淺談橋梁伸縮裝置施工工藝
2017-01-03
前言
橋梁伸縮裝置簡稱為橋梁伸縮縫,由位移控制體系和傳力支承體系組成。它可以將車輛垂直和水平荷載通過支承結(jié)構(gòu)傳遞到梁體，適應(yīng)橋梁縱、橫位移的變化以及梁端翹曲發(fā)生的轉(zhuǎn)角變化，使汽車行駛平穩(wěn)、舒適。
1.橋梁伸縮裝置重要性
橋梁伸縮裝置在橋梁結(jié)構(gòu)中起到直接承受車輪荷載的作用, 并且暴露在大氣中,使用環(huán)境條件惡劣,是橋梁結(jié)構(gòu)中最易遭到破壞且又修補(bǔ)最為困難的部位。伸縮裝置在設(shè)計和安裝上稍有缺陷或不足, 就可能引起過早的破壞,從而直接影響到橋梁的正常使用壽命及經(jīng)濟(jì)效益。橋梁伸縮裝置質(zhì)量的好壞,對保證交通運(yùn)輸?shù)陌踩?、平穩(wěn)、快捷起到至關(guān)重要的作用。因此,設(shè)計者在伸縮縫的選型以及施工工藝等方面要加以足夠的重視。
2.橋梁伸縮裝置分類和選型
2.1 橋梁伸縮裝置分類
隨著橋梁工程的不斷發(fā)展，在橋梁結(jié)構(gòu)中使用的伸縮裝置種類已經(jīng)相當(dāng)多，按照其構(gòu)造特點(diǎn)及其傳力方式進(jìn)行分類，可以大致分為以下幾類：
1.對接式伸縮裝置。依據(jù)構(gòu)造形式以及受力特點(diǎn)不相同，通常分為填塞對接型和嵌固對接型。嵌固對接型的伸縮裝置已經(jīng)得到廣泛的使用，一般應(yīng)用于在伸縮量在80mm以內(nèi)的橋梁施工中。但填塞對接型的伸縮裝置主要是應(yīng)用于伸縮量在40mm以內(nèi)的常規(guī)橋梁中。
2.鋼制支承式伸縮裝置。鋼制伸縮裝置是通過鋼材裝配而成的。鋼制支承式伸縮裝置的尺寸、形式和種類繁多。它能夠直接承受橋面?zhèn)鱽淼能囕喓奢d。前幾年這種伸縮裝置僅僅應(yīng)用于鋼橋, 但目前也逐漸用于混凝土橋梁。我國常見的鋼制支承式伸縮裝置主要分為兩類：梳齒形板型和折板型。鋼板伸縮裝置的缺點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：易出現(xiàn)鋼板松動，梳齒與承托板的焊接處經(jīng)常出現(xiàn)裂縫、剪斷等破損形態(tài)。
3.橡膠伸縮裝置。橡膠材料具有較好密易性、吸震性、防水性、降噪性能，因此被廣泛的應(yīng)用于各類橋梁的伸縮縫施工中。根據(jù)橡膠帶變形和傳力機(jī)理不同可分為嵌固對接式和剪切式兩種，前者是以橡膠帶的拉壓變形來吸收梁體變形，后者是利用橡膠伸縮體上下凹槽之間的剪切變形來適應(yīng)梁體結(jié)構(gòu)的相對位移。
4.組合式伸縮縫裝置。隨著橋梁的高度和跨度取得突破性進(jìn)展,結(jié)構(gòu)合理、滿足大位移量的橋梁伸縮裝置隨即產(chǎn)生。強(qiáng)度、剛性好的異型鋼和利用吸震緩沖性能好又容易做到密封的橡膠材料組合而成的組合式伸縮裝置橋梁伸縮裝置就是這種環(huán)境下應(yīng)遇而生的。這類伸縮裝置主要包括TS型、SG型、J-75型伸縮裝置、萬寶SD-400型德國毛勒、美國沃特森等。
5.無縫式伸縮裝置。無縫式伸縮裝置主要指TST伸縮縫,它是通過彈塑體混合材料塑性滯回變形來適應(yīng)橋梁的伸縮變形。其構(gòu)造簡單且安裝方便，便于維護(hù)和更換，同時前后橋面或路面鋪裝與該種碎石彈塑性體形成連續(xù)體，因而表面光滑平整且無縫，在行車過程中不易產(chǎn)生沖擊、震動，它自身防水性也較好，其可以滿足坡橋、彎橋和斜橋于縱橫豎多方向的變形與伸縮，也能夠用于人行橫道的伸縮裝置。無縫伸縮裝置存在的問題是彈塑體混合材料難以達(dá)標(biāo),材料的低溫延伸性差和高溫穩(wěn)定性差,材料“熱脹冷縮”不能適應(yīng)梁體“熱脹冷縮”的變化,導(dǎo)致出現(xiàn)橋面凹凸不平的現(xiàn)象。
2.2 橋梁伸縮裝置的選型
