吳佳捷
(上海中咨安通工程管理股份有限公司,上海 200086)
在高速公路橋梁施工中,受溫度、材料、荷載及其行車等因素影響,導(dǎo)致工程出現(xiàn)伸縮縫問題,引發(fā)橋跨結(jié)構(gòu)變形,使梁端產(chǎn)生位移。加之地基沉降等多因素影響,行駛車輛出現(xiàn)橋頭跳車、噪聲、漏水等危及行車安全的問題,極大程度地縮短了橋梁的使用壽命。分析高速公路橋梁伸縮縫施工安裝質(zhì)量控制,為保障施工質(zhì)量提供有效依據(jù)。現(xiàn)結(jié)合工程建設(shè)實(shí)踐就相關(guān)情況分析如下。
港區(qū)跨線橋上跨出港輔道G 匝道,兩端分別銜接規(guī)劃進(jìn)港輔道,橋梁結(jié)構(gòu)為5m×35m 等高連續(xù)箱梁,橋梁長度約175m,標(biāo)準(zhǔn)段總寬度13.5m,變截面總寬度15.28m,道路等級(jí)參照城市次干道設(shè)計(jì)。
此次橋梁擬采用梳齒式伸縮縫,橡膠采用天然橡膠(NR)密封橡膠帶的伸縮縫裝置,溫度為-40~60℃的地區(qū)。以GQF-C80(CR)為例,根據(jù)實(shí)際需要,按照一定模數(shù)任意組拼。從80mm 的單縫到1200mm 的多縫,共分15 級(jí),伸縮量大于1200mm 時(shí),可按設(shè)計(jì)要求加工制造,滿足用戶需要,適用于高速公路橋梁工程??紤]梁、板間伸縮縫裝置間隙量大小,保證E80 型橋梁伸縮縫與梁、板兩端有充分錨固,才能達(dá)到最佳的使用效果。所以,在選擇E80 型橋梁伸縮縫時(shí),一定要留充足余量,才能保證使用效果和耐久性。渝水高速公路橋梁伸縮縫實(shí)例如圖1 所示。
圖1 RB34-PGF 鋼齒板型伸縮縫構(gòu)造圖
在高速公路橋梁伸縮縫施工前,需嚴(yán)格執(zhí)行《上海國際航運(yùn)中心洋山深水港區(qū)四期工程施工圖設(shè)計(jì)》、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D63—2007)等規(guī)范,做好施工前的橋面準(zhǔn)備,確保后續(xù)施工安裝的順利進(jìn)行。伸縮縫施工選擇在橋面鋪裝連續(xù)攤鋪完成后,嚴(yán)格施工中的質(zhì)量檢查,并在廠家指導(dǎo)下,合理運(yùn)輸和搬運(yùn)材料,禁止不合格材料進(jìn)場。在施工用混凝土材料的選擇上,選擇合格的水泥和骨料,在進(jìn)場前進(jìn)行試驗(yàn)檢查,確保梁體混凝土強(qiáng)度達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。必要時(shí)應(yīng)用外加劑,確保不同氣溫條件下的安裝定位值。
在高速公路橋梁伸縮縫施工前,首先做好精細(xì)化準(zhǔn)備,再進(jìn)行橋梁伸縮縫施工。具體施工流程包括:開槽—安裝—澆筑混凝土—養(yǎng)護(hù)。相關(guān)施工安裝過程如圖2 所示。
圖2 高速公路橋梁伸縮縫施工安裝過程
在橋梁伸縮縫施工環(huán)節(jié),嚴(yán)格審核設(shè)計(jì)公司、施工單位的施工圖紙,按照施工要求確定開槽寬度,測量放樣合格后,再對材料進(jìn)行切割。在施工中,注意鋸縫線以外的路面保護(hù),防范可能存在的路面污染。
在橋梁伸縮縫安裝中,需充分考慮安裝時(shí)與出廠時(shí)的氣溫差,并做好定位空隙值的調(diào)整和組裝。在安裝伸縮裝置時(shí),根據(jù)伸縮裝置位移保護(hù)箱的位置,切斷發(fā)生干涉的預(yù)埋鋼筋。在定位環(huán)節(jié),應(yīng)用龍門吊架和角鋼,以兩側(cè)瀝青混凝土面層作為伸縮裝置標(biāo)高控制重點(diǎn)。選擇泡沫板、纖維板、薄鐵板等牢固、嚴(yán)密的模板材料進(jìn)行安裝,控制混凝土澆筑坍落度<2cm。在混凝土振搗環(huán)節(jié),兩側(cè)應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,振搗至出漿且不再有氣泡時(shí)停止?;炷琳駬v密實(shí)后,應(yīng)搓出水泥漿,并與伸縮裝置頂面平齊。澆筑后應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。待混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%時(shí),安裝橡膠密封條,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再恢復(fù)通行。
