橡塑半整體式無伸縮縫簡支梁橋應(yīng)用研究安裝與保養(yǎng)151-3082-8567

我*新研制成功“半整體式無伸縮縫簡支梁橋應(yīng)用研究”達(dá)到*際領(lǐng)先水平，在2010年9月22日,由江蘇省交通運(yùn)輸廳在南京主持召開了由蘇州市公路管理處、江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司共同完成的“半整體式無伸縮縫簡支梁橋應(yīng)用研究”科技成果鑒定會召開。

無伸縮縫橋梁是指在橋面沒有伸縮裝置，橋面連續(xù)、平整，行車更舒適，也減少了橋梁伸縮縫易損壞帶來的養(yǎng)護(hù)成本。它的原理是：在橋臺附近利用橋臺臺身支承橋梁上部結(jié)構(gòu)自重，同時將主梁伸出橋臺的懸臂端與端墻、耳墻相固結(jié)，形成*個整體起擋土作用并承受水平荷載及部分彎矩荷載。此種伸張裝置與常規(guī)橋梁相比，無伸伸縮縫橋梁具有造價及維護(hù)成本低、行車舒適、耐久性好、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益明顯等優(yōu)勢，特別是江蘇作為橋梁大省，中小橋梁比重較高，伸縮縫的使用量非常大，使用過程中的問題也尤為突出，伸縮縫的維護(hù)費和更換費也較高。迫切要求開發(fā)出施工方便、經(jīng)濟(jì)合理、便于推廣使用的方法，無伸縮縫橋梁無疑成了決這*系列問題的很好途徑之*。

我們對半整體式橋臺在簡支梁橋中的應(yīng)用從設(shè)計方法、施工、運(yùn)營觀測等方面進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，通過取消中小橋伸縮縫，實現(xiàn)全橋無縫，提高了中小橋梁使用耐久性、行車舒適性，降低了全壽命周期成本，具有重要的工程意義，并表現(xiàn)出三個創(chuàng)新點：*是首次將端擋墻式半整體橋臺應(yīng)用于公路無伸縮縫簡支梁橋；二是提出了適用于公路無伸縮縫簡支梁橋半整體式橋臺的設(shè)計方法和施工要點；三是研究并提出了端擋墻與空心板梁的連接構(gòu)造及適用于無伸縮縫簡支梁橋的橋面連續(xù)構(gòu)造措施。對于半整體式橋臺在簡支梁橋中研究成果豐富，經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著，可節(jié)省養(yǎng)護(hù)資金，提高橋梁結(jié)構(gòu)耐久性，其成果達(dá)到*際先進(jìn)水平。

南京市市管橋梁彭埠立交橋概況，伸縮縫損壞的嚴(yán)重程度，并分析其損壞原因。接著用*次失敗*次成功的兩次維修方法實例闡述了蓋梁頂混凝土破損導(dǎo)致伸縮縫底支撐失效的維修方案，包括快速混凝土的砼配合比設(shè)計和施工工藝，實踐證明這個方法在該情況下的維修應(yīng)用取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：南京市彭埠立交橋；型鋼伸縮縫裝置；損壞原因；縮小伸縮縫寬度；吊模；假溝；快速混凝土；橡膠混凝土；修復(fù)

南京市市管彭埠立交橋，位于南京市四大出入口的東口，連接滬杭甬高速、艮山東路、杭海路等交通要道。該橋為老橋拼寬橋，老橋建于1991年，橋梁長度730米，為鋼筋混凝土T型簡支梁結(jié)構(gòu)，新橋建造于2004年，為橋面連續(xù)鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)，本文探討的為老橋型鋼伸縮縫維修方法。

1、橋梁伸縮縫安裝與保養(yǎng)

在進(jìn)行第*次伸縮縫維修中，當(dāng)打開工作面后，發(fā)現(xiàn)原板式橡膠伸縮縫底混凝土有裂痕，但裂縫不寬，未引起現(xiàn)場技術(shù)人員重視，清理工作面垃圾后，進(jìn)行了焊接和新的混凝土的澆注，雖然在焊接的過程中采取了加筋、植筋處理，但是使用僅*周，該維修處的混凝土就出現(xiàn)了裂縫，使用兩周后型鋼伸縮裝置隨車輛經(jīng)過產(chǎn)生跳動，在維修后的第三周，伸縮裝置完全破壞，具體表現(xiàn)為型鋼斷裂、混凝土過渡帶碎裂。

