无伸缩缝桥梁

无伸缩缝桥梁（共7篇）

无伸缩缝桥梁 篇1

摘要：公路桥梁的伸缩缝是当今桥梁施工和维护中的难题之一。桥梁的伸缩缝长期暴露在大气中, 使用环境比较恶劣, 是桥梁结构中最易遭到破坏而又较难以修补的部位。桥梁伸缩缝在设计、施工上稍有缺陷或不足, 就会引起其早期破坏;而桥梁伸缩缝的破坏, 又可能引并提出了具体结论。

关键词：无伸缩缝,桥梁,影响

公路桥梁的伸缩缝已成为桥梁施工和维护的难题之一。研究、设计和制造使用更好的伸缩装置固然十分重要, 但从另一方面讲, 如能采用无伸缩装置的桥梁结构, 则是从根本上解决桥梁由于伸缩装置遭受毁坏的现象。因此, 世界各国的学者都在努力寻求最好的伸缩缝结构, 得到的结论是“最好的伸缩缝是无伸缩缝”。因此, 无伸缩缝桥梁应运而生。与同跨度有伸缩装置传统桥梁相比, 无伸缩缝桥梁由于取消了伸缩装置, 从而避免了设置伸缩装置所引起的各种缺陷, 不仅减小了桥梁工程造价, 而且大大降低了桥梁的维修费用, 并且改善了行车的舒适性。

1 无伸缩缝桥梁的构造细节

混凝土梁和钢梁采用无伸缩缝整体式桥台的细部构造。这些细部构造的图示仅仅是一个基本骨架, 还不能反映出其他设计方面的重要细节。细部构造只是为了给初次接触无伸缩缝桥梁的人们以一个基本的概念和印象, 不可能在本文中进行更为详细具体的描述和形容, 对此, 我们将在以后的讨论中进一步加以阐述。但是初步了解这些细部构造对于全面认识无伸缩缝桥梁的性能、整体性和耐久性会有很大的帮助。

2 无伸缩缝桥架设计中的影响因素

由于无伸缩缝桥梁的纵梁埋入混凝土桥台, 上部结构受到部分的约束, 因此设计时要考虑次要荷载的影响。下文归纳总结了次要荷载的影响。 (1) 徐变的影响。徐变引起的应变大小取决于上部结构的跨径、混凝土承受荷载时的龄期、荷载的持续时间、混凝土的质量、周围的温度以及混凝土构件的形状。本文采用随龄期变化的有效弹性模量法分析徐变对中小跨径、钢-混凝土组合梁的无伸缩桥梁的影响。结果表明徐变的存在可以减小桥台处和墩顶处截面上缘的拉应力, 但同时也会增加钢纵梁下缘的压应力 (小于恒载引起的应力的10%, 不会对结构的受力产生有害影响) 。因此, 在设计中小跨径、钢—混凝土组合梁的无伸缩缝桥梁时可以不考虑徐变的影响。 (2) 收缩的影响。混凝土桥面板和钢纵梁收缩的不一致会在结构内部引起自应力。此外, 无伸缩缝桥梁的端部受到部分或完全的约束, 导致收缩、徐变会在结构内部引起应力。一些学者认为收缩和徐变的作用相反, 两者可相互抵消。但本文分析表明, 收缩和徐变的作用不能完全抵消, 会有余应力存在, 可能导致混凝土裂缝的逐渐开展, 而混凝土裂缝的开展又会使得收缩应力得到部分的减小。因此在对无伸缩缝桥梁进行分析和设计时应当考虑收缩对上部结构的影响。 (3) 温度对无伸缩缝桥梁的影响。温度的影响无疑是无伸缩缝桥梁设计中的一个非常重要的因素, 但事实上正如前文所指出的那样, 对许多桥梁的应力测试表明, 由于温度作用而测得的应力值要比预计的要小, 分析其原因可能有两点。其一是混凝土由于温度的膨胀或收缩, 会产生徐变。徐变将使得应力不能达到设计时所预计的程度。因此为了使理论更好地反映实际的情况, 有的部门设计时考虑把混凝土的温度弹性模量减小到动力荷载弹性模量的1/3。其二是由于大多数混凝土结构体积相对较大, 使得它们对周围的温度变化比较不敏感。AASHTO (美国各州公路和运输工作者协会) 在计算温度变化时对此进行了规定:“必须考虑到大体积混凝土构件或结构内部温度对大气温度的相对滞后。”混凝土桥温度周期的最大值要比钢桥的小。由于混凝土较大的体积要吸收热量, 因此它的温度不会与理论预计的一样。这就可以从某一方面解释, 为什么这两种材料的热膨胀系数α几乎相同 (混凝土α=0.00001, 钢a=0.000012) , 而钢桥对温度的变化要比混凝土敏感得多。至于温度对无伸缩缝桥梁的影响在定量上的分析还有待于进一步的讨论研究。 (4) 沉降的影响。下部结构的沉降会在无伸缩缝桥梁的上部结构引起相当大的应力, 其影响取决于桥梁的结构特征和几何特征, 如上、下部结构的刚度、沉降量、跨数、跨径、台高和支承情况等。Ganga Rao等人在1981年的研究中指出沉降对单跨桥梁的影响不大;对于多跨桥梁, 恒载引起的沉降可通过使桥台和桥墩所受的反力大致相等来得到解决。因此通过合理的设计, 无伸缩缝桥梁可以不考虑沉降的影响。 (5) 土压力的影响。当上部结构受热膨胀时, 桥台会挤压台后填土引起被动土压力。台后土压力的计算存在着许多不确定性的因素, 如被动土压力的大小及其在纵向和横向的分布。虽然被动土压力会在上部结构引起轴力和弯矩, 但本文的研究却表明土压力的影响可以忽略不计, 因此作者建议在分析和设计无伸缩缝桥梁时可以不考虑土压力的作用。 (6) 桩的应力。考虑到上部结构与整体式桥合的桩基础对纵向移动的抵抗作用有直接关系, 在进行无伸缩缝桥梁设计时: (1) 限制整体式桥梁的基础形式, 最好做成单排的细长垂直桩。 (2) 限制桩型。 (3) 调整H型桩弱轴方向, 使之与运动方向一致。 (4) 提供一种铰接装置来控制桩的挠曲。 (5) 限制结构斜交角的大小。还有一些其他问题, 如:如何平衡整体式桥台后面的主动上压力?是否在整体式桥合后留有自由的空间以允许温度膨胀?如需要的话采用什么样的细部构造?等等。当然这些问题的解决, 需要今后在无伸缩缝桥梁设计中不断地进行研究和实践。通过设计上的考虑, 如果设置循环控制缝、压力释放缝、引道板或安排一定的施工次序等可以克服无伸缩缝桥梁的一些缺陷, 但跨径等方面的限制则使一些设计者仍倾向于采用有伸缝桥梁。

