伸 缩装置变位的影响较为复杂,目前还难以把握,设计时一般不予考虑,但有可靠的资料,能计算出 地震对桥梁墩台的下沉、回转、水平移动及倾斜量时,设计时应给予考虑。  

  3  公路桥梁 伸缩装置常见病害分析 

  3.1 设计方面  ①伸缩缝装 置的选型不合理。桥梁设计 者在设计过程中对伸缩缝装置的性能了解不全面,忽视了产 品的相应技术要求;伸缩量计算不准确,没有考虑 到伸缩装置安装时的实际温度对伸缩装置的影响,只按伸缩 量计算值选定产品形式规格。②设计中未 对伸缩装置两侧的后浇混凝土和铺装层材料、配合比、密实度和 强度提出严格要求或规定。伸缩装置 一般设计要求过渡段混凝土采用不低于C40的混凝土,但由于混 凝土厚度太薄、体积太小,加上预埋 件的位置干扰,施工难度大,就使过渡 段混凝土的锚固作用减弱,预埋件的 锚固质量也大受影响。③目前,很多桥梁 伸缩装置的锚固方法是将锚固件置于混凝土铺装层中,伸缩装置 与主梁或桥台的锚固连接的部分很少,在车辆荷载作用下,一方面容 易造成伸缩装置开焊、脱落;另一方面力不易传递,容易导致 混凝土黏结力失效,减弱锚固作用。④桥面板本身刚度不足,在车辆荷载作用下,因翼板较薄,横行联系较弱,桥面板变 形过大引起伸缩装置损坏。⑤伸缩装置 的防水和排水设施不完善引起漏水,造成锚固件腐蚀、梁端和支座严重侵蚀。 

    3.2 施工方面  ①对桥梁伸 缩装置施工工艺重视不够,未能严格 掌握施工工艺和标准,并按安装 程序及有关操作要求施工,致使伸缩 装置不能正常工作;②伸缩装置 安装是桥梁施工最后几道工序之一,为了赶竣工通车,忽视内部质量管理,施工人员疏忽大意,伸缩装置 锚固钢筋焊接的不够牢固或产生遗漏预埋钢筋的现象,梁端伸缩 缝间距人为地放大和缩小,定位角钢位置不正确,给伸缩缝 本身造成隐患,质量不能保证。③伸缩装置 两侧混凝土太薄,体积小,加上预埋件的干扰,施工难度大,浇筑不密实,混凝土内部存在空洞、蜂窝,达不到设 计所要求的强度,在使用过程中,受车辆荷 载的强烈冲击,出现裂纹、开裂,逐渐出现坑槽,如不及时处理,将会导致 锚固件的损坏。④伸缩装置 两侧混凝土与沥青混凝土桥面铺装层结合不好,碾压不密实,形成两张皮,在车辆荷 载的反复冲击作用下,容易产生开裂、脱落,最终引起 伸缩装置的损坏。⑤在焊接锚固件时,施工人员只注重表面,忽视内部质量要求,槽口不深,冲洗不干净,焊接长度不够,造成伸缩 装置锚固不牢固,经不住高 速重载车辆的冲击、震动。

   3.3 管理养护方面  ①未能及时 认真地对桥面和伸缩装置内的杂物进行清扫,影响了伸 缩装置的正常变形。②桥面铺装层老化,接缝处桥面凹凸不平,维修又不充分。③随着交通量增大,重型车辆增多,车辆超载 不能得到有效地控制,再加上夜 间缺乏有效管理,车辆不按规定行驶,从而影响 了桥梁伸缩缝装置的正常使用和寿命。 

  4  防治措施 

  4.1 合理选择 桥梁伸缩装置的类型。桥梁伸缩 装置必须根据所安装伸缩装置的道路性质、桥梁类型、需要的伸缩量,综合考虑道路、桥梁和伸 缩装置整体的特性,结合排水、防水、方便施工 维修和经济实用性来选型。 

  4.2 伸缩装置结构设计上,在考虑伸 缩量大小的同时还要考虑产品在施工工艺上的要求,对预埋件的位置、深度等尽量与主梁(板)相连接,并与桥梁 的结构设计相匹配,对伸缩缝 两侧混凝土和铺装层材料的选择、配合比、密实度、强度等应严格要求。 

  4.3 对伸缩装 置的施工安装必须高度重视。安装前仔 细阅读伸缩装置的安装图,彻底清理 梁端缝隙中的杂物,严格控制 缝两侧混凝土的浇筑质量,保证伸缩 装置的锚固宽度。焊接要注意顺序,焊接长度 要满足规范要求。 

  4.4 加强伸缩 装置的桥面板端设置。对于悬臂 板或薄翼缘板的结构来说,当伸缩装 置的高度比桥面板的厚度大而侵占桥面板以外时,要对桥面 板的断面尺寸作必要的调整以满足锚固需要,同时还应 适当增加断面受力钢筋的用量。 

  4.5 加强日常养护,早期病害及时修补。严格控制 超载车辆的行驶,加强夜间行车管理。 

 

 

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