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橋梁伸縮縫損壞原因分析
過渡段的混凝土破壞
過渡段混凝土的主要荷載為車輛輪壓產(chǎn)生的動載,當車輪壓在伸縮縫上時,其荷載通過錨固系統(tǒng)傳遞到過渡段混凝土,再傳遞到梁板上,并產(chǎn)生一定的壓縮變形。當車輪行駛過后,有一個應力釋放的過程,會產(chǎn)生一定的拉應力,輪壓越大,拉應力也越大,而過渡段混凝土與路面之間剛?cè)嵯嘟佑趾茈y鋪平,易產(chǎn)生臺階,同時過渡段與仲縮縫之問也存在不平整的問題,車輛通行振動產(chǎn)生的沖擊力使伸縮縫裝置錨固系統(tǒng)和過渡段混凝土受力瞬時加大,而由此產(chǎn)生的振動又是高頻振動,錨固裝置在反復動載震動下產(chǎn)生變形,與混凝土剝離,終全部破壞。如果每延米的錨固筋與預埋筋連接得越少,或采用扳彎預埋筋就位的話。則傳力效果越差,所受的應力也就越大。因此,如何保證錨固筋和預埋筋的連接及效果,提高過渡段和伸縮縫的平整度是減少伸縮縫破壞的關鍵
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橋梁伸縮縫的病害及防治措施
伸縮縫在車輛荷載的作用下及各種因素的影響下,很容易受到破壞,如錨固混凝土的開裂、破損,伸縮縫的卡死,材料老化,錨固件損壞及橡膠條破損。
1、原因有:
(1)設計不當,設計量不足、選型不當及兩側(cè)的后澆砼及鋪裝層材料等填充物未做出明確規(guī)定;
(2)伸縮縫裝置本身剛度不夠,錨固件強度不足,在荷載反復作用下,產(chǎn)生不同程度破壞;
(3)施工方式不當,材料選擇不當,間距沒有按設計要求設置,定位角鋼位置不正確,錨固鋼筋焊接不牢固?;蝾A埋鋼筋的位置不準確,填充砼強度,養(yǎng)護時間,粘結(jié)性和平整度等未能達到設計標準,梁板的預制與安裝不符合設計要求;
(4)交通流量大、車速快、載重車輛多、車輪的沖擊力使伸縮裝置構(gòu)件破損、脫落、松動、甚至引起破壞,嚴重影響行車;
(5)伸縮縫里的日常清理維護不當。
2、防治措施:
合理選用伸縮縫裝置,保證伸縮裝置的剛度和錨固件的強度質(zhì)量;伸縮裝置的錨固要、能抵抗機械,摩擦、碰撞的影響,牢固可靠、經(jīng)久耐用,按規(guī)范施工,使車輛行駛平穩(wěn),加強養(yǎng)護,經(jīng)常檢查。
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一般說來橋梁的伸縮性能對公路橋梁的整體性能和使用年限來說都是非常關鍵的,近年來我國各地公路交通壓力日益增大,對公路橋梁的相關質(zhì)量要求也越來越高,由于公路橋梁伸縮縫自身特性,其作用也越來越顯著,這主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1、減少公路交通事故發(fā)生頻率。公路橋梁的橋跨結(jié)構(gòu)在天氣變化、承載力加大的情況下很容易發(fā)生位移現(xiàn)象,有效運用伸縮縫便可以很好地確保車輛在行駛過程中的平穩(wěn)性和性,可以減少公路交通事故的發(fā)生頻率。
2、對外部的沖擊力起到緩沖作用,提高公路使用年限。在公路橋梁的使用過程中,由于經(jīng)過的車輛都帶有一定的負重,便會對公路橋梁產(chǎn)生較大的沖擊力,有效運用橋梁伸縮縫便可以緩解橋梁橋面直接承受到的力,緩沖外部沖擊力對公路橋梁的直接沖擊。
3、確保公路橋梁的,保證橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。橋梁伸縮縫的作用除了表現(xiàn)在上述兩個方面之外,合理的橋梁伸縮縫位置的設置還可以很好地使橋梁適應長度的伸縮變化,從而使整個橋梁體保持一個較為平穩(wěn)的狀態(tài),確保行車的性和穩(wěn)定性
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2.1施工準備
對伸縮縫進行施工之前,施工人員需要結(jié)合圖紙的設計思路,按照一定的流程進行操作。在檢查和驗收階段,需詳細檢查伸縮縫邊梁,并對橋梁的平整度和順直度進行調(diào)整,同時配齊其中的帆布數(shù)量。
2.2切縫、開槽
確定好伸縮縫的位置,在切縫處理之前,保證其表面的平整性。保證切割面的平整度,這樣可以有效檢測伸縮度,對路面表層進行有效處理。在正式施工的過程中,要按照施工要求對伸縮縫表層進行處理。當平整度達到一定要求之后,需要結(jié)合開槽的深度和寬度,按照樣本數(shù)據(jù)進行放樣,借助切割機對其表層進行切割,表層的污染物,之后按照二次切縫的大小進行鋪設。其中,開槽的深度不能過小,在開槽之后還需要對縫隙表面的鐵銹進行處理。
2.3伸縮縫安裝
在正式吊裝之前,還需要對其中的伸縮縫進行分段運輸。如果安裝的溫度超出了設定的范圍,還需要對其中的每一個固定點進行檢驗,選擇合適的范圍,調(diào)整其跨徑,參數(shù)需符合工程具體情況,在調(diào)整的過程中,將偏差控制在合理的范圍內(nèi)[2]。在正式安裝的過程中,還需要結(jié)合伸縮縫的中線進行定位。在正式調(diào)整之后,需要選擇合適的鋼板進行焊接,在其表層涂上防氧化材料,磨平相關的焊接口。按照臨時固定點的信息,結(jié)合工程實際,對其中的焊接點進行處理,固定好相關的位置之后,還需要結(jié)合實際的情況,對位置進行定位分析,保證每一個位置有一個固定點,按照焊接的層次,對位置進行固定。
2.4伸縮縫焊接
橋梁伸縮縫裝置定位后,先焊接其中一側(cè),使整個橋梁伸縮縫保持直線和平順,然后割開鎖定鋼板。同時在另一側(cè),通過螺旋千斤頂,調(diào)整伸縮縫隙的數(shù)值,橋梁伸縮縫中型鋼安裝間隙的確定既與橋梁實際伸縮量和設計伸縮量的差值有關,同時又與安裝溫度有關,將橋梁伸縮縫隙調(diào)整到計算數(shù)值后,立即將橋梁伸縮縫的環(huán)形鋼筋與預埋鋼筋焊好,整個焊接過程中要采用分段點焊加固的方法,以免型鋼過熱產(chǎn)生變形,焊接采用高質(zhì)量的焊條,逐條焊接,先焊接頂面,再焊接側(cè)面, 焊接底面,確保焊接質(zhì)量。
2.5混凝土澆筑
在混凝土正式澆筑之前,還需要檢查模板的剛度和拼接效果,保證拼接縫之間連接嚴密。在澆筑過程中,需要借助清水清洗的方式對其表層進行處理。在橋面和路面交接時,按照平整度的大小,對其表面進行預測,減少跳車現(xiàn)象。
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