3 结语

尽管无伸缩缝桥梁在美国已经成功地建造了很长时间, 但至今还没有一个比较科学的设计理论。目前的设计方法基本上是依赖于经验与观察, 还没有从根本上解决无伸缩缝桥梁有关的分析方法和构造设计。美国大多数州确实采用了无伸缩缝整体式桥台的桥梁, 但调查研究也表明大多数州的交通部门在设计上还都非常保守, 应该可以建造更长的桥梁。但是要使设计更加能够被接受仍然有必要进行一些合理的研究与分析。虽然无伸缩缝桥梁在我国尚未开展深入的研究, 但从本质上讲, 这也是一个桥梁结构的分析与设计问题。

参考文献

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无伸缩缝桥梁 篇2

关键词：高地震区,无伸缩缝,桥梁,抗震研究

0 引言

云南是我国西南边疆，高原、山区面积占94%，交通运输以陆地交通为主，特别是公路交通占主要部分。改革开放以来，云南的交通业得到了快速发展，特别是进入90年代以后，几条国道干线及与周边国家的国际通道骨架干线高速公路已建和在建。由于地形、地质原因，云南公路中的桥梁数量占有相当大比例，而我省是一个地震多发、地震烈度较高的省份，2008年四川汶川地震及1995年日本阪神地震，对桥梁工程的破坏，就足以证明地震力对桥梁工程的危害，因此桥梁抗震技术的研究在我省有着十分重要的意义。

无缝桥梁由于全桥取消了伸缩缝，不仅改善了行车条件，减少了伸缩缝装置运营期间的维修成本，且由于无缝桥梁的整体性好，增加了梁端超静定约束，地震时具备良好的变形和消耗地震能量的能力，因而具有良好的抗震性能，且还能避免地震时落梁情况。

发展至今，无缝桥梁大致分为整体式和半整体式两大类型，如图1。本文主要针对半整体式桥梁抗震性能作分析计算（半整体式无缝桥是一种上部结构与下部结构没有完全刚性连接的一种桥梁结构，上下部之间与普通桥梁一样，设置支座），而本文所采用的半整体式桥梁设计技术是引进加拿大NDLEA公司的无伸缩缝半整体式桥梁技术。

云南省安宁至晋宁高速公路中侵长1号桥（K0+936) 11×30米T形连续梁桥及小海口桥（K5+995) 8×20米简支空心板桥，设计均采用了无伸缩缝半整体式桥梁技术，本文主要针对小海口桥梁抗震性能进行研究分析。

1 工程实例

小海口桥位于安宁～晋宁高速公路2合同小海口段，中心桩号K5+995，桥梁全长168.92米，起止里程K5+912.04～K6+077.96。原设计为4×20+4×20米简支空心板, 下部采用三柱式墩及钻孔灌注桩基础、埋置式桥台, 全桥在两岸桥台处及4号墩顶各设置一道伸缩缝, 共三道伸缩缝 (单幅) 。

后该桥采用加拿大半整体式无缝桥梁技术，对两岸桥台进行了局部修改设计，取消了所有伸缩缝，桥型布置图如图2示。

根据加拿大半整体式无缝桥梁技术，对主梁端部和桥台做局部修改设计，桥台台后构造如图3。

本桥路基宽度33.5m，上部构造如图4所示，主梁横向：由15片20m跨径标准预制空心板组成，单幅桥宽16.25m，材料为C50混凝土；主梁纵向采用先简支、后桥面连续，全桥长8×20m，全桥无伸缩缝。现浇层为10cm厚C50混凝土；铺装层为10cm厚沥青混凝土。护墙和护栏采用C25混凝土浇注。

下部结构采用三柱式桥墩。桥墩直径统一为1.4m，盖梁和桥墩采用C30混凝土浇注；桩基采用单排钻孔灌注桩，桥台及1#墩处按摩擦桩设计，2#～7#墩处按嵌岩桩（嵌岩深度不小于5米）设计，直径统一为1.5m，采用C25混凝土浇注。桩柱式桥墩详细尺寸如图5所示。

桥位处工程地质为上覆褐红、褐黄色，硬塑亚粘土，下伏紫红色泥岩，及褐红、褐黄、灰黄色泥质粉砂岩夹砂岩，全风化，灰绿、灰黄色泥质粉砂岩，强～弱风化。

2 抗震性能分析：

2.1 建模说明

本项工程设计时间2005～2006年，项目于2008年正式开工，2011年1月建成通车，抗震设计中主要采用《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89）抗震设计方法，利用大型有限元软件MIDAS针对有缝和无缝桥的特点建立两种类型桥梁的动力计算模型，并进行抗震分析，将计算结果经行比较分析，最后根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）和《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89）进行验算。

根据《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89）和《中国地震动参数区划图（GB18306-2001）》，桥址所在地抗震设防烈度为Ⅷ度，地震动峰值加速度为0.2g，场地类型为Ⅱ类，水平地震系数取0.2，重要性系数取1.7，综合影响系数取0.33，结构阻尼比取0.05。地表5%阻尼比反应谱见图6。

桥梁为双幅桥，上部均为空心板，因此取墩高较高的右幅桥进行建模分析。大桥有限元模型中，梁、墩和盖梁等构件均采用空间梁单元模拟，其中主梁采用梁格模型。

桥梁桩基通过在桩基础相应位置处设置纵、横桥向土弹簧的方法，来考虑桩土相互作用的影响，模型中仅考虑土弹簧刚度，忽略阻尼和质量特性的影响，土弹簧采用MIDAS中的“弹性连接”进行模拟，弹簧刚度根据土层的m值进行计算，计算出各桩基础的纵向和横向土弹簧刚度。

普通板式橡胶支座（GYZ）根据《JT/T 4-2004公路桥梁板式橡胶支座》和“抗震规范”分别计算出水平向和竖向刚度，对于四氟滑板式橡胶支座（GYZF4）只考虑竖向刚度，不考虑水平向刚度。

无伸缩缝桥梁考虑板端横梁—土相互作用：

板端横梁在计算分析中考虑同土的相互作用，采用集中土弹簧模拟，集中土弹簧的刚度可采用表征土介质弹性值的m参数来计算。

根据《公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTG D63-2007) 地基系数C与深度成正比，即C=mZ。式中m表示为土弹簧位置处非岩石地基水平向抗力系数的比例系数，在无实测资料时可根据《公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTG D63-2007) 取；Z表示深度。

模型中板端横梁-土作用计算图示见图7，可求得横梁顶部C0=0；横梁底部Ch=C=mh, h表示横梁高度。式中，a为土层厚度，取板端横梁高度；b为该层的宽度，取板端横梁对应的梁宽度。

板端横梁水平向集中土弹簧刚度Kz为：

大桥动力有限元模型如图8所示，全桥共划分为4119个单元。模拟桩土作用的弹性连接288个，模拟支座弹性连接共237个，模拟板端横梁土作用的弹性边界30个。

2.2 动力特性分析

表1中列出了有伸缩缝和无伸缩缝桥前20阶自振频率及振型的主要特点。

从表中可以看到，有伸缩缝桥第1阶为纵向振型，周期约1.517s；第2阶为横向振动，周期约为0.828s；第4阶为横向对称振动，周期约为0.472s。而无伸缩缝桥第1阶为横向振型，周期为0.824s，对应有伸缩缝桥的第1阶；第2阶也是横向振动，周期约为0.726s，对应有伸缩缝桥的第2阶；第3阶才出现全桥纵向振动，周期约为0.721s，比有伸缩缝桥的周期少约0.8s，可见无伸缩缝桥由于板端横梁-土作用，刚度增大，使得大桥纵向刚度增加，有利于减小大桥的纵向变形。在第4阶以后，两种桥型的振型基本一致。

