簡析公路橋梁工程中伸縮裝置病害的產(chǎn)生及防治
摘 要:文章著重對公路施工過程中有關(guān)伸縮裝置應(yīng)用中所產(chǎn)生的有關(guān)伸縮量的問題進行了分析,并對其病害的產(chǎn)生原因以及相關(guān)控制措施予以論述。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;伸縮裝置;問題;病害
中圖分類號:U443 文獻標識碼:A
1 伸縮裝置的結(jié)構(gòu)概述
根據(jù)伸縮裝置的材料以及適用用途可以分為板式、橡膠式以及組合式、模數(shù)式幾大類。其中板式伸縮裝置在結(jié)構(gòu)上主要由角鋼或者鋼板以及橡膠構(gòu)成,應(yīng)用范圍為普通橋梁,其伸縮量小于60mm;而組合式裝置的構(gòu)成主要由鋼托板、橡膠板共同構(gòu)成,適用范圍為普通橋梁,其伸縮量適用范圍小于120mm;在模數(shù)式伸縮裝置中,主要的伸縮體結(jié)構(gòu)材料采用了異形鋼材,由密封橡膠、位移控制系統(tǒng)以及橫梁、中梁以及邊梁等結(jié)構(gòu)構(gòu)成,應(yīng)用的橋梁種類較多,可以適應(yīng)各種橋梁結(jié)構(gòu)環(huán)境。該種伸縮裝置能夠按照實際需要進行組合,從無論是單縫還是多縫,當伸縮量超過1200mm,那么可以根據(jù)要求專門進行設(shè)計加工。
2 伸縮量影響因素分析
2.1 溫度變化。橋梁伸縮量會受到外界溫度變化的影響,并且這種溫度變化根據(jù)變化規(guī)律的不同可以分為線性變化和非線性變化兩種,而在一般的橋梁伸縮量溫度變化中線性變化為主要的變化方式。由于外界環(huán)境溫度的變化,橋梁的結(jié)構(gòu)會隨之發(fā)生改變,在特定的溫度環(huán)境中,結(jié)構(gòu)內(nèi)部會產(chǎn)生不均勻的溫度分布,因此結(jié)構(gòu)端部會在這種性能變化影響下發(fā)生角度變位。當橋梁的跨徑較小時,相對的橋梁膨脹系數(shù)也不會過大,因此可以忽略,但是若橋梁的跨度較大,那么針對該類橋梁的膨脹系數(shù)影響就必須在設(shè)計中予以體現(xiàn)。
2.2 混凝土總體積的變化。這里所說的總體積的變化主要指結(jié)構(gòu)的收縮量,由于混凝土材料的自身特性,其結(jié)構(gòu)會在固結(jié)過程中發(fā)生收縮,這種固有屬性具有一定的隨機性。同時混凝土也會發(fā)生一定的徐變現(xiàn)象,這一變化量為彈性形變量同徐變系數(shù)的乘積,而結(jié)構(gòu)收縮兩則通過溫度的下降值來計算。在伸縮縫的安裝過程中,混凝土的徐變量以及收縮量都已經(jīng)相對較為穩(wěn)定,因此收縮縫安裝時的相關(guān)參數(shù)的計算應(yīng)當以這一時刻作為基準,進行折減。
2.3 橋梁縱向坡度。在該類橋梁中通常會采用水平支座,當支座出現(xiàn)位移時不但會在水平方向上影響伸縮縫,并且還會使得伸縮縫發(fā)生垂直方向的錯位。
2.4 特殊橋梁的結(jié)構(gòu)變位。在斜橋以及彎橋中,若其結(jié)構(gòu)在支承位移方向上發(fā)生了變位,那么在橋端線方向以及垂直于該方向的方向上也會出現(xiàn)變位。
2.5 荷載引發(fā)的橋梁饒度。在荷載作用下,橋梁結(jié)構(gòu)的端部會發(fā)生相對變位,這個荷載包括橫載和活載,因而會造成伸縮裝置在水平和垂直方向上發(fā)生變位,甚至會引發(fā)角變位。若梁體較高,那么也會引發(fā)橋體結(jié)構(gòu)振動。
2.6 地震對伸縮裝置變位的影響較為復(fù)雜,目前還難以把握,設(shè)計時一般不予考慮,但有可靠的資料,能計算出地震對橋梁墩臺的下沉、回轉(zhuǎn)、水平移動及傾斜量時,設(shè)計時應(yīng)給予考慮。