2、在進(jìn)行伸縮縫的第二次維修;*定要找出病害根源,第二次維修總結(jié)第*次維修失敗的原因，從中找出病害的根源，制定第二次的維修方案。在橋下利用小登高車，對損壞的伸縮縫從梁端開始檢查，發(fā)現(xiàn)該處蓋梁與T梁是跨搭式組合形式，在蓋梁與T梁之間的縫隙中堵塞了大量的垃圾，進(jìn)*步查看蓋梁，發(fā)現(xiàn)蓋梁頂端部位混凝土已經(jīng)破碎，并且相當(dāng)大*部分碎裂混凝土塊滑入伸縮縫中?？磥聿『Ξa(chǎn)生的根本原因是由于蓋梁頂端混凝土破損引起伸縮縫底混凝土支撐失效。

3、確定新的橋梁伸縮縫的維修方案

出現(xiàn)上述問題后，養(yǎng)護(hù)技術(shù)人員翻看橋梁養(yǎng)護(hù)書籍，查閱建橋檔案的相關(guān)資料，*后確定新的維修方案：清理拆除拆除混凝土過渡帶; 長1.5m，寬40cm，深度20cm拆除型鋼伸縮裝置; 清理蓋梁頂端破損混凝土;該破損部位如圖所示為不規(guī)則塊狀，體積約0.6立方米。

4.澆注蓋梁混凝土清理后考慮到增加修補(bǔ)混凝土的體積和強(qiáng)度對加筋、植筋；都有比較好的效果，決定適當(dāng)縮小伸縮縫寬度。事實上，此處伸縮縫寬度，歷經(jīng)多年運(yùn)營后，寬度比竣工圖紙上略有所增加，這給我們縮小伸縮縫增加混凝土澆注體積，創(chuàng)造了良好的條件。新混凝土澆注圖示如下：澆注前我們采用植筋的方法，增加Ф16mm螺紋鋼20根，每根長約20mm，全部植入破碎蓋梁面上，綁扎成鋼筋網(wǎng)1.2m2

5、快速混凝土的配合比設(shè)計

考慮到開放交通時混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到抗壓強(qiáng)度≥30Mpa，抗折強(qiáng)度≥4.5 Mpa的要求。根據(jù)該快速混凝土的相關(guān)資料和該材料應(yīng)用成功經(jīng)驗，我們在材料和配合比上都作了仔細(xì)研究?？焖倩炷敛牧媳旧碛葾、B兩組成份，分別按照1：1配合比混合混合料用量（快速混凝土和石子）：按照現(xiàn)場修補(bǔ)范圍，切割后實測體積，以每立方分米2.4KG計算所需材料總量。混合料和石子的重量比控制在100：50~80

蓋梁混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，安放型鋼伸縮裝置，橋梁伸縮縫置焊接好后，澆注面層混凝土過渡帶，并設(shè)置“假溝”澆注混凝土采用吊模板作支撐，圖示為放置模板為使*后完成的伸縮縫跟未破損處外觀*致,應(yīng)設(shè)置“假溝”用以填充橡膠混凝土材料，在快速混凝土初凝之前，用切割工具在過渡帶上切割混凝土溝，寬度為10cm，深度3cm,做這道工序時，*定要在假溝中設(shè)置預(yù)埋彎頭鋼筋，以保證假溝里填充的橡膠混凝土材料不至于粘結(jié)不牢固,澆注橡膠填充料,橡膠混凝土填充料的澆注，此前文章中多有提及，這里不作具體介紹。

對橋梁伸縮縫安裝工程質(zhì)量評述,完成施工*個月后，回彈儀實測讀數(shù)為40．0Mpa，目測未見不健康裂縫，此次維修取得了良好成效。通過兩次維修實例，增加了維修蓋梁的實際工作經(jīng)驗，填補(bǔ)了我們橋梁養(yǎng)護(hù)單位在該維修方案上的**，也驗證了此項維修技術(shù)的可行性、科學(xué)性和實用性。