3 抗震性能评价

3.1 分析内容和方法

采用反应谱法进行地震反应分析，地震动输入分别按纵向和横向输入，地震分析结果和恒载组合，荷载组合系数均取1.0。

3.2 计算结果及结果分析

表2列出了纵向地震作用下大桥最不利桥墩和桩基的内力和结构最大变形，可见，无伸缩缝桥的桥墩剪力和弯矩均小于有伸缩缝桥，只有后者的一半左右，由于无伸缩缝桥两侧板端横梁-土的作用有效减小了桥墩受力。主梁纵位移和墩底位移同样减小了一半，支座最大变形减小了60%。此外，由于结构刚度增加，墩桩轴力变大，但轴力增幅的绝对值很小，约12k N，因此总体看来，无伸缩缝桥对抗震是有利的。

表3列出了横向地震作用下大桥最不利桥墩和桩基的内力和结构最大变形，可见，无伸缩缝桥的桥墩剪力和弯矩和变形与有伸缩缝桥基本一致，板端横梁-土的作用对大桥整体横向受力影响较小。

3.4 下部结构验算

根据计算结果和桥墩等截面的配筋情况，按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）和《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）要求进行对结构各关键截面进行强度验算。

验算内力采用包络值，地震响应以轴力受拉为正，受压为负，弯矩和剪力取绝对值。

验算关键截面，对于桥墩取墩底和墩顶截面，桩基截面根据取桩顶至桩顶以下5～6m的最不利截面。结构验算材料参数见表4，材料强度均取设计值。

纵向地震作用下，桥墩和桩基最不利截面验算结果见表5，桥墩最小安全系数为2.78，桩基最小安全系数为3.13；横向地震作用下，桥墩和桩基最不利截面验算结果见表6，桥墩最小安全系数为2.22，桩基最小安全系数为3.39。可见，桥墩和桩基均满足抗震设计。

4 结论

根据以上对K5+995加式半整体式无缝桥梁进行抗震性能研究，得到的结论如下：

(1) 针对半整体式无缝桥梁的特点，给出了大桥的动力有限元模型建模方法。主要有：上部结构应采用梁格法，板端横梁土模型宜采用“m”法模拟等。

(2) 通过动力特性分析发现，可见无伸缩缝桥由于板端横梁-土作用，全桥纵向刚度增大，全桥纵向振动模态周期变短，有利于减小大桥的纵向变形和支座变形，对于其他方向的影响较小。

(3) 在纵向地震作用下，由于板端横梁-土的作用有效减小了桥墩受力，半整体式无缝桥梁桥墩剪力和弯矩均小于有缝桥梁，且只有后者的一半左右。主梁纵位移和墩底位移同样减小了一半，支座最大变形减小了60%。虽然墩桩轴力变大，但轴力增幅的绝对值很小，约12kN，总体看来，半整体式无缝桥梁对抗震是有利的。

(4) 在横向地震作用下，无缝桥梁受力和变形与有缝桥梁基本一致，板端横梁-土的作用对大桥整体横向受力影响较小。

(5) 通过结构验算，桥梁墩柱、桩强度满足抗震设计需求。

参考文献

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[2]Semi-Integral Abutment Bridges The Queen's Printer forOntario, 1999.Reproduced with permission.

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无伸缩缝桥梁 篇3

按照伸缩量大小, 可以把桥梁伸缩缝分成不同的规格, 而且其具有不同的结构。为了满足耐久、适用、经济、可靠的要求, 需要按照行车舒适度、交通量和公路等级来对不同种类的伸缩缝进行选择。从构造上可以把伸缩缝分成:无纺布伸缩缝、填充式伸缩缝、橡胶伸缩缝、梳形伸缩缝和模数式伸缩缝等。我们必须对伸缩缝的施工质量和工艺引起充分的重视。因为即使结构不同的伸缩缝可以满足适当行车条件的使用要求, 但其使用效果也会受到施工质量的影响。

2 公路桥梁伸缩缝施工中存在的问题及原因分析

2.1 公路桥梁的伸缩缝施工中存在的主要问题:

2.1.1 混凝土 (用于固定伸缩缝) 出现了程度的不同损伤。2. 1.2两侧路面的标高和安装伸缩缝的标高之间存在差异而导致伸缩缝处跳车。

2.1.3 伸缩缝早期破坏, 如螺栓脱落、破碎或自身变形。

2.2 主要问题产生的原因:

2.2.1 外界的影响和养护不到位。2. 2.2混凝土的浇筑未达到设计强

度的要求, 经常产生空洞、蜂窝等, 不够密实, 很难对车辆荷载的强烈冲击进行承受。另外, 交通的提前开放导致过渡段的锚固混凝土出现早期损害, 进而引发伸缩缝营运环境的下降。2.2.3沥青混凝土的铺装层和伸缩装置两侧的水泥混凝土没有结合好, 碾压的密实度不够, 易出现脱落和开裂。外加刚柔相接, 易于台阶的产生, 最终破坏了伸缩装置。2.2.4不够重视桥梁伸缩装置的施工工艺, 没有根据相关的操作要求和安装程序进行施工, 造成伸缩装置无法正常工作。

3 公路桥梁施工中桥梁伸缩缝的施工质量控制措施

3.1 施工准备

3.1.1 任何施工的顺利都是需要工具准备的齐全的, 桥梁伸缩缝的

施工也是如此, 之前是要把养护需要的工具如运水的、草苫子等备足, 还有小型的机具和机械的设备都要配备齐全, 尤其是能够确保使用的车辆通行的跳板要准备充足, 保证安全。检查和验收是十分必要的, 尤其是伸缩缝缝体间隙和异型边梁的顺直情况和水平整齐的情况, 更要熟悉整体的操作和安装的规划图。3.1.2质量的保证和全体工作人员的安全都是一样的重要的, 这就保证在施工之前做好必要的醒目的禁止通行的标志, 更要做好交通控制和适当封闭的工作。3.1.3对于整个的伸缩缝的设计方案在开工前由监理单位报批要按照各种规范施工, 规划安排, 全面安全的组织施工。

3.2 交通开放后的养护

施工完成后交通使用后, 要保证桥梁的长期使用和使用的寿命就要切实的做好伸缩缝的实际保护和养护的工作。

3.2.1 路面交通运行以后, 要时常的对路面和缝体相关连接的部分

进行检查的修理, 在接缝处灌注水泥密封胶及环氧树脂掺配胺类固化剂和或聚氨脂密封胶。3.2.2整个公路的养护都是要认着对待的, 就如橡胶带中的那些小的石屑和小的砂土是要及早处理干净的, 这样才能保证胶带不被刺破, 保证自由的伸缩, 特别是在冬季, 更要及时清理胶带内的垃圾, 还要清理伸缩缝砼表面的碎杂。