2.4.1 施工概述
以往,在高速公路混凝土結(jié)構(gòu)橋梁伸縮縫處,出現(xiàn)坑槽斷裂的病害十分常見。受行車影響,引發(fā)混凝土基礎(chǔ)局部變形,致伸縮縫開裂、蜂窩麻面,難以保持幾何尺寸,伸縮縫的承載能力降低。混凝土結(jié)構(gòu)開裂病害產(chǎn)生后,會(huì)增大城市交通運(yùn)營的中斷風(fēng)險(xiǎn),防治混凝土橋梁伸縮縫問題至關(guān)重要。針對這一病害情況,使用快速修補(bǔ)材料,能達(dá)到填補(bǔ)裂縫,并作為防護(hù)層保護(hù)原有水泥路面,提高耐候性能。應(yīng)該在高速公路兩側(cè)設(shè)置鋼筋網(wǎng),水泥混凝土澆筑完成后,需以草苫子覆蓋并灑水,養(yǎng)護(hù)期≥7 天。養(yǎng)護(hù)期間嚴(yán)禁車輛通行。
2.4.2 施工的關(guān)鍵問題
由邊梁、中梁、橫梁和連動(dòng)機(jī)構(gòu)組成的GQF-MZL型橋梁伸縮裝置,其主要為模數(shù)式橋梁伸縮縫裝置,伸縮量80~1200mm。以橡膠作為跨縫材料是影響單組式橋梁伸縮縫的伸縮量大小的因素。這種伸縮縫的構(gòu)造簡單,使用方便,效果好。在變形量較大的大跨度橋上,可以采用橡膠和鋼板組合的伸縮縫。橋梁伸縮裝置按照性能及安裝方法可以分為:GQF-C 型、GQF-Z 型、GQF-L 型、GQF-F 型。其 中GQF-MZL 型為數(shù)模式橋梁伸縮。受混凝土的縮短和徐變,橋梁所在緯度、季節(jié)和時(shí)間、大氣透明度、橋梁結(jié)構(gòu)及資料熱性能等影響,斜橋和彎橋時(shí)的變位,橋梁結(jié)構(gòu)的撓曲與各種荷載引起的超負(fù)荷工作相關(guān),對伸縮改變的影響以縱向斜度為主。橋梁伸縮設(shè)備處于縱向斜度間,同時(shí)以水平裝置伸縮變位,錯(cuò)位變換。受施工中伸縮縫的間距差異影響,統(tǒng)一密度越高焊接的時(shí)候固定點(diǎn)越多,質(zhì)量就更好,使用壽命就更長。以螺絲刀或鐵鍬等工具將橋梁兩端的伸縮縫中泥砂清理出來。為避免雜物再次進(jìn)入伸縮縫,必要時(shí)應(yīng)用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)一步吹凈60 型伸縮縫里的細(xì)砂粒,整理干凈。60 型伸縮縫作為橋梁的散力空間,對橋梁結(jié)構(gòu)起重要保護(hù)作用。及時(shí)清理伸縮縫,避免塵土淤積,影響橋梁的自由伸縮,提升伸縮縫的使用壽命。為確保施工符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),采取質(zhì)量控制措施,保障路橋工程的安全性。沉降縫設(shè)置部位:立體外形繁雜的構(gòu)筑物的轉(zhuǎn)角處;構(gòu)筑物高度或荷載差別較大處;結(jié)構(gòu)范例或根基范例不共處;地基土層有不平均沉降處;不同時(shí)間內(nèi)構(gòu)筑的衡宇各銜接部位。設(shè)置請求:其寬度與地基環(huán)境及構(gòu)筑高度無關(guān),一樣平常為20~30mm,在薄弱地基上五層以上的構(gòu)筑,縫寬應(yīng)適當(dāng)增長。沉降縫處的上部結(jié)構(gòu)和根基必須完全斷開。
2.4.3 施工中的質(zhì)量控制