四氟乙烯板式橡膠支座在安裝時，要求梁體底面和墩臺上的支承墊后頂面具有較高的平整度。*般要求支承墊石頂面相對水平誤差不大于1mm，相鄰兩墩臺上支承墊石頂面相對水平誤差不大于3mm。板式橡膠支座安裝正確與否對支座的受力狀況和使用壽命有直接的影響，如果支座安放不平整，造成支座局部承壓，則支座在活載作用下會產(chǎn)生轉(zhuǎn)動、滑移，甚至脫落。此外，板式橡膠支座安裝時要保持位置準(zhǔn)確，橡膠支座的**要對準(zhǔn)梁體軸線，防止偏心過大而損壞支座。為防止支座產(chǎn)生過大的剪切變形，支座安裝*好選擇在氣溫相當(dāng)于全年平均氣溫的季節(jié)里進(jìn)行，以保證像膠支座在低溫或高溫時偏離支座**位置不會過大。

1、安裝四氟乙烯板式橡膠支座時應(yīng)注意事項

預(yù)制梁橡膠支座安裝的關(guān)鍵：應(yīng)盡可能地保證梁底與墊石頂面平行、平整，使其與橡膠支座上下面全部密貼，避免偏心受壓、脫空、不均勻受力的現(xiàn)象發(fā)生。橡膠支座在安裝前，應(yīng)全面檢查產(chǎn)品**證書中有關(guān)技術(shù)性能指標(biāo)。支座在安裝前應(yīng)對橡膠支座各項技術(shù)性能指標(biāo)進(jìn)行復(fù)檢（本橋橡膠支座已經(jīng)浙江大學(xué)測試**檢驗**）。支座安裝前應(yīng)將墩、臺支座支墊處和梁底面清理干凈。安裝前應(yīng)計算并檢查支座的**位置。當(dāng)墩、臺兩端標(biāo)高不同，順橋向有縱坡時，支座標(biāo)高應(yīng)按設(shè)計規(guī)定執(zhí)行。梁板安放時，必須仔細(xì)，使梁板就位準(zhǔn)確與支座密貼，就位不準(zhǔn)時，必須吊起重放，不得用撬棍移動梁板。

2、連續(xù)端四氟乙烯板式橡膠支座安裝技術(shù)要求

先將板式支座支承墊石頂平面沖洗干凈、風(fēng)干。復(fù)測支座墊石平面標(biāo)高，使梁端兩個支座處在同*平面內(nèi)。在支承墊石上按設(shè)計圖標(biāo)出支座位置**線，同時也標(biāo)出安裝后梁板寬度的邊線和**線。在橡膠支座上也標(biāo)出十字交叉**線，將支座安放在支承墊石上，使支座**線同墊石**線相重合。*后在橡膠支座上面需加蓋*塊比支座平面每邊大5cm的預(yù)埋鋼板，厚度為1cm。預(yù)埋鋼板上面焊Ф12mmU型錨固鋼筋與連續(xù)端Ф28mm防裂主筋焊接牢固，將支承鋼板視作現(xiàn)澆段梁底模板*部分。為避免橡膠支座在安裝梁板時發(fā)生位移，在支座下表面涂*層環(huán)氧樹脂粘結(jié)于墊石表現(xiàn)上。矩形支座短邊應(yīng)與順橋向平行放置。圓形支座可以不考慮方向問題，只需支座圓心與設(shè)計位置**相重合即可。橡膠支座安裝后，若發(fā)現(xiàn)問題需要調(diào)整時，可吊起梁端，在橡膠支座底面與支承墊石面之間抹*層用水灰比不大于0.5的1∶3水泥砂漿抹平。并使其頂面標(biāo)高符合設(shè)計要求和施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（支座平面位置允許偏差5mm，支座四周邊緣高差1mm）。預(yù)埋鋼板除上平面不涂防銹漆外，其余部位全部刷防銹油漆。