3.3 浇注

采用插入式和平板式振捣器两种振捣方式浇筑混凝土, 同时从伸缩缝的两侧进行, 使用振捣棒振到没有气泡为止, 以确保混凝土的密实;宜使用胶带粘贴封死两型钢间的上表面凹槽, 以防止从上部的缝口混入混凝土到伸缩缝凹槽内;必须使模板的支撑接缝严密, 牢固, 保证在振捣混凝土时不漏浆、不跑模。

3.4 焊接

梁端预埋件和伸缩缝锚杆之间的焊接, 是对伸缩缝的使用年限进行确保的, 伸缩缝型钢与锚杆之间的焊接总拉力必须和梁端预埋件与锚杆之间的焊接总拉力保持一致。原则上应该从单侧开始进行梁端预埋件和锚杆之间的焊接工作, 如果温差的变化较大、单侧焊接的时间较长且焊接的工作量较大, 则应该在完成好单侧焊接后, 立刻对另一侧左, 右, 中的3个主要部位的锚杆进行焊接, 随后把伸缩缝限宽板的约束解除掉, 另外还要焊接另侧其他的各个锚杆, 但是切记不可同时对双侧进行焊接。

3.5 标高的固定和调整

3.5.1 对于伸缩装置的标高暂时固定完成后, 要重新量一遍, 这样是

为了保证临时固定的工作中并没有出现差错和变形, 然后一次将伸缩装置两边的预埋筋和锚固筋全部焊牢。3.5.2不断的调整伸缩装置直线度和标高, 达到与方案的设计一样的时候, 才可以做暂时的固定工作。3.5.3沿着桥宽每隔1.2m横向放置一根横吊梁, 使槽钢下面和伸缩装置上顶密贴, 接着开始改正, 一直到能够和完成的混凝土沥青路面吻合, 包括纵坡、顺桥和横坡。

3.6 安装

型刚太热就会产生变形, 为了避免这样的情况发生, 就要在型钢定位后采用一段段点焊的做法, 还要采用质量高的焊条, 焊接一个个的进行, 首先是顶面的焊接, 接着是侧面, 最后才是底面的焊接工作, 最终保证工作的质量。对于安装之前应该对槽内进行检查, 确保里面没有杂物, 特别是要采用高压的水枪把桥梁支座里的杂物冲洗干净, 做到定位之前确保型钢的水平直度。

3.7 开槽

开槽要使用风镐, 完成之后就要把槽内的杂物都处理干净, 还要在槽的两边放好钢板和彩条, 然后把清理的杂物放在彩条或者钢板上。对于缝两侧的沥青砼路面, 开槽前后都是要对其的水平和整齐度检查的, 而且还要检查桥面铺装砼铺的合不合格, 切缝和桥后搭板立面能不能相接做出检查, 假设不能达到需求, 就要进行二次切缝, 将其宽度变大。若梁和梁之间的间隙小于或大于规定范围, 不符合要求, 应该妥善处理, 找到合理的方案。

3.8 清槽和切缝

使用砼切缝机根据图纸的要求对伸缩缝进行切缝, 而且要注意在切缝的时候确保路面的切口不出现啃边的情况, 不但平整, 顺溜还整齐。接着使用风镐去除切缝之间的材料, 对于毛槽口的表面的混凝土要凿去更要及时的清理妥善, 冲去槽口里已有的伸缩缝填料, 但是注意不能把槽口之外的砼破坏了, 用高压泵对构造缝内和槽口剩下的垃圾不断的冲洗。

结束语

正常来讲桥梁问题与人们出行息息相关, 而伸缩缝的质量对于桥梁又是很重要。伸缩缝的伸缩装置如果破坏或者发生病害就会使伸缩缝的地方出现台阶, 影响交通和安全, 那么做好防护就是重要的了, 所以要做好伸缩缝的养护工作, 在其施工和设计的时候要考虑全面, 做好防治工作, 采取有效的方法和措施, 保证桥梁伸缩缝的安全质量, 这样才会避免质量的不符合要求, 提高交通的质量和桥梁的使用寿命。

摘要：对于整个的建筑业来说, 建筑物的使用寿命是切实需要关注的问题, 作为建筑业的一部分公路桥梁自然也是不能忽略施工质量的监管的, 那么作为其一个重要的施工过程, 伸缩缝装置当然也是值得重视的, 它起着调节的作用, 本文就是对于公路桥梁结构伸缩缝的相关问题及原因进行了分析和研究, 总结出了一些伸缩缝工程的施工方案措施, 以便更好的发挥它应有的效能。

关键词：公路桥梁,桥梁伸缩缝,施工质量,控制

参考文献

[1]李瑞奇.桥梁伸缩缝加固方法之研究[J].湖南交通科技, 2003 (2) .

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[3]秦顺全.桥梁设计与施工技术[M].北京:人民交通出版社, 2002.

浅析桥梁伸缩缝设计 篇4

随着我国交通运输事业的迅猛发展, 桥梁作为交通线中的重要组成部分, 其数量的增多、规模的扩大更为明显, 而桥梁组成之一的伸缩装置, 用量也越来越大, 使用范围也越来越广, 型式也越来越多了。桥梁伸缩缝问题现在仍处于探索研究中, 它对公路车道的平整度影响较大。为了改善路面与桥面相接处的平整度, 一方面应当加大桥梁的联孔长度以减少伸缩缝的数量, 另一方面要不断改进伸缩缝的型式、材料以及设计和施工质量。

1 影响伸缩量的基本因素

1.1 温度变化

温度变化是影响伸缩量的主要因素。由于我国幅员广大, 温差悬殊、变差幅度各地不一, 兹推荐下列数据供设计参考使用。由于温度使桥梁内部温度分布不均匀会引起大跨径桥梁端部产生角变位, 一般跨径比值较小, 可不予考虑;大跨径桥梁, 设计时应予考虑

1.2 混凝土的徐变和收缩

钢筋混凝土桥及预应力混凝土桥需考虑其徐变及收缩。徐变量按梁在预应力作用下的弹性变形乘以徐变系数埭=2求得。收缩量以温度下降20℃来换算。应当考虑安装时混凝土的徐变和收缩已完成的部分, 为此应将全部徐变和收缩量乘以折减系数?。下列?值供设计时参考。

徐变的龄期是以施加预应力后的时间计算, 收缩是以浇筑混凝土以后到安装时的全部龄期计算, 设置伸缩装置后施加的预应力需另加。

1.3 各种荷重所引起的桥梁挠度

活载、恒载等会使桥梁端部发生角变位, 而使伸缩装置产生垂直、水平及角变位。如果梁比较高, 且伴有振动的情况, 应格外注意。

由于加宽桥面而要设置纵向伸缩装置时, 由于跨中挠度较大, 还应注意在振动时变位随时间变化的相位差。

1.4 地震影响使构造物发生变位

地震对伸缩装置的变位影响比较复杂, 目前还难以把握, 在设计伸缩装置时一般不予考虑;但如有可靠资料能算出地震对桥梁墩台的下沉、回转、水平移动及倾斜量时, 在设计时给以考虑当然更好。

