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1、概述
1.1、公路桥头及桥梁伸缩缝处跳车的现状
公路桥头及桥梁伸缩缝处跳车问题是目前国内公路较常见的道路病害,而且随着我国公路的发展这个问题越来越突出。桥头及桥梁伸缩缝处出现破坏,接缝处下沉,路面损坏,出现了不同高低的错台,通称为台阶。这些台阶,轻的使车辆通过时间时跳运和冲击,从而对桥梁和路面造成附加的冲击荷载,并使司乘人员感到颠跛不适;严重的则使通过的车辆大幅度减速,有的甚至造成行车事故,从而影响了公路的正常营运,受支公路界的广泛关注。山东省大运公路曹县滏河桥因桥头跳车严重,曾多次造成翻车事故,桥两侧栏杆经常被撞毁。板式橡胶缝是使用最多、最广泛的伸缩缝,但损坏也比较严重,有些桥梁通车一年就发现损坏现象。随着时间的推移,损坏程度逐渐加大。公路桥头、桥梁伸缩缝处跳车不但在我国的公路上存在,而且在国外也是尚未解决的问题。为了消除台阶,防止和解决跳车,保持良好的路况,设计部门和施工单位采用了许多行之有效的措施和方法,有关院校和科研单位也立题从不同角度对跳车进行研究。公路养护部门每年都要花费相当数量的资金进行维修和养护。因此对桥头及桥梁伸缩缝跳车产生的原因加以分析,进而提出防治措施和维修原则就显得很有必要。
2.2、桥梁伸缩缝处跳车防治措施
2.2.1、梁端特殊设计
梁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,以保证伸缩装置的正常营运使用。
2.2.2、合理选用伸缩缝装置
选用伸缩缝装置最主要的是伸缩装置缝本身的刚度和质量。我们所理想的伸缩缝装置必须满足下列要求:
2.2.2.1满足上部结构梁与梁之间和梁与台之间的位移;
2.2.2.2伸缩装置的锚固是牢固可靠、经久耐用的,能够抵抗机械磨损、碰撞;
2.2.2.3车辆行驶平稳、舒适;
2.2.2.4能防止雨水和垃圾渗入;
2.2.2.5安装方便、简单,易检查且便于养路工操作。
2.2.3、伸缩装置的安装
2.2.3.1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。考虑到施工工艺的协调,伸缩装置的锚固宽度按50cm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,也使伸缩装置的稳定性得到了保障。
2.2.3.2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)端部设置预埋钢筋,则钢筋在每片梁(板)内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,这点在设计中要充分考虑。
施工中要保证锚固钢筋的作用,仅在浇筑8~10cm厚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,形成不稳定陷患,需要施工中认真对待。
2.2.3.3伸缩装置的定位角钢
伸缩装置的定位角钢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,在施工中振捣比料困难,死角和钢筋密集的部位,应加强人工插捣。
2.2.4、连续缝的设置
连续缝的宽度按桥的设计跨径和梁(板)的设计长度之差值进行设置,30m组合T梁连续缝宽6cm;各种板桥连续缝宽4cm;弯道上的桥上盖梁上设置楔形块调整桥面曲线,楔形块部位的连续缝按两条缝进行设置,每条缝宽不宜小于4cm,通常设计缝宽2cm偏小。
桥面连续缝处,变形假缝的宽度和深度必须规范、统一,缝的宽度和深度宜按0.5cm×2.5cm的锯缝进行设置,这样方便施工。
2.2.5、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。
2.2.6、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。
2.2.7、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。
2.2.7.1增设镀锌铁皮
连续缝处通常采用涂两层沥青,于中间铺设一层油毛毡(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:
2.2.7.1.1在铺设桥面混凝土时,缝顶部位上的油毛毡、土工布容易下挠,甚至胀裂;
2.2.7.1.2混凝土在插捣中,油毡容易被戳破;
2.2.7.1.3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50cm的镀锌铁皮。
2.2.7.2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适当调整,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。
2.2.7.3二油一毡、二油一布的油墨宽度