在施工前,需深入了解與伸縮縫相關(guān)的圖紙內(nèi)容及施工質(zhì)量要求,確保施工方案的科學(xué)性。質(zhì)控小組的每個(gè)成員應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)自身職責(zé)展開工作。在伸縮縫切割中,為有效避免污染,應(yīng)當(dāng)妥善布置鋼板、彩條布的位置,從而盡量避免灰塵對道路環(huán)境產(chǎn)生影響。施工材料(瀝青材料)對伸縮縫的平整度影響極大。對橋面和路面平整度展開精確測量,并以此作為瀝青用量控制的主要標(biāo)準(zhǔn)。在放樣處理中,保證伸縮縫切割后滿足平整度要求。開槽作業(yè)對伸縮縫環(huán)境要求較高,應(yīng)將槽內(nèi)雜物全面清理,使開槽孔處于整潔狀態(tài),深度控制在13m。開槽作業(yè)完成后,再實(shí)施型鋼安裝作業(yè)。檢驗(yàn)型鋼平直度,需質(zhì)量檢驗(yàn)合格后才能出廠;在安裝型鋼之前,二次檢驗(yàn)平直度;確保平直度符合相關(guān)施工要求,以保證施工質(zhì)量和安全。伸縮縫安裝作業(yè)完成后,針對施工過程中的質(zhì)量問題展開全面檢查,重點(diǎn)檢查其是否出現(xiàn)變形、彎曲等問題。經(jīng)檢查確保無誤后,妥善保護(hù)伸縮縫裝置。因伸縮縫平整度與自身材料、施工相關(guān)技術(shù)、外界環(huán)境(如溫差)等有關(guān),需嚴(yán)格控制溫差,防范出現(xiàn)平整度問題。型鋼焊接作業(yè)完成后,根據(jù)施工流程展開錨固處理,實(shí)現(xiàn)對后續(xù)路面鋼筋的合理布設(shè)。在混凝土澆筑作業(yè)前,再對伸縮縫予以全面的、徹底的清理和沖洗;混凝土澆筑作業(yè)務(wù)必經(jīng)監(jiān)理方認(rèn)可后才能實(shí)施。嚴(yán)格控制混凝土澆筑比例,格外關(guān)注混凝土外加劑、坍落度等諸多指標(biāo)。后期養(yǎng)護(hù)對道路橋梁的整體性能至關(guān)重要。橋梁伸縮縫的施工決定了道路橋梁的壽命,也是保證行車安全的重要前提。在施工過程中準(zhǔn)確把握施工要點(diǎn),做好精心設(shè)計(jì),嚴(yán)格執(zhí)行施工管理,才能為道路橋梁伸縮縫的施工質(zhì)量發(fā)揮關(guān)鍵性質(zhì)控作用。
2.4.4 安裝環(huán)節(jié)的問題
切割路面前要?jiǎng)澗€,然后兩側(cè)用2m 寬彩條布鋪底并用膠條粘牢。采用二次切割方式,第一次切割寬度80 縫約100cm,160 縫約124cm,緊接著進(jìn)行二次切割,第一次切縫距離保護(hù)帶變線5cm,深度5cm 左右。要保證切縫順直。鑿除第一次切割線內(nèi)的廢料并及時(shí)清理出場外,使用吹風(fēng)機(jī)配合人工將梁體縫間及臺(tái)帽上的雜物清理干凈。對預(yù)埋鋼筋進(jìn)行修整。用泡沫填塞梁縫,上面覆蓋油氈。安裝伸縮縫前要對型鋼平直度進(jìn)行檢查,平直度控制在2mm 之內(nèi)。伸縮縫吊裝就位后,用長度不小于3m,型號(hào)不小于20的槽鋼,以雙肢的形式,按2~3m 的間距,用丁字螺栓將伸縮縫吊起并固定在槽鋼上。安裝后,要保證伸縮縫在縱、橫方向都垂直,平直度控制在3mm 之內(nèi)。伸縮縫就位后,立即將伸縮縫上配套錨環(huán)與預(yù)埋筋每隔3~4個(gè)進(jìn)行點(diǎn)焊,然后全面檢查平整度、順直度、高程等項(xiàng)目,合格后進(jìn)行焊接。焊接時(shí),預(yù)埋筋與錨環(huán)筋橫向間距較大時(shí),可將預(yù)埋筋鑿向錨環(huán)筋;上下間距較大時(shí),加U 型環(huán)連接,并將其封閉;當(dāng)間距較小無法焊接時(shí),可外加鋼板及鋼筋頭連接;當(dāng)遇到缺少預(yù)埋筋時(shí),要進(jìn)行植筋。焊接結(jié)束后立即解鎖,然后用泡沫將所有空隙塞嚴(yán)。
伸縮縫密實(shí)度是保證車輛平穩(wěn)、順暢行駛的基礎(chǔ)。綠色施工及其振搗密實(shí),應(yīng)用BEJ 彈性混凝土伸縮縫、GTF 無縫伸縮縫等新材料,是保證工程順利進(jìn)展,提高工程質(zhì)量的關(guān)鍵。
在此次工程建設(shè)實(shí)踐中,基于橋梁伸縮縫對橋梁的重要性,通過嚴(yán)格控制施工工藝流程和質(zhì)量,收到了較佳的效果,提升了施工管理效果,確保了伸縮縫的施工質(zhì)量。