四氟板式橡膠支座使用范圍作活動橡膠支座使用：主要用于跨度〉30米的大跨度橋梁簡支梁連續(xù)板橋、多跨連續(xù)梁橋。 b.作為滑塊塊使用連續(xù)梁頂推、T型梁橫移、大型設(shè)備滑移。 四氟乙烯滑板式橡膠支座就是在普通板式橡膠支座的表面粘復(fù)*層1.5mm-3mm厚的聚四氟乙烯板,就能制作成橡膠支座,又稱之為：四氟滑板式支座(GJZF4、GYZF4系列)。除具有GYZ系列橡膠支座的所有功能外，聚四氟乙烯板（F4板）與梁底不銹鋼板之間的低摩擦系數(shù)，使上部構(gòu)造的水平位移，不受支座本身剪切變形量的限制，能滿足*些橋梁的大位移量需要。該板式橡膠支座除具有球冠橡膠支座的功能外，還特別適用大位移量的橋梁。廣泛用于本工廠，礦山，機(jī)械，電子，機(jī)械設(shè)備，廚房設(shè)備。我公司的產(chǎn)品經(jīng)衡水市技術(shù)監(jiān)督局檢驗**并投入生產(chǎn)，其產(chǎn)品型號多達(dá)2000余種，因板面原因在這里不能**展示望多多原諒。

四氟板式橡膠支座不僅技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)良,還具有構(gòu)造簡單、價格低廉、無需養(yǎng)護(hù)　易于更換緩沖隔震、建筑高度低等特點.因而在橋梁界頗受歡迎,被廣泛使用。

我*高層建筑發(fā)展非常迅速,在建筑物中安裝橡膠止水帶的技術(shù)已經(jīng)非常普遍，并且得到了廣泛的應(yīng)用，主要是因為建筑物地底下水位較高，同時為了加快施工進(jìn)度（*般安裝橡膠止水帶的時間是兩個月），使地下室頂板施工完成后盡快進(jìn)行基坑的回填，故對地下室底板及外墻的橡膠止水帶均采取了超前止水措施。做法大樣是參照上海現(xiàn)代院的橡膠止水帶做法的。所謂超前是指構(gòu)件與水面之間或之前的防水方案，橡膠止水帶超前止水的方法很多，*般是局部加厚，并增設(shè)外貼式或中埋式止水帶。

例如:自粘復(fù)合型止水帶是*種采用特殊工藝生產(chǎn)的橡膠止水帶產(chǎn)品，它采用具有高粘特性的橡膠材料，貼附在橡膠止水帶的止水區(qū)域。增強(qiáng)了止水帶與構(gòu)筑物的結(jié)合緊密度，提高了止水、防水能力。

1、橡膠止水帶在進(jìn)行安裝時應(yīng)平整，表面的浮皮、銹污、油漬均應(yīng)清除干凈。如有砂眼、釘孔、裂紋應(yīng)予焊補(bǔ)。如果現(xiàn)場接長宜用搭接焊。搭接長度應(yīng)不小于20mm，且應(yīng)雙面焊接（包括“鼻子”部分）。經(jīng)試驗?zāi)軌虮ＷC質(zhì)量亦可采用對接焊接，但均不得采用手工電弧焊。

2、如果是鋼邊橡膠止水帶采用焊接接頭表面應(yīng)光滑、無砂眼或裂紋，不滲水。在工廠加工的接頭應(yīng)抽查，抽查數(shù)量不少于接頭總數(shù)的20％。在現(xiàn)場焊接的接頭，應(yīng)逐個進(jìn)行外觀和滲透檢查**。

3、止水帶在安裝應(yīng)準(zhǔn)確、牢固，其鼻子**線與接縫**線偏差±5㎜。定位后應(yīng)在鼻子空腔內(nèi)滿填塑性材料。不得使用變形、裂紋和撕裂的聚氯乙?。≒VC）或橡膠止水帶。

4、橡膠止水帶連接宜采用硫化熱粘接；PVC止水帶的連接，按廠家要求進(jìn)行，可采用熱粘接（搭接長度不小于10㎝）。接頭應(yīng)逐個進(jìn)行檢查，不得有氣泡、夾渣或假焊。止水帶的接頭必要時進(jìn)行強(qiáng)度檢查，抗拉強(qiáng)度不應(yīng)低于母材強(qiáng)度的75％。