二油一毡、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50cm左右。
3、产生跳车台阶的补救措施
桥端头台阶已经产生,跳车现象隨之发生,需要我们考虑的是,应该采取什么措施进行修复补救。
3.1、桥头跳车台阶的修复补救措施
当路面铺装以后产生沉降时,在桥涵构造物两端形成台阶,据调查所形成的台阶高度一般小于20mm时,对车速的影响不太严重,可以不予修复。当台阶高度逐渐增大时对跳车的影响将大为加剧,应予修补。
3.1.1、更换填料
个别桥台背部因场地狭小、赶工填筑,填料压实度不足,需对桥涵两端10m范围内的台背填料进行换填处理。采用抗水侵蚀性好的填料,如半刚性填料,砂石填料等,以改善填料的水稳性。
3.1.2、采发用半刚性基层
路基上部0.5~0.8m厚的路基土应用水泥或石灰稳定处理,也可采用二灰稳定碎石进行填筑,以期提高整体强度。
3.1.3、加铺沥青混凝土
为使沉降后的路面与缓各段端部衔接顺适,应对端部开挖处理,一般下挖15~20mm为宜。错位沉降的修补可用热拌沥青混凝土加铺,以求增大与原路面的粘结能力,加铺层的强度也比较稳定。
无论采用何种措施,修补长度应视台阶高度、形状而异,一般为10~15m为宜,缓和段的坡度控制在0.5%以内。
3.2、桥梁伸缩缝的修复补救措施
桥梁在营运过程中,由于伸缩缝装置损坏至一定程度即会引起桥面跳车,因此对于损坏的伸缩缝装置应及时进行修复、更换,以免造成更大的损失。
3.2.1、伸缩缝构件局部维修、更换
伸缩缝装置在损坏初期只是局部构件不能正常工作,虽对行车影响不大,但也应及时维修,更换个别已损坏的部件,以满足伸缩缝装置正常工作的要求。
3.2.2、伸缩缝装置修得更换
伸缩缝装置破损已引起桥面跳车,局部维修更换个别部件已不可能时,即应更换伸缩缝装置。
根据我们对伸缩缝的要求,从当前可供使用的伸缩缝装置中科学地比较、选型,同时结合旧桥更换的特点,旧桥伸缩缝装置的类型、伸缩装置适用范围、以往的经验、使用的情况、伸缩缝装置损坏的程度以及施工条件能否阻车等多方面因素综合考虑,选现适合修复更换的伸缩缝装置进行修复更换。
对伸缩量小于50mm的大、中桥推荐使用弹塑体与碎石填充型伸缩装置或西安SDII—80型伸缩装置,对特大桥推荐使用德国毛勒缝装置(在能阻车的前提下)。
3.2.3、修复更换伸缩缝装置的原则
修复更换伸缩缝装置应以经济合理为原则,即能利用的尽量利用,完全不能利用的彻底更换,以此达到我们修复更换的目的。
无论是桥头还是桥梁伸缩缝处跳车现象出现后都应及时采取补救措施,进行修复。保证公路畅通是我们的最终目的。
1.1、公路桥头及桥梁伸缩缝处跳车的现状
公路桥头及桥梁伸缩缝处跳车问题是目前国内公路较常见的道路病害,而且随着我国公路的发展这个问题越来越突出。桥头及桥梁伸缩缝处出现破坏,接缝处下沉,路面损坏,出现了不同高低的错台,通称为台阶。这些台阶,轻的使车辆通过时间时跳运和冲击,从而对桥梁和路面造成附加的冲击荷载,并使司乘人员感到颠跛不适;严重的则使通过的车辆大幅度减速,有的甚至造成行车事故,从而影响了公路的正常营运,受支公路界的广泛关注。山东省大运公路曹县滏河桥因桥头跳车严重,曾多次造成翻车事故,桥两侧栏杆经常被撞毁。板式橡胶缝是使用最多、最广泛的伸缩缝,但损坏也比较严重,有些桥梁通车一年就发现损坏现象。随着时间的推移,损坏程度逐渐加大。公路桥头、桥梁伸缩缝处跳车不但在我国的公路上存在,而且在国外也是尚未解决的问题。为了消除台阶,防止和解决跳车,保持良好的路况,设计部门和施工单位采用了许多行之有效的措施和方法,有关院校和科研单位也立题从不同角度对跳车进行研究。公路养护部门每年都要花费相当数量的资金进行维修和养护。因此对桥头及桥梁伸缩缝跳车产生的原因加以分析,进而提出防治措施和维修原则就显得很有必要。
2.2、桥梁伸缩缝处跳车防治措施
2.2.1、梁端特殊设计
梁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,以保证伸缩装置的正常营运使用。
2.2.2、合理选用伸缩缝装置
选用伸缩缝装置最主要的是伸缩装置缝本身的刚度和质量。我们所理想的伸缩缝装置必须满足下列要求:
2.2.2.1满足上部结构梁与梁之间和梁与台之间的位移;
2.2.2.2伸缩装置的锚固是牢固可靠、经久耐用的,能够抵抗机械磨损、碰撞;
2.2.2.3车辆行驶平稳、舒适;
2.2.2.4能防止雨水和垃圾渗入;
2.2.2.5安装方便、简单,易检查且便于养路工操作。
2.2.3、伸缩装置的安装
2.2.3.1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。考虑到施工工艺的协调,伸缩装置的锚固宽度按50cm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,也使伸缩装置的稳定性得到了保障。
2.2.3.2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)端部设置预埋钢筋,则钢筋在每片梁(板)内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,这点在设计中要充分考虑。
