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全日制普通专科生）毕业论文

公路桥梁伸缩缝处跳车的防治

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学 院：

湖南（填学校所在地）
提交日期：20 年 月

公路桥梁伸缩缝处跳车的防治

一、 公路桥梁伸缩缝处跳车产生的原因
1、桥梁伸缩缝的作用众所周知,在气温变化的影响下,桥梁梁体长度会发生变化,从而使梁端发生位移,为适应这种位移并保持行车平顺,就必须设置桥梁伸缩缝装置。由此可见,桥梁伸缩缝的作用,在于调节由车辆荷载环境特征和桥梁建筑材料的物理性能所引起的上部结构之间的位移,并保证上部结构之间的联接。桥梁伸缩缝装置是桥梁构造的一部分,如果设计不当、安装质量低劣、缺乏科学的和不及时的养护,大部分桥梁会在桥梁伸缩缝处形成台阶,直接影响到桥梁的服务质量。
2、桥梁伸缩缝装置损坏原因分析
目前,工程上常常采用的伸缩装置有板式橡胶缝、BF 缝、毛勒型钢缝以及TST 弹性体伸缩装置。板式橡胶伸缩装置是使用最多、最广泛的伸缩装置,但损坏也比较严重,这种损坏首先表现在过渡段的混凝土破坏,继而锚固系统破坏,最后整个伸缩装置破坏而无法使用,这是桥梁伸缩缝装置损坏比较典型的一种情况。概括而言,桥梁伸缩缝装置损坏大致可总结为以下几点。首先,对目前常用桥梁结构而言,伸缩装置的锚固系统很难准确地预埋在梁中,甚至不能预埋,大部分锚固在铺装层混凝土中。一般的桥梁铺装厚度为8～12 cm ,最厚也不超过15 m。例如板式橡胶伸缩装置锚固系统由于缝本身厚度的影响,锚固深度一般只有5～7 cm , 最多不过10 cm。伸缩装置一般设计要求过渡段混凝土采用C20 、C30甚至更高的高标号混凝土,由于混凝土厚度太薄,体积太小,再加上预埋件的位置干扰,施工难度大,过渡段混凝土的锚固作用实际上大打折扣,预埋件的锚固质量也大受影响。桥面通常采用沥青混凝土铺装,往往伸缩装置安装在先,桥面铺装在后,沥青面层和过渡段混凝土之间很难铺平,加上刚柔相接,容易产生台阶。车辆通行振动产生冲击使伸缩装置锚固系统和过渡段混凝土受力瞬时加大,而由此产生的振动又是高频振动,在反复的车辆瞬时荷载作用下,伸缩装置锚固混凝土不能保持弹性而破坏,锚固装置在反复动载震动下产生变形并与混凝土剥离,最终全部破坏。
其次,桥梁的设计施工质量也是影响伸缩装置使用寿命的一个主要原因。从设计上看:设计工程师在伸缩缝设计过程中只注重计算桥梁的伸缩量,并以此进行选型,而往往对伸缩装置的性能了解不全面,忽略了产品的相应技术要求。从施工上看:伸缩装置安装是桥梁施工的最后几道工序之一,为了赶竣工通车,施工人员对这道细活、难活易疏忽大意,施工马虎,不按安装程序及有关操作要求施工。另外,伸缩装置安装后混凝土没有达到强度就提前开放交通,致使过渡段的锚固混凝土产生早期损伤,从而导致伸缩缝营运环境下降。另外,伸缩装置的受力复杂,而与之密切相关起决定作用的锚固系统却不尽合理,锚固混凝土薄,强度很难达到设计要求,极容易损坏。另外一个比较重要的原因是目前为了减少伸缩缝大量采用连续梁或连续桥面,桥面连续就需设置连续缝,目前,连续缝的设置不够完善,致使连续缝破损,而产生桥面跳车。桥面连续缝处,变形假缝的宽度和深度设置得不够规范,不够统一,这也不同程度地影响着连续缝的正常工作。当然,桥梁在营运过程中,养护不当、接缝处桥面铺装凸凹不平和老化,桥梁营运过程中交通流量大、车速快、载重车辆多等都会引起桥面破坏,严重影响行车安全。
二、 公路桥梁伸缩缝处跳车防治措施
1、 梁端特殊设计
