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工程信息

橋梁伸縮縫損壞原因分析及對策

作者:衡水慶興   來源:衡水慶興   發布時間:2018-1-12 8:50:52   點擊數:

一、損壞情況及成因分析

1) 產品設計?招臈l狀橡膠伸縮縫未達到設計預壓值就產生不規則變形,以致在低溫時整條跳出,即使加了角鋼包邊,使用效果也不理想;M60型板式伸縮縫其厚度為40mm ,比M45型還少5mm ,由于剛度不夠,達不到設計預壓值就上拱引起脫空損壞;螺栓直徑偏小、錨固系統鋼筋焊接點多,導致伸縮裝置抗疲勞能力差,在車輛荷載反復作用下造成斷裂,以致破壞; TST 彈塑體由于低溫延伸性差、高溫穩定性差、材料易老化、使用壽命短。

2) 施工安裝。主要是安裝溫度和相應預壓量掌握不好,使伸縮體在氣溫變化較大時,其壓縮量或拉伸量超出極限;錨固件的錨固質量或錨固件的焊接質量差,經不起車輛的沖擊、振動而松動開裂;梁端間隙過大或過小,使伸縮體下陷破壞或伸縮裝置失去功能;伸縮縫板底混凝土不密實或強度不足,難以承受汽車荷載的強烈沖擊而破碎,伸縮縫與橋面平整性差,加劇汽車荷載的沖擊而導致破壞。另外,產品設計不合理造成施工預壓難也是一大問題。

3) 施工設計。主要是設計者對伸縮縫設計不熟悉又不重視,設計預留的混凝土錨固區過窄,一般只有30cm寬,而車輪著地寬度為20cm左右,汽車通過伸縮縫時沖擊力恰好作用在錨固區的邊緣,因而加速了錨固區混凝土的破壞;同時,對各種產品的性能及技術指標不了解,使相關的設計參數定量不夠準確,特別是不重視施工回訪,未能及時掌握橋梁上部構造的混凝土齡期和強度資料,因而未能及時地調整、準確地定出施工溫度下實際預壓值。

4) 產品質量。伸縮裝置對生產工藝條件要求都比較高,有的產品供應商,對產品的質量未能嚴格把關,使產品技術指標達不到設計要求,從調查統計的資料看,存在問題主要有:橡膠材質性能指標偏低,鋼板除銹不良,鋼板與橡膠粘結強度不足;橡膠板內鋼板位置游動,橡膠片光澤度不夠且起毛等。

5) 管理養護。主要問題是未能及時清除伸縮縫內的砂石雜物,導致伸縮裝置失去伸縮功能以致損壞;對極易發生松動的螺栓、螺母等錨固件未隨時緊固,受損壞的角鋼未能及時地焊接加固或更新,從而引起伸縮縫的整體破壞。

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二、改型對策

2.1 合理設計

1) 合理選擇規格。伸縮縫的設計,其伸縮量的大小是選擇規格的重要依據。舊橋由于混凝土的徐變、干燥收縮基本完成,其伸縮量主要考慮由溫度變化引起的伸縮量(Δλt )作為基本量來處理,對其他因素(如梁端轉動、墩臺移動等) ,一般作為多余量和構造上的需要來考慮,根據經驗,這個量值(ΔλE)一般可按計算變形量的30%估算。

2) 合理設置混凝土錨固區和預埋構件。伸縮裝置安裝工藝要求在伸縮縫兩側各設置一定寬度的混凝土錨固區,該區既是伸縮裝置預埋構件的區域,又是剛性橋面與柔性伸縮體的過渡區,應根據選擇的伸縮裝置型號規格,以及交通安全量、汽車荷載等級等確定混凝土錨固區的寬度。因此,將舊橋混凝土錨固區的寬度適當加寬至50cm~55cm。對舊橋伸縮裝置改型,還要著重注意橋面鋪裝層混凝土厚度是否滿足異型鋼的高度和錨固的最低要求,注重錨固系統的錨固筋直徑、間距是否符合要求,安全可靠。

3) 合理調整伸縮裝置間隙。目前伸縮裝置的間隙寬度一般由生產廠家根據設計提供的參數要求,在出廠時用特制的夾具固定。施工安裝時應按工地當時的氣溫情況予以及時調整。這道工序往往容易忽視而又影響較大,如不對伸縮裝置間隙進行及時地調整,必然影響伸縮縫的使用效果。

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2.2 合理施工

1) 施工安裝前應認真地分析設計圖紙,了解伸縮裝置的安裝原理,嚴格地按圖施工。對需維持交通的橋梁,可采用半幅封閉半幅施工的方式,并將伸縮裝置的施工接頭安排在車輪經過概率最小的位置,如分車道線處。

2) 伸縮裝置預埋構件與梁體預埋鋼筋必須定位準確并嚴格保證焊接質量,橫向通長鋼筋與錨固筋焊接有效,確保預埋系統的強度和整體性。對錨固系統“無土生根”的,可采用膨脹螺栓或鋼筋,用電錘打眼,環氧樹脂鑲嵌,使錨固筋嵌入舊橋結構一定深度;對分段安裝的伸縮裝置,其接縫必須由專業技術工人焊接,并檢查其平整度和間隙等是否合乎要求。

3) 增強錨固區混凝土強度。錨固區混凝土容易受車輛沖擊而破壞,為此必須保證錨固區混凝土高標號、高性能,并注意振搗密實,避免混凝土產生蜂窩或脫空現象,增強錨固區的混凝土強度。

4) 加強施工平整性控制。伸縮縫施工平整性,將直接影響車輛行駛的舒適性和伸縮裝置的使用壽命。因此,在施工安裝上必須采取立模定位,嚴格控制標高和橫坡度,使伸縮裝置與橋面鋪裝層保持平整。

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