1.5 纵坡对变位的影响

纵坡较大的桥, 通常施工时把活动支座作成水平的, 因而在支座位移时在路面产生了一个垂直差 (△d) , 其值为水平位移乘以纵坡 (tgθ) , 在变位较小的情况下可不予考虑, 但对组合钢桥变位大且纵坡也大的情况下, 设计伸缩装置的形式就应认真对待。

1.6 斜桥及曲线桥的变位

斜桥及曲线桥在发生支承移动方向的变位△L时, 便有在桥端线方向的变位△S及垂直于桥端线方向的变位△d:

△d=△L sinθ△S=△L cosθ

式中:θ-倾斜角;△L-伸缩量。

把沿支座移动方向的位移△L称作伸缩缝, 把垂直于桥梁线的位移△d称作梁端伸缩缝。由于平行于桥端线△S的位移而使伸缩装置在平面上受扭, 产生剪应力, 在设计时必须注意。同时, 还应注意支座的约束条件及墩台形式的不同所产生的影响。

2 桥梁伸缩缝设计要点

2.1 伸缩缝破坏过早的设计原因。

伸缩缝的破坏最先从过渡段的混凝土开始。过渡段混凝土的主要荷载为车辆轮压产生的动载, 当轮压在伸缩缝上时, 其荷载通过锚固系统传递到过渡段混凝土, 再传递到梁板上, 并产生一定的压缩变形。在设计上而言, 造成伸缩缝的破坏过早, 无非是以下方面的原因:伸缩缝在整个桥梁工程所占的份量不多, 一般易被设计人员忽视, 从而未对伸缩缝进行细致的考虑与设计;伸缩装置的受力复杂, 而与之密切相关起决定作用的锚固系统却不尽合理;设计方面对施工的实际情况考虑不足。如:锚固混凝土太薄且钢筋密布, 伸缩装置的锚固系统很难准确地预埋在梁中, 甚至无法预埋, 相当一部分锚固系统不得不锚固在整体化层混凝土中;有的设计工程师在伸缩缝设计过程中只注重计算桥梁的伸缩量, 并以此进行选型, 而往往对伸缩装置的性能了解不全面, 忽视了产品的相应技术要求。

2.2 伸缩缝设计要点

合理选定恰当伸缩量的缝隙极为重要, 缝隙越大伸缩装置越容易遭破坏。采用的缝隙过大或过小, 以及没有考虑安装时的温度而调整间隙。特别是针对板式橡胶伸缩装置, 易造成破坏。即使是连续桥面, 在面层铺装上往往也会出现裂纹。因此。要采取预先切割桥面, 设置接缝, 或用较软的铺装层来吸收裂缝, 或者安设小型的伸缩装置来解决。在较大纵坡的情况下, 如不设置考虑适应竖直变位的构造, 也容易产生缺陷, 引起破坏。伸缩装置沿桥面纵向, 即使伸缩量小, 也存在挠度差大的问题, 因此, 在伸缩装置构造上要给予重视。伸缩装置与梁体结合成等强的整体无疑是提高其使用效能的重要手段。除模数式伸缩装置之外的其他类型的桥梁伸缩装置, 与桥面板的固定、结合往往不够充分, 效果不甚理想, 一般构造尺寸较小、刚度不足, 而且对新材料的特征、配合等研究不够深入, 所以在选型时应作充分的比较研究。为防止因雨水而起的漏水现象, 虽然在一些钢制伸缩缝装置中, 对配合部位采取插入密封橡胶或将排水装置或铺装层面层作为容易清扫的型式, 或在整个缝隙中灌注填人防水材料的实用型式。对与桥面的雨水, 一般应在伸缩装置附近设集中排水口;对不在日常养护作多次涂漆的构件上, 设计上应采用优质耐久的防护材料作有效的处理。

3 对目前伸缩装置设计的建议

3.1 小跨径的中小桥 (如20m以内的) 宜不设伸缩缝。支座采用固定式橡胶支座, 让墩台的弹性变形和台后的土抗力来抵抗温度应力 (因变形长度在10m以内伸缩量一般在5mm以内) 。也可以在路面及桥面铺装摊铺完了, 再沿原缝开一条宽2cm深3~5cm的假缝, 内填以沥青麻絮或其他可塑性材料以防面龟裂。

3.2 中、小桥宜采用W型伸缩装置, 它具有以下一些优点:伸缩体与铁件联接可不用胶水, 而利用橡胶本身的预压密缝防水;构件尺寸小, 相应材料用量省, 施工方便, 造价低;温度伸缩变形发挥像胶弹性材料性能。在外荷作用下则充分利用拱形结构的优势。

3.3 从实践和有关资料来看, 不论W型、V型、空心板型的橡胶体都可使用。毛病不在胶体本身, 而是在整个伸缩装置结构的设计是否合理。

3.4 从目前已经施工的伸缩装置来看, 板式伸缩装置的平整度较好, 其原因是胶体内不仅加入了足够数量的钢板以增加变形体的刚度, 而且又有足够数量的铆钉使伸缩体同桥梁变形体的联结比较牢固, 不至于象原来空心板橡胶伸缩缝那样易于脱出。

4 结语

桥梁伸缩缝的破坏, 对桥梁使用性能以及通车都会带来严重的影响, 因此必须加强桥梁伸缩缝的优化设计, 从伸缩缝类型、结构以及环境等相关因素进行强化设计, 才能确保伸缩缝在今后的使用中, 满足桥梁使用性能。

参考文献

[1]刘鹏.桥梁伸缩缝设计选型要点[J].山西建筑.2009. (31) .333-334.

[2]张伟.赵山渡渡槽伸缩缝处理方案设计[J].大坝与安全.2009. (3) .78-80.

桥梁伸缩缝施工工艺探析 篇5

关键词：桥梁,伸缩缝,施工

桥梁在通车运行后, 在气温变化的影响下, 桥梁梁体发生变化, 从而使梁端发生位移, 为适应这种位移并保持行车平顺, 就必须设置桥梁伸缩缝装置。桥梁伸缩缝的作用就是在于调节由车辆荷载环境特征和桥梁建筑材料的物理性能所引起的上部结构之间的位移和上间结构之间的联结。桥梁伸缩缝装置是桥梁构造的一部分, 如果设计不当、安装质量差、缺乏科学和及时的养护, 大部分的桥梁会在伸缩缝处形成台阶, 造成车辆行驶出现跳车, 并且直接影响到行车的平稳性和舒适性、桥梁的服务质量及使用年限。

1 伸缩缝的选用

1.1 产品的选择

在高速公路工程中, 桥梁伸缩缝的选用直接影响到安装后的质量, 因此现在大部分业主都在安装之前通过考察和招投标确定生产厂家, 避免施工单位为了降低成本选用质量低劣的产品。伸缩缝的选用除了要按设计确定的型号选用外, 还要考虑其平整度、耐久性、排水性、防水性、施工性、维修性和经济性要求。伸缩缝所用的橡胶止水带、型钢、钢筋、锚固件等材料其物理性能均要满足规范要求。