5、如果橡膠止水帶與PVC止水帶接頭，宜采用螺栓栓接法（俗稱塑料包紫銅），栓接長度不宜小于35㎝。止水帶安裝應(yīng)由模板夾緊定位，支撐牢固。水平止水片（帶）上或下50㎝范圍內(nèi)不宜設(shè)置水平施工縫。如無法避免，應(yīng)采取措施把止水片（帶）埋入或留出。橡膠止水帶采用的防水方案,橡膠止水帶超前止水的方法很多。需要注意的是,地下室部分的施工組織設(shè)計審查應(yīng)有設(shè)計單位參加，以便在基坑開挖、墊層澆筑前，就確定*個完整的超前止水的實施方案。否則，施工中途發(fā)現(xiàn)超前止水方面有問題才提出設(shè)計修改要求，會影響整個止水方案的完整性與合理性。超前止水還應(yīng)貫穿在整個工程的全過程之中，直至回填土完成。主要應(yīng)采取適當(dāng)措施，防止地表水、養(yǎng)護(hù)水及垃圾雜物落入,必要時應(yīng)結(jié)合地下室平面排水系統(tǒng)的設(shè)計，在底板后澆帶附近設(shè)置集水坑，便于橡膠止水帶澆筑前的*后清理。不采用超前止水時，也應(yīng)設(shè)置集水坑,可按上述方法設(shè)在地下室內(nèi)，也可作為臨時設(shè)施，設(shè)在地下室外。由于橡膠止水帶應(yīng)設(shè)在受力和變形較小的部位，間距宜為30～60m，寬度宜為700～1000mm。橡膠止水帶可做成平直縫，結(jié)構(gòu)主筋不宜在縫中斷開，如必須斷開,則主筋搭接長度應(yīng)大于45 倍主筋直徑并應(yīng)按設(shè)計要求加設(shè)附加鋼筋橡膠止水帶的防水構(gòu)造。橡膠止水帶需超前止水時，橡膠止水帶部位混凝土應(yīng)局部加厚，并增設(shè)外貼式或中埋式止水帶。   

橡膠止水帶止水帶的施工應(yīng)符合下列規(guī)定：

橡膠止水帶應(yīng)在其兩側(cè)混凝土齡期達(dá)到42d 后再施工，但高層建筑的橡膠止水帶應(yīng)在結(jié)構(gòu)頂板澆筑混凝土14d 后進(jìn)行；橡膠止水帶的接縫處理應(yīng)符合本規(guī)范4.1.22 條的規(guī)定；混凝土施工前，止水帶安裝部位和外貼式止水帶應(yīng)予以保護(hù)，嚴(yán)防落入雜物和損傷外貼式止水帶；采用補(bǔ)償收縮混凝土澆筑其強(qiáng)度等*不應(yīng)低于兩側(cè)混凝土；帶混凝土的養(yǎng)護(hù)時間不得少于28d。

舟山大陸連島投資115億歷經(jīng)十年建成通車*月便封橋限行。2010年1月24日是浙江舟山大陸全線工程通車不到*個月的日子，但就在這*天，該工程遭遇了封鎖限行。我們發(fā)現(xiàn)橋上的工人在忙碌,橋下是擁擠等候的“車龍”。根據(jù)官方消息，舟山大陸連島工程由金塘、西堠門、桃夭門、響礁門和岑港五座跨海大橋組成，總投資多達(dá)逾115億元，是**上規(guī)模*大的島橋群，歷經(jīng)十年建設(shè)而成。

