桥梁伸缩缝指的是为满足桥面变形的要求,通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置的伸缩缝。
作用
桥梁伸缩缝其作用是保证桥跨结构在气温变化、混凝土收缩与徐变、荷载作用等因素影响下按其静力图式自由伸缩和变形,使汽车行驶舒适、平顺,同时防止雨水、泥沙杂物等进入缝内。
要求
伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向,均能自由伸缩,牢固可靠,车辆行驶时应平顺、无突跳与噪声;要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞;保证安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。在设置伸缩缝处,栏杆与桥面铺装都要断开。
数量
桥梁伸缩装置在设计、型式选定上,桥梁伸缩量的计算是十分重要的,影响梁体伸缩量的大小,主要有二种主要因素:气温变化引起的伸缩量(△Lt),混凝土的徐变,干燥收缩引起的伸缩量(△Lc+△Ls)。其它如受日光照射,梁体上、下缘的温度不同而产生挠曲,梁端会发生转角变位;跨径大的梁体一侧受日光照射,也会发生一些变位;但这部分变位量一般较小,在设计上无考虑的必要,一般作为预留量和构造上的需要量考虑。
伸缩量原则上是按照现场条件计算,计算时比较复杂,因此除特别寒冷地区,特别设计外,均可采用
简易估算法,在简易估算法中,在温度变化内取10%的多余值:
桥梁种类 | 钢 桥 | 钢筋混凝土桥 | 预应力混凝土桥 | |
温度变化 | -10℃~+40℃ | -5℃~+35℃ | -5℃~+35℃ | |
伸
缩 量 (mm) |
温度变化 | 0.6×L | 0.4×L | 0.4×L |
干燥收缩 | - | 0.2×L×β | 0.2×L×β | |
徐变 | - | - | 0.4×L×β | |
小计 | 0.6×L | (0.4+0.2×β)×L | (0.4+0.8×β)×L | |
多余量(mm) | 0.06×L | 0.04×L | 0.04×L | |
伸缩量(mm) | 0.66×L | (0.44+0.2×β)×L | (0.44+0.6×β)×L | |
50℃修正量(mm) | 0.066×L | 0.055×L | 0.055×L |
β—混凝土徐变、干燥收缩的递减系数,L—伸缩梁长,以米计。
施工
桥梁伸缩缝的安装施工对桥梁的使用寿命和行车舒适度有着重大影响。
1.施工步骤如下:首先是清理桥面,然后进行标高复测调整,接着对伸缩缝的钢构件进行检查、确认和安装。然后,浇捣C50钢纤维混凝土,最后进行养护。
2.进行切缝开槽的操作。
3.清理预留槽。
4.确定安装缝隙的宽度。对于无预埋筋部位,可以在两侧梁板以250cm的距离打孔,孔径为18MM,然后安装一个U型钢筋,用植筋胶进行黏结。待其牢固后,将伸缩缝一侧的锚固钢筋与预留槽的U型钢筋进行连接并焊接。焊接时可以间隔一个焊一个,然后再将另一侧的锚固钢筋按照上述步骤进行焊接。确认伸缩缝装置已经固定好后,可以取下夹具,然后将未焊接的锚固钢筋与预埋钢筋进行完全焊接,确保伸缩缝的可靠锚固。
5.进行定位安装。
6.使用4~6cm的泡沫板将钢缝的中间和原预留缝堵死,以防止浇筑混凝土时漏浆,从而影响桥梁的伸缩。
7.混凝土浇筑时,为确保混凝土的质量,必须严格按照C50钢纤维混凝土钢纤维标准掺量为94kg/m3进行操作。
以下是修改后的文本:桥梁伸缩缝的安装施工对于桥梁的使用寿命和行车舒适度具有重大影响。
病害
(1)原因分析。桥梁伸缩缝装置是使车辆平稳通过桥面并且满足桥梁结构变形需要的一整套装置,也是桥梁结构间过渡以及桥梁结构与桥台过渡的可伸缩连接装置,所以一方面它要满足桥梁结构伸缩功能,另一方面要满足车辆通行的承载需要。桥梁伸缩缝受力复杂,是结构中的薄弱环节,经常会在竣工后不久即发生损坏,导致损坏的因素如下。
①交通流量增大,超重车辆增多,超出了设计载重。
②设计因素包括:将伸缩缝的预埋钢筋锚固于刚度薄弱的桥面板中;伸缩设计量不足,以致伸缩缝选型不当;设计未对伸缩装置两侧的填充混凝土、锚固钢筋设置、质量标准做出明确的规定;大跨径桥梁伸缩缝的结构设计技术不成熟;锚固件胶结材料选择不当,导致金属结构锚件锈蚀,最终损坏伸缩缝装置。
③施工因素包括:施工工艺缺陷;锚件焊接内在质量;赶工期忽视质量检查;伸缩装置两侧填充混凝土的强度、养护时间、黏结性和平整度未能达到设计标准;伸缩缝安装不合格。
④管理维护因素包括:通行期间,填充到伸缩缝内的外来物未及时清除,限制伸缩缝功能导致额外内力形成;轻微的损害未及时维修,加速了伸缩缝的破坏;超重车辆上桥行驶,影响伸缩缝的耐久性。
(2)防治措施。
①控制交通流量,使桥梁实际载重量不超过设计值。
②在设计方面,精心设计,选择合理的伸缩装置。
③提高对桥梁伸缩装置施工工艺的重视程度,严格按施工工序和工艺标准的要求施工。
④提高对锚固件焊接施工质量的控制。
⑤提高后浇混凝土或填缝料的施工质量,加强填缝混凝土的振捣密实,确保混凝土达到设计的强度标准,应及时养护,保证无空隙、空洞。
⑥避免伸缩装置两侧的混凝土与桥面系的相邻部位结合不紧密。