施工中要保证锚固钢筋的作用,仅在浇筑8~10cm厚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,形成不稳定陷患,需要施工中认真对待。
2.2.3.3伸缩装置的定位角钢
伸缩装置的定位角钢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,在施工中振捣比料困难,死角和钢筋密集的部位,应加强人工插捣。
2.2.4、连续缝的设置
连续缝的宽度按桥的设计跨径和梁(板)的设计长度之差值进行设置,30m组合T梁连续缝宽6cm;各种板桥连续缝宽4cm;弯道上的桥上盖梁上设置楔形块调整桥面曲线,楔形块部位的连续缝按两条缝进行设置,每条缝宽不宜小于4cm,通常设计缝宽2cm偏小。
桥面连续缝处,变形假缝的宽度和深度必须规范、统一,缝的宽度和深度宜按0.5cm×2.5cm的锯缝进行设置,这样方便施工。
2.2.5、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。
2.2.6、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。
2.2.7、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。
2.2.7.1增设镀锌铁皮
连续缝处通常采用涂两层沥青,于中间铺设一层油毛毡(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:
2.2.7.1.1在铺设桥面混凝土时,缝顶部位上的油毛毡、土工布容易下挠,甚至胀裂;
2.2.7.1.2混凝土在插捣中,油毡容易被戳破;
2.2.7.1.3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50cm的镀锌铁皮。
2.2.7.2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适当调整,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。
2.2.7.3二油一毡、二油一布的油墨宽度
二油一毡、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50cm左右。
3、产生跳车台阶的补救措施
桥端头台阶已经产生,跳车现象隨之发生,需要我们考虑的是,应该采取什么措施进行修复补救。
3.1、桥头跳车台阶的修复补救措施
当路面铺装以后产生沉降时,在桥涵构造物两端形成台阶,据调查所形成的台阶高度一般小于20mm时,对车速的影响不太严重,可以不予修复。当台阶高度逐渐增大时对跳车的影响将大为加剧,应予修补。
3.1.1、更换填料
个别桥台背部因场地狭小、赶工填筑,填料压实度不足,需对桥涵两端10m范围内的台背填料进行换填处理。采用抗水侵蚀性好的填料,如半刚性填料,砂石填料等,以改善填料的水稳性。
3.1.2、采发用半刚性基层
路基上部0.5~0.8m厚的路基土应用水泥或石灰稳定处理,也可采用二灰稳定碎石进行填筑,以期提高整体强度。
3.1.3、加铺沥青混凝土
为使沉降后的路面与缓各段端部衔接顺适,应对端部开挖处理,一般下挖15~20mm为宜。错位沉降的修补可用热拌沥青混凝土加铺,以求增大与原路面的粘结能力,加铺层的强度也比较稳定。
无论采用何种措施,修补长度应视台阶高度、形状而异,一般为10~15m为宜,缓和段的坡度控制在0.5%以内。
3.2、桥梁伸缩缝的修复补救措施
桥梁在营运过程中,由于伸缩缝装置损坏至一定程度即会引起桥面跳车,因此对于损坏的伸缩缝装置应及时进行修复、更换,以免造成更大的损失。
3.2.1、伸缩缝构件局部维修、更换
伸缩缝装置在损坏初期只是局部构件不能正常工作,虽对行车影响不大,但也应及时维修,更换个别已损坏的部件,以满足伸缩缝装置正常工作的要求。
3.2.2、伸缩缝装置修得更换
伸缩缝装置破损已引起桥面跳车,局部维修更换个别部件已不可能时,即应更换伸缩缝装置。
根据我们对伸缩缝的要求,从当前可供使用的伸缩缝装置中科学地比较、选型,同时结合旧桥更换的特点,旧桥伸缩缝装置的类型、伸缩装置适用范围、以往的经验、使用的情况、伸缩缝装置损坏的程度以及施工条件能否阻车等多方面因素综合考虑,选现适合修复更换的伸缩缝装置进行修复更换。
对伸缩量小于50mm的大、中桥推荐使用弹塑体与碎石填充型伸缩装置或西安SDII—80型伸缩装置,对特大桥推荐使用德国毛勒缝装置(在能阻车的前提下)。
3.2.3、修复更换伸缩缝装置的原则
修复更换伸缩缝装置应以经济合理为原则,即能利用的尽量利用,完全不能利用的彻底更换,以此达到我们修复更换的目的。
无论是桥头还是桥梁伸缩缝处跳车现象出现后都应及时采取补救措施,进行修复。保证公路畅通是我们的最终目的。