江苏齐达路桥工程有限公司,江苏泰州225500
摘要:在公路与桥梁的实际设计施工项目中,如若出现不合理的连接结构及施工质量,极易引发交通安全事故,甚至会降低桥梁结构的稳定性,削弱其使用寿命,伸缩缝的设计和施工涉及气象、地质、材料、环境保护等多门学科,是一套综合性和专业性很强的技术体系。因此,研究路桥施工中伸缩缝施工技术具有重要意义。下面笔者就对此展开探讨。
关键词:路桥施工;伸缩缝;施工技术;
1路桥施工中应用伸缩缝施工技术的重要性
公路交通行业基于“十三五”的稳步发展,伴随着“十四五”远景规划的到来,公路里程数的需求呈逐年稳步上涨态势,各级公路的质量以及负荷要求都在随着提升。路桥在运行的过程中,会由于温度变化、雨水渗透、荷载量过大等多种原因出现变形或裂缝等现象,而应用伸缩缝施工技术可以有效避免产生类似问题。在应用伸缩缝施工技术期间,需要根据相应的技术要求断开道路和桥梁结构,以避免路桥受自然因素和人为因素影响而产生裂缝。在路桥施工中应用伸缩缝施工技术可以提升路桥的安全性、稳定性,并延长路桥的使用寿命,还可以防止重复施工的现象,降低人力、物力资本的投入,提高路桥工程的经济效益和社会效益。
2 伸缩缝的常见病害及原因
2.1 设计阶段
伸缩缝的设计要求是在确保梁体的自由变形,和车辆在接缝处能平顺地通过的同时,还要防止雨水等杂质的堵塞。同时伸缩缝应达到施工和安装方便、部件自身的强度合格以及与桥面铺装连接牢固的要求。(1)通过市场调查,市场上的伸缩缝在 20世纪主要为国外产品,如毛勒、马格巴等,品牌质量过硬但价格高。随着国内伸缩缝市场的拓展和需求量增加,国内产品激增,全国各地大大小小的伸缩缝厂家应运而生,这些厂家的产品产量高,价格低。但是伸缩缝作为桥梁附属构件,只有通用规范参考,但伸缩缝的设计在不同厂家可谓五花八门。基于现状,考虑经济性等特殊原因,很多跨江大桥在 21 世纪初均采用国产缝,前期稳定,后期运营期间因设计和产品质量导致的缺陷频频出现。(2)对伸缩缝的内部构件、梁端间隙和位移箱设计垫块材质及耐久性温差等考虑不足,在后期养护措施及更换难易度等情况在设计阶段几乎没有考虑,导致缺陷产生后不能及时处治,缺陷问题扩展严重。(3)伸缩缝的锚固强度、混凝土强度等级、钢纤维用量、外加剂等存在先天不足,在设计阶段只考虑理想化模型及伸缩情况,在实际情况中伸缩缝受外力或过载等情况反复作用,混凝土收缩徐变或温度效应中应力变化产生剪切力,对螺栓、链接件的承载力考虑不足,伸缩缝位移箱、横梁上下支撑、弹性元件破坏严重,异响、型钢弹跳对行车有极大的安全隐患。(4)伸缩缝设计阶段忽视了伸缩缝防护措施,各种杂质或者温度应力导致其变形不均,长期累积变形过大,伸缩不均匀。
2.2 施工阶段
施工期间,因各种人为或经济原因,很多施工单位采用厂家订货指导自行安装的模式进行施工,施工人员素质参差不齐,缺少专业的施工器械,安装精度、平整度、预埋锚箱稳固性、温差控制、线性控制不到位或掺入杂质致使后期运行受温度变化应力过大,横梁受压或导致型钢弯曲、断裂等,进而发展为桥面伸缩缝弹跳、异响严重,给行车造成重大安全隐患。
2.3 使用阶段
(1)在养护周期内,伸缩缝的使用及平时清洁是难题,如止水带杂质清洁不及时,雨水渗入后内部零部件锈蚀,型钢锈蚀常有发生,且清洁困难,防腐涂装困难。(2)桥梁伸缩缝随着使用的增多,特别是弹性原件,支撑元件会逐渐老化,导致锚固或支撑部件松动、缺失,焊接处断裂,并且由于养护不及时或不方便,使其破坏加重,严重影响使用寿命。(3)随着社会经济发展,荷载增加,交通量急剧上升等因素加速了伸缩缝的破坏,严重威胁到伸缩缝的耐久性和可靠性,同时酸雨、水侵蚀等环境因素的影响也是不可避免的。
3 路桥施工中应用伸缩缝施工技术要点
3.1 做好施工准备工作
路桥在应用伸缩缝施工技术之前需要做好前期的施工准备工作。尽管与其他施工技术相比,伸缩缝施工技术的工程量较小,但是该技术涉及的布设位置数量较多,且处理伸缩缝所使用到的施工工艺标准和要求也要达到一个较高的水平。因此,为了路桥在应用伸缩缝施工技术的过程中可以切实提升施工质量,并保证伸缩缝施工效果,符合路桥的工程标准,施工之前的准备工作至关重要。具体来说,准备工作可以从以下几个方面着手展开:(1)设计人员要以路桥施工项目规范作为依据,设计出相应的伸缩缝施工图纸,并在图纸中明确标记出重点的施工细节和施工位置,为后期实际施工创造良好的条件,给予施工人员科学的参考和依据。(2)编制行之有效且严格的伸缩缝施工技术操作流程和规范,确保该技术在应用期间可以有据可依,实现路桥施工的科学性和标准性。(3)有效落实施工技术管理责任,在施工单位内部组建伸缩缝施工处理技术专项小组。该专项小组需要承担伸缩缝施工技术应用期间的每一项管理内容,并做到职能分工和责任细分,对于控制伸缩缝施工期间的施工材料质量、选择施工工艺和技术、监督和控制路桥施工质量等各项内容都应落实个人责任制,确保出现问题时可以将责任追究到个人,为严格把控技术要点和落实施工流程的有序性提供保障。(4)严格检测伸缩缝施工技术的施工设备和机械性能及施工材料质量,确定其符合路桥施工标准之后,方可进入施工现场,把好质量关,保证路桥的施工水平。