桥梁伸缩装置由于设置在梁端构造薄弱的部位,直接承受车辆荷载的反复作用,又多暴露在大自然中,受到各种自然因素的影响,所以梁端设计时端部要具有足够的刚度,以满足营运过程中反复荷载的作用。设计过程中要采用恰当的伸缩间距,以保证伸缩装置在营运中正常使用。
2、 合理选用伸缩装置
选用伸缩装置最主要的是伸缩装置本身的刚度和质量,目前,我国公路建设中采用的伸缩装置类型较多,常用的有板式橡胶缝、齿口钢板伸缩缝、衡水XF - 80 仿毛勒伸缩缝、美国万宝伸缩缝、德国毛勒伸缩缝以及TST 弹塑体与砂石填充型伸缩装置等,我们在满足伸缩缝装置基本要求基础上,根据各种伸缩装置的使用状况及适应范围进行分析对比,选择采用最经济最合理的伸缩装置。
3、 伸缩装置的安装
3.1 伸缩装置的锚固宽度需要规范伸缩缝预埋钢筋在梁(板) 端部和桥台的锚固宽度。考虑到与施工工艺的协调,伸缩装置的锚固宽度按50 cm 进行设置为适宜,桥台上宜采用背墙的宽度进行设置,这既方便了桥面板、现浇混凝土铺装层的施工,又使伸缩装置的稳定性得到了保障。
3.2 伸缩装置的锚固钢筋，在预制梁(板) 的端部和背墙内预埋伸缩装置锚固钢筋是在两种不同情况下进行的。一般设计给定的都是对称于桥宽中心、在梁(板) 的端部设置预埋钢筋,则钢筋在每片梁(板) 的预埋位置都会不一样,给施工增加了难度,因此,锚固钢筋应以对称于每片梁(板) 的中心进行设置。但实际由于伸缩缝大多是向生产厂家批量购买的,是无法实现所有锚固钢筋都对称于每片梁(板) 的中心设置的。
施工中要保证锚固钢筋的作用, 仅在浇筑8～10 cm的桥面板混凝土时进行设置是不可取的,这实际上没有让伸缩装置的定位角钢牢固地与梁(板) 和背墙混凝土联结成整体,形成不稳定隐患,需要在施工中认真对待。
3.3 伸缩装置的定位角钢，伸缩装置一定要依据安装时测定出的气温,计算伸缩缝的伸缩量来调整两块定位角钢之间的距离,并按桥面高度将定位角钢焊接到预埋钢筋上,这样严格控制了缝距。对于伸缩缝的间距,多持有宁小勿大的倾向,是万万要不得的。定位角钢附近的混凝土,在施工中振捣比较困难,死角和钢筋密集的部位,应加强人工插捣。
3.4 锚固区混凝土的浇筑，桥面行车道混凝土铺装应该同伸缩装置锚固区的混凝土同时进行浇筑,不允许在该部位及整个桥面上留有施工缝。
3.5 加强伸缩缝的养护，伸缩装置在营运过程中必须加强养护,为伸缩装置创造良好的工作环境,使其正常工作
3.6 完善连续缝的设置，目前,连续缝的设置不够完善,需从设计上进行改进。
3.6.1 增设镀锌铁皮。连续缝处通常采用两层沥青,于中间铺设一层毛毡(简称二油一毡) 或涂两层乳化沥青,于中间铺设一层土工布(简称二油一布) 。这样施工中就存在一些需要解决的问题:在铺设桥面混凝土时,缝顶部位的油毛毡、土工布容易下挠,甚至胀裂;混凝土在插捣中,油毛毡容易被戳破;混凝土会存在振捣不密实的问题。为解决上述问题,需在二油一毡或二油一布底部增加设置一块宽度为50 cm 的镀锌铁皮。
3.6.2 调整上部结构部分钢筋的设置。对预应力T 梁封锚顶面部分钢筋需要调整,以不伸出顶面为原则。否则,伸露出的钢筋会妨碍连续缝上二油一毡或二油一布和镀锌铁皮的设置。
3.6.3 二油一毡或二油一布的设置宽度。二油一毡或二油一布的设置宽度在设计中需用文字说明交待清楚,宽度宜控制在50 cm 左右。
3.6.4 轻质包装材料不宜使用。连续缝内填塞轻质包装材料,主要为了衬托油毛毡或土工布不下挠和不被胀裂(实际上难以达到预期的效果) 。该材料种类繁多,且无桥梁专用的产品,施工中使用的很混乱,掩盖了梁(板) 缝内的杂物,甚至是坚硬块件,由于接缝中增设了镀锌铁皮,优化了二油一毡或二油一布的使用效果,轻质包装材料可以不用。

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