1.2 产品的安装

有了好的产品, 还必须要有好的安装队伍。伸缩缝安装是一项专业性很强的工作, 因此现在通行的做法是请伸缩缝生产厂家专业安装队伍进行施工, 一是厂家专业安装队伍对伸缩缝的结构比较熟悉, 知道在施工中应该注意哪些问题, 从而能够较好地控制安装质量;二是由厂家进行安装对以后伸缩缝一旦出现质量问题, 不会因为到底是产品质量问题还是安装问题而进行互相推诿。

2 伸缩缝的施工

2.1 施工准备

2.1.1 在伸缩缝施工前, 向监理单位上报详细的施工方案报批, 要求精心组织, 统筹安排, 严格按照施工规范进行施工。

2.1.2 开工前必须做好交通封闭和管制工作, 设立醒目禁行标志, 确保施工作业人员和机械设备的安全以及伸缩缝的施工质量。

2.1.3 对进场的伸缩缝进行顺直度、平整度及间距等进行检查验收, 对不合格的产品要及时进行改正或更换, 避免延误施工。

2.2 切缝

2.2.1 根据施工图纸要求确定切缝宽度和切缝位置, 采用切缝机进行施工。切缝时锯缝线以外的沥青砼路面要用塑料薄膜进行覆盖, 防止污染路面。锯缝时要保证顺直平行、立面垂直、断面整齐无损坏。锯缝时要保证将路面砼切透, 防止开槽时将缝外的砼弄松动。

2.2.2 切缝以后要及时对被污染的路面进行清洗, 防止时间过长造成清洗困难或无法清洗, 造成污染路面。

2.3 开槽

2.3.1 用风镐开槽, 开槽后将槽内的沥青砼及其他杂物清除干净, 同时在槽两边放彩条布或钢板, 将清理出来的杂物统一放在彩条布或钢板上。

2.3.2 开槽之前与之后都要对缝两侧的沥青砼路面进行平整度检测, 还要检查一下桥面铺装砼是否打到位, 检查切缝是否与桥后搭板立面相接, 如果达不到要求, 应该考虑加大切缝宽度进行二次切缝。

2.3.3 开槽以后要检查梁与染之间的间隙是否符合要求, 如不符合要求要采取措施进行处理。

2.3.4 开槽后立即进行预埋钢筋的调直和除锈工作, 如果发现预埋筋数量不足, 应补打数量足够的膨胀螺栓, 确保伸缝缝的安装质量。

2.4 安装焊接

在伸缝缝安装之前将伸缩缝内的杂物清理干净, 特别是桥梁支座之间的杂物必须用高压水枪冲洗干净。

2.4.1 调直、理顺梁端预埋钢筋, 调直钢筋时必须在火焊的烘烤配合下扳直扶正, 严禁冷扳、冷弯。

2.4.2 伸缩缝安装一般应在15～20℃的温度范围内进行, 当安装的实际温度与出厂的预定温度有较大偏差时, 则要调整组装定位间隙值 (如表1所示组装定位间隙值与安装温度关系) , 伸缩缝定位宽度误差为±2mm, 要求误差为同一符号, 不允许一条缝不同位置上同时出现正负误差。

2.4.3 伸缩缝的标高以两侧沥青砼面层的标高低2～3mm为宜, 并对伸缩缝的纵向顺直度进行调整。当伸缩缝的标高与直顺度调整到符合设计要求后, 可进行临时固定, 固定时沿桥宽的一端向另一端依次将伸缩缝与预埋钢筋间隔2～3个锚固筋焊一个焊点, 并且两侧对称施焊, 防止伸缩缝翘曲变形。

2.4.4 固定后对伸缩缝的标高及平整度进行复测, 确认没有任何变形、偏差后, 将型钢梁上的锚固筋与预埋钢筋在两侧同时施焊, 待达到预测的安装温度时, 再将另一侧全部焊牢固。焊接的同时应随时控制平整度在0～1mm以内。要求焊缝饱满, 无跳焊、漏焊现象, 保证伸缩缝的使用寿命。待焊接牢固后, 尽快将临时固定卡具去除, 使其自由伸缩。

2.5 砼浇注

浇注前模板安装应牢固、严密, 防止砼砂浆流入梁端的缝隙内, 同时做好两侧路面的防护, 防止施工时污染路面。并且浇注前应再次清理槽内的垃圾并用水彻底冲洗, 经检验合格后方可进行浇注。

2.5.1 砼采用C50钢纤维砼, 拌合采用单卧轴JD-350m搅拌机搅拌。根据施工配合比配料, 将砂、石、水泥、钢纤维干拌1.5～2min, 然后再加水及外加剂湿拌2min。各种材料的称量允许偏差控制在规范允许的范围之内。搅拌时要防止纤维结团, 纤维弯曲或折断。

2.5.2 砼浇注时要严格控制砼的坍落度, 以2～3cm为宜, 砼应一次全部浇注完成保证其整体性, 浇注过程中应保证钢纤维分布的均匀性、结构的连续性、浇注的对称性。

2.5.3 砼振捣时要掌握好振捣方法, 一般采用小功率振动器, 振动时不能过振。振捣时采用两侧同步振捣的方法, 振捣到砼表面冒出浓浆不再有气泡为止。

2.5.4 砼抹面用抹平工具抹磨, 将混凝土表面外露的石子、钢纤维以及竖起的钢纤维压入混凝土中, 待钢纤维混凝土表面无泌水现象再作第二次抹平。经二次抹压的混凝土表面应平整, 没有碎石、钢纤维裸露和浮浆。

2.6 砼养生

锚固区砼在初凝后立即用土工布或麻袋覆盖养护, 时间不少于7天。待砼强度达到50%以上时, 即可安装橡胶止水带, 安装时注意清理缝内的杂物。养生期间严禁车辆通行, 待砼强度达到100%以后方可开放交通。

3 体会

结合邢威高速公路伸缩缝的施工, 认为在以后的伸缩缝施工中应注意以下内几个方面的问题:

3.1 在桥台和梁板预制时, 要注意伸缩缝预埋钢筋的位置要准确, 角度要一致, 保证在伸缩缝施工时伸缩缝上的锚固钢筋能够与预埋钢筋准确对接。

3.2 在桥面铺装完成后通车做临时便道时不要在桥台与桥面之间用土或路面基层填料进行填筑, 应该用土袋或砂袋在上面铺筑, 保证填料不致掉到伸缩缝内, 以免造成以后伸缩缝施工时清理困难, 而且清理不彻底还容易留下质量隐患。

3.3 在进行桥面铺装时, 桥面铺装混凝土应打到设计位置, 否则会造成伸缩缝切缝过宽, 增加混凝土用量造成浪费。

3.4 伸缩缝砼浇注后封闭交通, 严禁车辆通行, 除了采取必要的防护措施外, 还要派专人进行看守, 防止车辆破坏, 保证砼质量。

3.5 提高和重视台后填筑的质量, 防止因产生桥头跳车而加速伸缩缝装置的破坏。

4 结束语

伸缩缝施工质量的好坏直接影响到车辆通行的质量, 也是预防桥头跳车最直接有效的方法。提高伸缩缝的施工质量应在原材料的选择、施工队伍的选用、砼配合比设计、优化施工工艺、加强施工现场管理等方面加强控制, 各项工作都要做到精益求精, 从各方面综合控制确保伸缩缝的施工质量

参考文献

[1]丰科勇.桥梁伸缩缝安装的施工工艺和施工控制[J].科技情报开发与经济, 2004, (11) .