3.2 合理切割伸缩缝
对于路桥施工中应用伸缩缝施工技术而言,伸缩缝的切割是一项核心技术,伸缩缝的切割质量直接影响路桥的最终施工质量,因此,要采取最适宜的施工方法。(1)在使用干切技术进行伸缩缝切割时,会产生较多的粉末,这些粉末有一定的概率会进入完成切割的伸缩缝中,会对伸缩缝的施工质量产生一些负面影响,因此,为了避免这一问题,在完成伸缩缝的切割之后,要利用空气枪等设备将落入伸缩缝中和伸缩缝周边的粉末彻底清除,使伸缩缝可以保持洁净。(2)当采用湿切割方法开展伸缩缝切割期间,施工人员必须用清水灌洗伸缩缝,将伸缩缝中存在的碎石粉末等杂质冲刷干净。值得一提的是,倘若路桥的铺设材料是沥青材料,在工程实施的过程中,技术人员还需要考虑到伸缩缝切割期间对路面所形成的负面影响,并充分考虑路面上可能会产生的应力变化现象。在完成伸缩缝的切割工作以后,技术人员需要利用适当的仪器设备或装置,检测沥青路面的水平度,如果沥青路面在拉伸应力的作用下产生了道路表面凹凸不平的状况,要及时采取针对性的处理措施,维护道路的平整性。
3.3 伸缩缝开槽
伸缩缝开槽同样是路桥工程中的一项重要技术,一般来说,比较适宜的伸缩缝槽体深度为大于 13cm。在具体展开开槽的过程中,要做到以下几点:(1)倘若槽体中存在碎石粉末等无用物质,需要及时借助专业设备将其清理干净,使施工部位保持在一个清洁的状态。(2)在结束伸缩缝开槽之后、安装型钢之前,技术人员应当检查伸缩缝槽体内的预埋筋,一旦发现预埋筋存在损坏等异常现象,需要及时更换,如果预埋件存在变形或锈蚀情况,要对其进行拉直,或者是针对锈蚀的部位展开除锈作业,防止由于这些问题对伸缩缝的实际功能产生不利影响。除此之外,在进行伸缩缝开槽施工时,施工单位需要在施工区域周围安放警示标识,防止行人和车辆影响施工,从而保证伸缩缝施工质量和施工周期。
3.4 伸缩缝安装
路桥中应用伸缩缝施工技术的关键是安装伸缩缝,其安装程序如图 1 所示。一般情况下,梁端部中心线必须与伸缩缝的中心线保持一致。施工人员在将伸缩缝安装在槽口内后,必须结合具体情况对其进行调节,保证伸缩缝的高度能够与前期的设计方案和设计图纸规定相契合,并且能够达到一定的技术规范和技术标准。需要注意的是,在施工阶段应合理应用临时加固措施,科学布置焊点,按照两侧对称的原则完成布置,防止伸缩缝的位置出现移动。要测定伸缩缝的高度,合理控制沉降裂缝伸缩缝的位置和变化幅度,使之保持在一个合理的范围内。
图 1 路桥伸缩缝安装
另外,在开展焊接工作期间,施工人员要合理应用加固方法,从两侧有效加固型钢的锚固钢筋以及预埋钢筋。在此期间,型钢与焊点之间的间隔长度应小于 5cm。应当注意的是,在结束焊接工作之后,应仔细检查伸缩缝安装部位,保证其施工质量符合路桥的设计方案要求和工程标准。
3.5 混凝土浇筑与养护
对于路桥施工中应用伸缩缝施工技术而言,混凝土的浇筑与养护是整个工程的最后阶段,也是一项运用要点。(1)在制备和浇筑混凝土这一环节中,施工人员应当严格遵守路桥工程项目的实际要求,结合实际情况配制适宜的混凝土,使混凝土的强度和硬度满足道路和桥梁的承载力需求,在实际浇筑混凝土的过程中,要做到一次浇筑成型,这对于提升伸缩缝的稳定性很有帮助。(2)在养护浇筑完成的混凝土时,养护时间需要依据路桥工程项目的实际施工情况进行确定,一般情况下,养护时间需要超过 10d。在养护期间,养护人员要合理把控湿度和环境温度,这可以在很大程度上防止混凝土产生裂缝,从而保证路桥伸缩缝施工技术的应用效果。
结束语
综上所述,路桥施工中应用伸缩缝施工技术可以有效提升施工质量,增强路桥的安全性和稳定性,同时,也可以进一步提升车辆在道路上行驶的舒适性,该技术对于提高路桥质量和保护道路有重要意义。在具体施工中,需要掌握伸缩缝施工技术的相关要点,并做好施工前的准备工作。此外,伸缩缝的切割、开槽、安装以及后期的养护工作是施工的重点,需要采取科学的施工方法保证其质量。
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