就是這樣可就是這么*座承載著幾項全球和全*第*的里程碑式的特大型橋梁，在通車*個月的短短時間內(nèi)封橋限行。

我們發(fā)現(xiàn)該大橋的伸縮縫*端被活生生拉開38多厘米的開口，橋梁伸縮縫中梁鋼產(chǎn)生的塑性形變無法恢復(fù)，伸縮縫中的多條橡膠條也被拉脫或拉壞，在伸縮縫底部連接的橡膠塊也損壞脫落?！吧炜s縫”是橋梁梁體受溫度影響伸縮消除溫效應(yīng)力的主要構(gòu)件，伸縮縫結(jié)構(gòu)性能的好壞不僅影響橋梁自身使用壽命，而且直接影響行車效果，伸縮縫是橋梁結(jié)構(gòu)中承擔(dān)*大動力荷載的附件，它須承受量值不等的各種復(fù)雜的動力荷載或沖擊。同時，伸縮縫還須經(jīng)受疲勞、磨損以及化學(xué)性和物理性的各種侵蝕。資料顯示，伸縮縫主體正常使用壽命在60年以上，不可更換的部件正常使用壽命在120年以上。

如何進(jìn)行橋梁伸縮縫施工：

進(jìn)行橋梁伸縮縫施工時,*定要將橋面瀝青混凝土面層鋪筑完成后，橋梁伸縮縫施工均采用后嵌法施工。其施工要點如下：

 1、橋梁施工單位在進(jìn)行公路橋梁伸縮縫時,*定要檢查橋梁產(chǎn)品是否有出廠**證、使用說明書等，并約請監(jiān)理、設(shè)計及有關(guān)人員對伸縮縫外觀、幾何精度進(jìn)行檢查驗收，**后方可使用。

2.進(jìn)行橋面的劃線、切割：根據(jù)設(shè)計位置放出橋梁伸縮縫中線，并按設(shè)計尺寸從中線位置量測伸縮縫混凝土保護(hù)帶邊線，用混凝土切縫機(jī)按所畫邊線切割橋面瀝青混凝土。為保證切邊不受損壞，可分兩次切割。第*次切縫距離保護(hù)帶邊線預(yù)留5cm，待澆筑混凝土前，再沿準(zhǔn)確邊線進(jìn)行第二次切割。切縫要求順直、準(zhǔn)確，切割時注意不要破壞橋面防水層，將防水層卷起予以保護(hù)。

3.進(jìn)行橋面清理、填塞間隙：人工配合空壓機(jī)清除切割范圍內(nèi)的瀝青混凝土，并鑿除松散混凝土，同時將縫內(nèi)的雜物清理干凈?？p寬*定要滿足設(shè)計寬度要求，清理后用苯板將伸縮縫堵嚴(yán)。恢復(fù)預(yù)埋錨筋，預(yù)留鋼筋數(shù)量要與設(shè)計圖紙相符，若不相符要及時補(bǔ)焊。用空壓機(jī)再次清理。為預(yù)防伸縮縫安裝過程中焊花燒壞泡沫板，可在泡沫板兩側(cè)用鋼板或鐵皮覆蓋保護(hù)。

4.當(dāng)橋梁伸縮縫就位：安裝前用吊車吊運(yùn)時，應(yīng)檢查好吊車的吊鉤，防止脫鉤，吊裝時應(yīng)嚴(yán)格按照廠家預(yù)留的吊位進(jìn)行吊裝，并按照設(shè)計圖紙綁軋鋼筋。在固定過程中采用拉線的方法控制伸縮裝置的中線和直順度，用長度大于3m具有足夠剛度的工字鋼或鋁合金鋼搭放在伸縮縫兩側(cè)來控制高程。工字鋼沿垂直伸縮縫的方向以1m間距放置，并與縫兩側(cè)路面壓緊，用木楔將伸縮縫型鋼墊平，然后用3m直尺配合自制小門架逐段精確調(diào)平，調(diào)平過程中應(yīng)采用鋼楔。伸縮縫就位后，應(yīng)調(diào)整伸縮縫的中線及標(biāo)高，標(biāo)高根據(jù)縫兩側(cè)5m范圍內(nèi)的實測路面標(biāo)高確定。中埋式橡膠止水帶采用**標(biāo)準(zhǔn)GB18173.2-2000《高分子防水材料止水帶》組織生產(chǎn)的。 因此我們可以按用戶要求生產(chǎn)各種形狀、尺寸的橡膠止水帶，另外還為不同工程、不同部位的需要備有十字型，丁字型、斜度型和內(nèi)外轉(zhuǎn)角型產(chǎn)品，可適用于任何設(shè)計要求。