橋梁伸縮縫病害的原因
1 設(shè)計(jì)方面的原因:
1、設(shè)計(jì)時(shí)梁端部未能慎重考慮,在反復(fù)荷載作用下,梁端破損引起伸縮裝置失靈。有些橋梁結(jié)構(gòu),橋面板端部剛度不足,當(dāng)橋面板受到汽車荷載作用時(shí),因翼板較薄,橫向聯(lián)系較弱,導(dǎo)致橋面板反復(fù)變形過大;
2、伸縮量計(jì)算不準(zhǔn)確,沒有考慮到伸縮裝置安裝時(shí)的實(shí)際溫度對伸縮裝置的影響,伸縮裝置本身無法或很難調(diào)整初始位移量,選型不當(dāng),采用過小的伸縮間距,導(dǎo)致伸縮裝置破損;
3、一些設(shè)計(jì)是將伸縮裝置的錨固件置于橋面鋪裝層中,與主梁(板)連接的部分很少,而且力的分布不容易傳遞,微小的變形可能演變成大的位移,最終導(dǎo)致砼粘結(jié)力的失效;
4、使用粘結(jié)或橡膠材料等制造的新型伸縮裝置,材料和結(jié)構(gòu)選擇不當(dāng),防水、排水設(shè)施不完善,造成錨固件受腐蝕,梁端和支座侵蝕嚴(yán)重;
5、設(shè)計(jì)上未嚴(yán)格規(guī)定伸縮裝置兩側(cè)的后澆砼和鋪裝層材料的選擇、配合比、密實(shí)度和強(qiáng)度,產(chǎn)生不同程度的破壞,致使伸縮裝置營運(yùn)質(zhì)量下降。
2 施工方面的原因
1、對橋梁伸縮裝置施工工藝重視不夠,未能嚴(yán)格掌握施工工藝和標(biāo)準(zhǔn),并按安裝程序及有關(guān)操作要求施工,致使伸縮裝置不能正常工作;
2、伸縮裝置兩側(cè)水泥砼和瀝青砼鋪裝層結(jié)合不好,碾壓不密實(shí),容易產(chǎn)生開裂、脫落。加上剛?cè)嵯嘟?,容易產(chǎn)生臺階,最終引起伸縮裝置的破壞;
3、后澆砼(或其它填充料)澆注不密實(shí),時(shí)常出現(xiàn)蜂窩、空洞等,達(dá)不到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求,難以承受車輛荷載的強(qiáng)烈沖擊。有時(shí)提前開放交通,致使過渡段的錨固混凝土產(chǎn)生早期損傷,從而導(dǎo)致伸縮縫營運(yùn)環(huán)境下降;
4、伸縮裝置安裝是橋梁施工最后幾道工序之一,為了趕竣工通車,忽視內(nèi)部質(zhì)量管理,委托一些沒有施工資質(zhì)的小安裝隊(duì)進(jìn)行施工施工人員疏忽大意,伸縮裝置錨固鋼筋焊接的不夠牢固或產(chǎn)生遺漏預(yù)埋鋼筋的現(xiàn)象,梁端伸縮縫間距人為地放大和縮小,定位角鋼位置不正確,給伸縮縫本身造成隱患,質(zhì)量不能保證。
3 養(yǎng)護(hù)不周及外界的影響
1、原有橋梁鋪裝層逐漸老化,得不到及時(shí)經(jīng)常的維修,因此破壞不斷擴(kuò)展;
2、落入伸縮裝置的砂土、雜物未能及時(shí)認(rèn)真地清掃,使原設(shè)計(jì)的伸縮量不能保證;
3、車輛荷載增大,交通量增加,車輛的沖擊作用也隨之明顯變大。橋梁超載情況不能得到有效控制,超載車輛自行上橋,對橋梁伸縮裝置的有效使用和耐久性帶來嚴(yán)重威脅;
4、地震等其他惡劣氣候條件的影響。
橋面防水層施工工藝的環(huán)境條件是-15~+90℃,抗?jié)B要求是0.3MPa以上,拋丸深度是3mm,寬度是4mm,凈距是24mm。
橋面防水層施工工藝具體技術(shù)要求
(1)橋面防水層應(yīng)覆蓋整個混凝土橋面,防水層為兩道防線,第一道噴涂水泥混凝土表面防水劑二遍,第二道噴涂橋面防水涂料二至四遍,防水涂膜厚度以平均不超過2mm為宜。
(2)防水層應(yīng)具有良好的耐久性,至少應(yīng)有不低于橋面瀝青鋪裝層使用年限的壽命(約8~10年)。并能適應(yīng)高架橋動荷載抗壓,抗拉的特點(diǎn),當(dāng)混凝土橋面板開裂≤2mm時(shí),防水涂膜變形仍應(yīng)滿足不拉裂的需要,以保證防水要求。
(3)在環(huán)境條件-15~+90℃范圍內(nèi),仍能滿足第2條的要求。同時(shí),在經(jīng)受瀝青層攤鋪溫度約160℃后,不影響其長期耐久使用性時(shí)。防水涂層與其上瀝青混凝土鋪裝層應(yīng)有相融性,二者之間的粘結(jié)力不低于瀝青混凝土鋪裝層與混凝土橋面之間的粘結(jié)力,層間抗剪強(qiáng)度25℃,≥1.5MPa,35℃≥1MPa。
(4)噴涂水泥混凝土表面防水劑,應(yīng)保證防水劑能夠滲入橋面混凝土10mm以上,提高混凝土抗?jié)B性>0.2MPa。
(5)防水涂層對混凝土橋面板亦應(yīng)具有良好的粘結(jié)性,以保證瀝青鋪裝層粘結(jié)力的需要,并在粗糙橋面板上具有良好的密貼性。防水層粘結(jié)后不得夾有空氣層。
(6)防水層抗?jié)B要求應(yīng)在0.3MPa以上。
(7)防水施工應(yīng)便于操作,滿足大橋工期安排的要求。
施工注意事項(xiàng)