桥梁伸缩缝加固与维修 篇6

1 伸缩缝的破坏因素及破坏形式

伸缩缝的设计要求是不但要保证梁体的自由变形,而且要使车辆在接缝处能平顺的通过和防止雨水、泥土、杂物等堵塞。伸缩缝的构造应施工和安装方便,其部件除本身要有足够的强度外,应与桥面铺装部分牢固连接。

伸缩缝的变形量是决定伸缩缝变形破坏的主要因素,其变形量如下:

L=△L+t+△L-t+△Ls+△LE

注:△L+t是以安装伸缩缝结构时为基准温度伸长量

L-t是缩短量

Ls是收缩和徐变量

LE是梁的制造与安装误差的富裕量,它可按计算变形量的30%估算。

对于大跨度桥梁应计入因荷载作用和梁体温差等引起的梁端产生的伸缩变形量。

现根据上式分述伸缩缝的破坏因素及其表现形式。

(1)气温变化。夏季高温、冬季寒冷均可造成混凝土收缩与膨胀,加上混凝土自身的徐变产生了桥面纵轴向拉力与压力,由于力的传递,所产生的应力作用在固定橡胶伸缩装置的螺钉上,如果螺钉与锚固筋、螺钉与底钢板或底钢板与锚固筋的焊接强度低,就会在焊接处发生断裂。具体表现为螺钉松动、脱落,造成橡胶伸缩装置固定点减少,若螺钉大部分脱落,在行车的作用下,伸缩装置就会松动。在行车荷载作用下出现伸缩装置中部下沉,严重的伸缩缝板断裂。

(2)相邻两桥墩的不均匀沉降,梁体上下部温差等引起的梁端变形,以及车辆驶过时,梁端变形引起的拍击作用,均可造成伸缩装置垂直方向的剪切应力。与前一种破坏形式相同,它也是通过力的传递,造成螺钉与底钢板(锚固筋)在焊点处断裂,进而松动脱落。

(3)立交桥座落在交通繁忙的交叉路口,巨大的车流量是造成伸缩装置自身破坏的主要因素。立交桥上车速较快,通过伸缩缝时,虽然时间短,但车轮与伸缩装置的摩擦力很大,久而久之伸缩装置橡胶表层花纹逐渐磨平,加之雨雪天气,气温的骤然变化均易造成橡胶老化、变硬、破碎,甚至剥落,严重的可露出内部的钢板条。

(4)做为固定橡胶伸缩装置的护缘角钢的损坏也是一种主要破坏形式。其主要原因是由于护缘角钢比较长,短的四五米,长的十几米,各部分的受力状况不同,使角钢产生了比较复杂的变形情况,扭转弯曲等现象都能出现。钢材的碳含量低,弹性阶段比较短,塑性好,加上车辆行驶的连续性,所以护缘角钢变形后不易恢复原状,也加速了以上几种破坏形式的出现。同时角钢的变形挤压它两侧的混凝土,致使混凝土破碎,在车辆碾压下出现坑槽等病害。

以上是伸缩缝的几种主要破坏因素,需要注意的是这几种破坏形式不是单独出现的,在综合因素的作用下,一些破坏形式往往一并发生。

2 维修伸缩缝使用的材料

(1)伸缩装置。

我们所维修的伸缩缝绝大部分都是橡胶板伸缩缝。它是采用优质橡胶内嵌钢板条作为伸缩缝的填嵌材料。其优点是既富于弹性,又保证了强度,既能满足变形要求又兼备防水的功能。我公司所采用的伸缩板主要有以下几种型号:JH30型、JH60型、JH100型、JHl50型。随板还附有与之配套的螺栓、腰形垫圈、弹簧垫圈等。螺栓多是焊接在锚固筋或钢板条上。使用的钢筋主要有Φ8、Φ6两种型号,底钢板可根据不同的伸缩板类型采用不同的型号。角钢采用70×70㎜的A3钢。

(2)水泥混凝土铺装混凝土铺装层是伸缩缝的重要组成部分。

它的浇筑质量关系到护缘角钢的稳定问题。原混凝土铺装层采用C50混凝土,虽能满足设计要求,但养生时间长,不利于短期施工。并且伸缩缝的维修是在立交桥正常通车情况下进行的,要求施工期短,以免防碍车辆行驶,同时又要保证强度。故我们采用C80速干搅拌的混凝土,它具有强度高、速凝、养生时间短的特点,一般18h就可达到强度要求,保证了桥上车辆畅通行驶。

3 伸缩缝加固与维修的施工方法与两点经验

伸缩缝的加固与维修必须先查清伸缩缝的破坏原因与破坏形式,针对不同的破坏因素采用不同的施工方法。

由于气温变化、不均匀沉降、梁端转动引起的螺钉脱落重点在于加强螺钉与锚固筋或底钢板的焊接强度,除了采用优质焊条外,可采用以下方法:

在螺钉与锚固筋之间或螺钉与底钢板之间用废旧螺杆增加的斜向支撑,三者构成三角形以增加螺钉的稳定性。螺钉与锚固筋接触面小是影响强度的主要因素。可以采用旧伸缩橡胶板中的钢板条直接与锚固筋多点焊接形成一底钢板,再在上面焊接螺钉,这样可增加焊接面,提高强度。重点是焊件表面必须清洁以保证焊接质量。

需要注意的是螺钉的间距要事先确定以便与橡胶板孔眼对齐。螺钉的长短要适宜,既不能太长,也不能太短,太长了会高出路面刺穿轮胎,太短了螺母紧的扣数太少,容易造成脱扣。

护缘角钢的维修与加固是整个维修工作中最重要的一部分。因为护缘角钢的损坏可引起一系列诸如混凝土破碎、橡胶板移动、错位等问题。通过对护缘角钢破坏因素分析可知角钢沿长度方向各部分受力不均且与底钢板连接点少,同底钢板及边缘混凝土铺装层结合的整体性差,造成扭转塌腰现象。整治的方法是增加多余力的控制,来达到稳定护缘角钢的目的。具体施工方法就是增加加劲板的个数,同时在加劲板上沿路面纵向焊接螺纹钢筋以增加与混凝土的胶结,形成坚固的整体,避免它与混凝土之间的相对错动,而且做为加劲板底面的底钢板应与锚固筋多点焊接,切实做到与整个桥台结为一体。

水泥混凝土铺装层的破坏是受轴向或水平作用产生的拉应力引起的裂缝在行车轮胎的摩擦与碾压下产生小裂块,进而出现坑槽。要加强混凝土的抗拉强度,可以适当的增加其中钢筋的数量,使之形成合理的钢筋网布局。施工时要注意槽口的清洗工作,上面不应有淤泥、尘土,防止浇筑后在混凝土铺装层与台背之间形成滑层。通过施工我们发现,利用平板振动器振捣后的混凝土颗粒分布均匀,气泡含量少,这有利于提高强度,加速混凝土的凝结。

以上是针对伸缩缝的几种病害的加固维修方法。同时施工中我们也总结了两点经验现简述一下:

(1)如果橡胶板固定螺钉有半数以上脱落,剩下的最好打掉焊以新的。这样以免旧螺钉提早断裂,橡胶板固定点减少,发生扭曲。

(2)在安装橡胶板时,应在板与护缘角钢之间留有3~5㎜的空隙,这样可以防止桥台膨胀过度,伸缩缝宽急剧变小压迫橡胶板造成起拱,同时也有利于橡胶板的装配。

参考文献

[1]姚玲.桥梁工程[M].人民交通出版社.