3 公路橋梁伸縮裝置常見病害分析
3.1 設(shè)計方面 ①伸縮縫裝置的選型不合理。橋梁設(shè)計者在設(shè)計過程中對伸縮縫裝置的性能了解不全面,,忽視了產(chǎn)品的相應(yīng)技術(shù)要求;伸縮量計算不準確,沒有考慮到伸縮裝置安裝時的實際溫度對伸縮裝置的影響,只按伸縮量計算值選定產(chǎn)品形式規(guī)格。②設(shè)計中未對伸縮裝置兩側(cè)的后澆混凝土和鋪裝層材料、配合比、密實度和強度提出嚴格要求或規(guī)定。伸縮裝置一般設(shè)計要求過渡段混凝土采用不低于C40的混凝土,但由于混凝土厚度太薄、體積太小,加上預(yù)埋件的位置干擾,施工難度大,就使過渡段混凝土的錨固作用減弱,預(yù)埋件的錨固質(zhì)量也大受影響。③目前,很多橋梁伸縮裝置的錨固方法是將錨固件置于混凝土鋪裝層中,伸縮裝置與主梁或橋臺的錨固連接的部分很少,在車輛荷載作用下,一方面容易造成伸縮裝置開焊、脫落;另一方面力不易傳遞,容易導(dǎo)致混凝土黏結(jié)力失效,減弱錨固作用。④橋面板本身剛度不足,在車輛荷載作用下,因翼板較薄,橫行聯(lián)系較弱,橋面板變形過大引起伸縮裝置損壞。⑤伸縮裝置的防水和排水設(shè)施不完善引起漏水,造成錨固件腐蝕、梁端和支座嚴重侵蝕。
3.2 施工過程中引發(fā)問題因素: ①忽視施工工藝,無法保證施工藝能夠符合標準,因而導(dǎo)致伸縮裝置病害的發(fā)生。②由于人員疏忽大意,導(dǎo)致伸縮裝置錨固焊接質(zhì)量較低,定位角鋼安裝不正確,從而無法保證伸縮縫質(zhì)量。③伸縮裝置強度不達標,那么在受到車輛荷載以及沖擊作用下,會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,并隨著荷載作用,裂縫逐步的發(fā)展為坑槽。因此若不及時的予以處理必然會發(fā)生錨固件的損壞。④只注重焊接的表面而不注重內(nèi)里,因而造成伸縮裝置質(zhì)量問題,無法發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
3.3 管理養(yǎng)護因素: ①沒有及時的對伸縮裝置予以清理,影響其正常形變作用。②表面鋪裝層老化,且沒有及時對出現(xiàn)問題的接縫處予以維修。③車輛荷載的過分增加,且車輛沒有按照規(guī)定行駛,對伸縮縫造成了不利影響。
4 防治措施
4.1 合理選擇裝置類型。不同的橋梁工程需要不同的伸縮裝置,因此在裝置的選擇上必須根據(jù)實際的道路性質(zhì)以及橋梁類型,即伸縮量的需求量予以綜合選擇,使得伸縮裝置能夠符合橋梁的整體需要。同時還應(yīng)當同排水放水系統(tǒng)相互結(jié)合,并且還要考慮結(jié)構(gòu)選擇的經(jīng)濟性和便捷性。
4.2 合理的工藝選擇。在伸縮裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計上必須對其伸縮量的需要予以考量,同時還需要對產(chǎn)品的工藝進行考慮,使得主梁同預(yù)埋件的結(jié)合更加匹配,此外還應(yīng)當保證伸縮縫兩側(cè)的材料密實度、強度、配合比等符合施工規(guī)范要求。
4.3 橋板端面的加強。橋板斷面必須要調(diào)整到標準需要,可以通過端面受力鋼筋量的增加預(yù)防伸縮縫病害的產(chǎn)生。
4.4 日常養(yǎng)護。合理的養(yǎng)護工作能夠?qū)Σ『Φ某霈F(xiàn)有效地予以預(yù)防,并及時的發(fā)現(xiàn)早期病害,及時的治理,防止其進一步發(fā)展。
本文編號:13513
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