橋梁的伸縮裝置必須滿足梁體伸縮自如的要求，對于不同結(jié)構(gòu)類型的橋梁,都要求根據(jù)所需的伸縮量,綜合考慮伸縮裝置與橋梁的配套性、車輛行駛的舒適性、良好的防水性、施工的便捷性、經(jīng)濟(jì)的效益和維修的便捷性等。橋梁伸縮裝置的選型是否恰當(dāng),之間關(guān)系到橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命。根據(jù)材料分類,橋梁主要為混凝土橋和鋼橋二大類,從施工因素考慮,在混凝土橋中使用的橋梁伸縮縫裝置,可通過預(yù)埋鋼筋、澆筑預(yù)留槽混凝土一次成整體錨固進(jìn)行安裝施工。
3.橋梁伸縮裝置的施工工藝
3.1 對接型伸縮裝置的施工工藝
該類伸縮裝置的施工安裝程序如下：1.對接縫處參差不齊的梁端進(jìn)行處理；2.切除橋梁伸縮裝置部位的橋面鋪裝，并清理梁端預(yù)埋鋼筋及預(yù)留槽；3.設(shè)置定位角鐵，將鋼構(gòu)件用螺栓固定或點(diǎn)焊在定位角鐵上，一起放入預(yù)先清理好的預(yù)留槽內(nèi)；4.將連接鋼筋和梁體預(yù)埋筋牢固焊接，布置兩層鋼筋網(wǎng)；5.安裝密封橡膠條。
3.2 鋼制支承式伸縮裝置的施工工藝
該類伸縮裝置由連接件、梳型板和錨固系統(tǒng)組成, 根據(jù)梳齒的支承情況可分為懸臂式與支承式。安裝時需先進(jìn)行切縫與縫槽表面清理工作,然后再將構(gòu)件放入槽內(nèi)并用定位角鐵固定構(gòu)件標(biāo)高與位置,最后布設(shè)、焊接并錨固鋼筋,澆筑混凝土,并振搗密實(shí),以防空洞現(xiàn)象。為了保證伸縮裝置隨溫度變化而自由伸縮,需要及時拆除定位角鐵。
3.3 無縫式伸縮裝置的施工工藝
該類伸縮裝置的施工安裝程序如下：1.先將縫內(nèi)泥土雜質(zhì)清理干凈，同時用鋼絲刷子將縫口刷凈，再用吹灰機(jī)將浮灰吹盡，確?？p內(nèi)的干燥；2.取帶有異氰酸基的化合物：固化液=3:1的配合物倒入桶內(nèi)攪拌均勻；3.將攪拌均勻的混合料在常溫下灌注縫隙內(nèi)。
3.4 剪切型板式橡膠伸縮裝置的施工工藝
該類伸縮裝置的施工安裝程序如下：1.進(jìn)行橋梁整體鋪裝；2.進(jìn)行切縫工序；3.清理預(yù)留槽；4.將L螺栓，底角鋼固定在定位支架上，一起放入預(yù)留槽內(nèi)；5.鋪設(shè)橫向鋼筋，并通過門型鋼筋把它們同預(yù)埋鋼筋焊接在一起；6.在混凝土接縫表面涂打底層料；7.澆筑錨固系統(tǒng)的樹脂混凝土；8.振搗密實(shí)后及時拆除定位支架，并且進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
4.結(jié)語
綜上所述，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，橋梁工程逐漸增多，安裝橋梁伸縮裝置作為橋梁工程施工中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)已經(jīng)成為決定橋梁通車條件好壞的關(guān)鍵因素。目前我國的不同類型橋梁上使用的伸縮裝置也不一樣，主要包括對接式伸縮裝置、橡膠伸縮裝置、鋼制支承式伸縮裝置、組合式伸縮裝置和無縫式伸縮裝置。伸縮裝置的正確選型有利于行車條件的改善。所以，在公路橋梁的建設(shè)過程當(dāng)中，對于橋梁伸縮縫的施工質(zhì)量要求就顯得十分重要了，如果在安裝橋梁伸縮裝置的施工當(dāng)中，其施工質(zhì)量沒有達(dá)標(biāo)，則會導(dǎo)致橋梁的整體結(jié)構(gòu)缺陷，形成一些后遺癥。因此，在橋梁伸縮裝置的安裝過程當(dāng)中，作為技術(shù)人員必須要對伸縮裝置的設(shè)計、選型和施工進(jìn)行科學(xué)的管理與監(jiān)督，以保證橋梁伸縮縫裝置的質(zhì)量。
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