[2]城市道路设计手册[M].中国建筑工业出版社.

[3]JH桥梁伸缩缝图集[M].立交桥竣工资料.

桥梁伸缩缝的装置技术 篇7

1 桥梁伸缩缝的种类

桥梁伸缩缝与不同的结构, 根据伸缩量大小分为不同的规格, 根据公路等级、交通量、行车舒适度来选择不同种类的伸缩缝, 以满足经济、适用、可靠、耐久的要求。伸缩缝从其结构上可分为:梳形钢板伸缩缝、橡胶伸缩缝、模数式伸缩缝、填充式伸缩缝和无防布伸缩缝等, 它们的造价大小不同, 适用范围不同, 耐久性也不相同。因此, 如何选择合适的伸缩缝是伸缩缝设计的重点。虽然不同结构的伸缩缝都能满足适当行车的使用要求, 但施工质量对其使用效果有着决定性的影响, 因此, 应充分重视伸缩缝的施工工艺和质量。

2 伸缩缝安装的顺序

我国在工程上实际应用的桥梁伸缩缝种类很多, 按照不同的标淮有不同的分类形式。根据伸缩装置的传力方式和构造特点目前我国常用桥梁伸缩安装技术步骤有以下几个方面:伸缩装置安装时采用后装法;切缝开槽;清理槽口;伸缩装置就位;设置梁端模板。

3 对伸缩装置要求与影响伸缩量因素

3.1 要求

对已安装的桥梁伸缩装置的破坏情况的调查及原因分析发现:当设计、施工和养护管理等任何一个环节稍有缺陷和不足, 就会造成伸缩装置的破坏。对桥梁伸缩装置的总体要求是:能适应桥梁温度变化、混凝土收缩徐变引起的伸缩;能适应桥梁由挠度变化引起的变位;行驶性能良好的构造;具有良好的整体性、高刚度和耐久性;构造简单, 施工、维护容易;具有良好的排水性和防水性。

3.2 影响伸缩量因素

3.2.1 温度变化

桥梁结构是暴露于自然环境中的一种结构物, 桥梁梁体的温度随着周围大气的温度的变化而变化;梁体的温度变化使其缩短或伸长, 变化量与桥址所在地区的气温有关;桥梁结构的温度变化范围应根据建桥地点的气温条件而定。钢结构可按当地最高和最低气温确定;砖、石、混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土结构一般可按当地月平均最高气温和月平均最低气温确定。

3.2.2 混凝土的收缩徐变

混凝土的收缩、徐变是混凝土材料本身固有的特性, 受许多因素的影响。如混凝土的水灰比、骨料、构件几何尺寸、加载龄期等。故对于混凝土桥梁, 无论是钢筋混凝土桥梁还是预应力混凝土桥梁, 伸缩量计算时均须考虑混凝土收缩引起的变位, 预应力混凝土桥梁还必须考虑混凝土徐变引起的变位。

3.2.3 各种荷载引起的桥梁结构的挠曲

桥梁结构在各种荷载作用下会产生竖向挠度, 位于桥梁端部的伸缩装置也随之产生垂直变位、水平变位和转角变位。特别对于大跨径桥梁结构或梁体刚度较小、容易挠曲的结构, 梁体的挠曲变形会在梁端伸缩装置处产生较为明显的转角变位, 并伴随水平和垂直变位。

3.2.4 纵向坡度对伸缩变位的影响

位于较大纵坡上的桥梁, 梁体伸缩时会引起垂直方向上的变位。由于数值较大的竖向错位的存在, 极易破坏伸缩装置。因此, 桥梁位于较大纵坡或伸缩量大时应特别注意这个因素。

3.2.5 斜桥和弯桥的变位

斜桥和弯桥的变位分为径向变位和切向变位, 使得伸缩装置在平面内即受扭又受剪, 极易破坏伸缩装置, 因此, 在桥梁结构设计、伸缩装置类型的选择及施工过程中应于重视。

4 桥梁伸缩缝的装置技术

桥梁伸缩缝装置是在工程预制组装的, 如整条伸缩装置超长不能运输或受其它客观条件的限制, 可在工程根据要求进行分段, 在现场安装时在厂方安装工程师的指导下进行现场就位及焊接。

(1) 伸缩装置安装时采用后装法。即先进行桥面铺装施工, 然后开槽安装伸缩缝装置。安装伸缩装置的预留槽, 由施工单位用砂袋填平, 后进行沥青铺装, 其平整度应与整体混凝土铺装层一致, 并在相应位置伸缩装置安装范围标记。

(2) 切缝开槽。根据伸缩装置施工应按要求进行放样, 用切缝机根据缝开槽, 为防止锯缝时产生的石粉污染路面, 锯缝线以外的路面应用塑料布覆盖。

(3) 清理槽口。切缝后槽内松动的沥青砼、水泥砼应用风镐清理凿除干净, 然后用强力风机或高压水枪清除槽内的杂尘。清理施工基面, 理顺和修复槽内预埋筋。

(4) 根据安装时气温调节出安装工程师确定的伸缩缝定位尺寸“J”值。调整好后, 安装固定专用夹具。

(5) 伸缩装置就位。将伸缩装置安放在槽内, 使其向中心线与桥缝中心线相重合, 先作临时的固定, 即每隔两三个锚固装置与槽内预埋钢筋焊接, 两侧对称焊接。然后将预埋钢筋或伸缩缝锚固件含焊接牢固, 再横穿12以上水平钢筋, 用铁丝扎紧或焊实, 使之构成一体。就位结束后应立即拆除伸缩缝定位压板, 鉴去定位螺丝, 并用角向砂轮磨去焊疤, 补上油漆。

(6) 设置梁端模板。用发泡塑料板或薄铁皮嵌入梁端间隙内, 其上部与伸缩缝钢梁内侧密合, 尽量达到密封, 防止浇筑混凝土时出现漏浆、孔洞等现象。

(7) 采用C50级混凝土进行浇筑, 伸缩装置四周混凝土要充分振捣填实, 在安装模数式伸缩装置时更应注意支承箱下混凝土的振捣密实, 不可出现空洞。

(8) 待混凝土凝固后即可进行路面铺装, 铺装面应与伸缩装置顶面齐平。

参考文献

[1]刘杰胜.高性能伸缩缝密封材料的制备、性能及应用研究[D].武汉理工大学, 2010.