(1)涂料使用前應(yīng)攪拌均勻。
(2)預(yù)計(jì)涂料不能表于前下雨不能施工。
(3)施工過程中,嚴(yán)禁亂踩未干的防水層。
(4)防水層做完后,在瀝青混凝土鋪裝層未上以前要嚴(yán)加保護(hù),防水層實(shí)干后,可在其上開行10t以下汽車,但不得在其上打彎,倒車,急剎車等。10t以上的貨車,鏟車、吊車等禁止通行。
橋梁加固就是通過一定的措施使構(gòu)件乃至整個結(jié)構(gòu)的承載能力及其使用性能得到提高,以滿足新的要求。也就是要針對橋梁所發(fā)生的不能滿足繼續(xù)使用的狀況進(jìn)行處理。
加固的原因有橋梁耐久性差和年久老化、設(shè)計(jì)失當(dāng)或施工質(zhì)量差等。通過橋梁加固后,可以延長橋梁的使用壽命,用少量的資金投入,使橋梁能滿足交通量的需求,還可以緩和橋梁投資的集中性,預(yù)防和避免橋梁坍塌造成的人員和財(cái)產(chǎn)的損失。加固的方法主要分為上部結(jié)構(gòu)加固、下部結(jié)構(gòu)加固。
加固原則
首先根據(jù)橋梁的現(xiàn)有技術(shù)狀況、存在病害、車輛通行的需要以及將來交通發(fā)展的趨勢,對加固的必要性和可行性作出分析判斷,然后對各種加固方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行比較,選擇合理的加固方案。一般應(yīng)符合下列要求:
1、比重建新橋節(jié)約60-70%以上的費(fèi)用才是可行的,有意義的。包括因加固橋梁中斷交通造成的經(jīng)濟(jì)損失。
2、橋梁經(jīng)加固后,其結(jié)構(gòu)性能、承載力和耐久性方面都能達(dá)到使用上的要求,
3、橋梁下部結(jié)構(gòu)具有足夠的潛力,能滿足加固后的橋梁對基礎(chǔ)的要求。
4、對加固技術(shù)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性及耐久性等進(jìn)行全面綜合評價(jià),力爭采用各種指標(biāo)較好的加固方案。
近年來,我國橋梁建設(shè)取得舉世公認(rèn)的成績,然而隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速增長和交通事業(yè)的發(fā)展,大量正在使用的橋梁隨著使用年限的增長,甚至個別剛投入運(yùn)營的橋跨結(jié)構(gòu)危害問題已日益突出,橋梁加固任務(wù)十分繁重。由于橋梁結(jié)構(gòu)形式各不相同,支座更換有一定技術(shù)難度,使得施工存在一定風(fēng)險(xiǎn)性,需要專業(yè)隊(duì)伍,以防損壞橋梁結(jié)構(gòu)。
橋梁支座是連接橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件,可謂一座橋梁的咽喉所在,關(guān)系重大,一旦出現(xiàn)病害,將影響到上下部結(jié)構(gòu)的使用壽命和交通安全。目前,新建的公路橋梁幾乎全部選用橡膠支座。特別是高速公路橋梁,橡膠支座的用量大,病害多,事故頻繁發(fā)生,支座病害處治及更換刻不容緩。下面單就支座更換技術(shù)結(jié)合工程實(shí)例作以簡述:
一、支座的病害癥狀及原因分析
1.支座脫空:支座墊石和梁底鋼板不水平。
2.支座異常變形:大多因?yàn)槁淞簳r(shí)不夠平穩(wěn),支座存在較大的初始剪切變形。
3.支座不能正常滑動:墩頂落有大量的混凝土垃圾,不銹鋼板銹蝕,摩阻力變大。
4.支座開裂:施工因素、支座質(zhì)量問題、超載車輛的影響、支座墊石的影響以及其他因素。
二、主要更換方案
1.扁型千斤頂法:把超薄的液壓千斤頂安放在主梁與蓋梁的狹小的空間內(nèi),直接頂升梁體,利用百分表觀測梁體上升的速度,以保證橋跨各梁體受力均勻同步提升。該方法是目前使用最廣泛的頂升方法。
2.鞍型支架法:用橋墩本身做支撐在蓋梁上搭設(shè)支架,設(shè)計(jì)成“鞍型支架”,放置千斤頂來頂升梁體。
3.枕木滿布式支架法:在地面上設(shè)置枕木,以枕木為基礎(chǔ),設(shè)置滿布式或部分木支架至橋梁梁體處,在支架上安置千斤頂頂升梁體。
4.鞍型支架法:用橋墩本身做支撐在蓋梁上搭設(shè)支架,設(shè)計(jì)成“鞍型支架”,放置千斤頂來頂升梁體。
三、方案的實(shí)施
1.配載計(jì)算及配載車布置:為保證一孔橋梁的整體受力及同步頂升,首先應(yīng)按照設(shè)計(jì)文件計(jì)算橋面、中梁、邊梁、護(hù)欄等上部構(gòu)造的重量,然后根據(jù)整體重量均衡的原則進(jìn)行配載,通常選用車輛均勻布置配載,保證頂升過程中受力均衡。
2.主要施工材料設(shè)備:發(fā)電機(jī)組,電焊機(jī),液壓站,單向超薄千斤頂,百分表,手動千斤頂,配載車,登高吊籃架,氣割設(shè)備,液壓分配均衡器,高壓分配油管。