秦宇翔
广州市第三市政工程有限公司 广州 510000
摘要:在市政道路工程建设中合理应用伸缩缝施工技术,可以降低外界因素对路面造成的影响,降低出现路面上出现各种裂缝的概率。伸缩缝施工技术目前已被广泛应用于市政道路工程中,因此为了提升市政道路工程质量,要合理控制伸缩缝施工质量,进而为人们提供一个良好的交通环境。本文对伸缩缝施工在市政路桥施工中的应用研究进行分析,以供参考。
关键词:伸缩缝;路桥施工;应用研究
引言
现代人们对市政道路工程的整体质量提出了更高的要求,特别是市政道路工程竣工后,对车辆在道路上行驶的安全性和舒适性都提出了更高的要求。在市政道路工程建设中对伸缩缝施工技术进行应用,可以使市政道路工程的整体质量得到进一步提高,从而起到改善城市交通环境的作用。
1道路桥梁工程伸缩缝施工质量控制的重要性
伸缩缝施工在道路桥梁工程施工中占据着十分重要的地位,伸缩缝是为了防止道路桥梁在气候温度变化的情况下发生结构变化,例如出现裂缝或者其他破坏现象。伸缩缝施工质量技术的控制要考虑很多方面的内容,包括施工前准备、伸缩缝切割、开槽、混凝土浇筑及养护等,并且要合理选择伸缩量,伸缩量过大或者过小都会加大道路桥梁的受损程度。为此,在进行道路桥梁伸缩缝施工时,施工人员要根据施工设计规范进行作业,要采取有效的施工质量技术控制对策,对伸缩缝的施工质量控制方案进行优化与完善,以此提高整体的施工质量,增强伸缩缝的整体使用效果,保证道路桥梁的使用安全性和稳定性。
2伸缩缝的常见类型
2.1填塞式伸缩缝
在施工期间,施工的原材料为油毛毡或者沥青,将这些材料填塞进伸缩缝就是填塞式伸缩缝。相比于其他原材料,油毛毡与沥青的价格较低,所以应用量较大,虽然可以降低成本,但是使用的年限也因此会下降。且由于这种伸缩缝具有比较小的伸缩梁,受用范围较小。同时当遇到热胀时,填塞物极有可能被挤压出来;而冷缩的时候,又难以回填,稍有不慎还会掺入杂物。
2.2钢板式伸缩缝
在人行道施工中,钢板式伸缩缝比较常见,由于在实际应用中,搭接板式强度较高,具有较强的承载力,而且价格较低,操作难度较低,得到广泛地应用。在应用期间,当变形量在40mm以内时,跨缝装置可以选择钢板。这种类型的伸缩缝在断缝位置用钢板或预埋钢筋等对梁两端的钢板进行固定,然后将护缘钢板与梳齿形钢板连接起来,也就是说将梳齿钢板固定在断缝两侧。虽然在实际应用中具有良好的优势,但是也有弊端,使用的年限较短,而且抗震性能不高。
2.3板式橡胶伸缩缝
板式橡胶伸缩缝是目前市政道路工程中最常用的一种伸缩缝,这种伸缩缝在市政道路工程中具有良好的抗震性和伸缩性,同时能吸收各项外力。因此,可以将板式橡胶伸缩缝合理地应用到市政道路工程建设中,从而使市政道路工程在应用期间具有良好抗震性,进而改善城市交通环境。
2.4无缝式伸缩缝施工技术
无缝式伸缩缝施工技术工艺相对成熟,而且优势较为明显,其所用材料为黏性材料,这种材料本身性能突出,能对路面缝隙进行填充且起到加固的作用,提高路面的使用率。同时,这种黏性材料能帮助路面提高防水性能,防止构件腐蚀,再加上无缝式伸缩缝施工技术操作方便,后期维护较为方便,目前已成为公路桥梁进行伸缩性施工的重要技术手段。
3影响道路伸缩缝的因素
3.1混凝土道路的徐变和收缩对伸缩量的影响
(1)混凝土的徐变。混凝土的徐变是在应力保持不变的情况下,混凝土的应变会伴随着荷载持续时间的增加而增大。混凝土的徐变分为两种,即:基本徐变和干燥徐变。基本徐变是混凝土在常载荷的作用下无水分转移时的体积改变。干燥徐变是混凝土在常载荷作用下干燥时的变形程度。(2)混凝土的收缩。混凝土的收缩现象是在混凝土硬化过程中体积要发生一定的变化,发生最大变化的是在大气中或者在湿度较低的环境下硬化时产生的体积减小。混凝土收缩包括三种:第一种为自生收缩;第二种为干燥收缩;第三种为碳化收缩。
3.2设计不合理
从我国桥梁建设状况来看,伸缩缝位移控制箱通常采取的是每间隔1.5m依次设置的方式,但车辆通行过程中车轮普遍行驶在箱体的中间区域,变形构件所处位置的弯矩和剪力明显偏大,伴随桥梁使用时间的延长结构将进入到疲劳状态,可见梁体发生不同程度的断裂现象。
3.3养护不当
伸缩缝胶带内不可掺杂任何杂质,若该处的砂石未得到有效的清理,此时伸缩缝的自由伸缩幅度明显受限;设置在缝内的橡胶体随使用时间的延长而老化,外界尖锐物件与之接触后将产生割除作用,导致缝内锚固件被水侵蚀;桥面存在质量问题时通常采取微表处等技术加以处理,但施工期间罩面支架设在缝隙两侧,该处与伸缩缝面的高程缺乏一致性,由于高差的存在而导致车辆在行驶过程中对伸缩缝的破坏更为严重,使其发生疲劳磨损现象,甚至会对伸缩缝锚固体造成不良影响。
3.4施工材料与使用环境
道路桥梁工程伸缩缝是由混凝土和金属构件组成的,在施工过程及后期的使用中,均会因为气候条件的改变而发生变化,使伸缩缝在使用过程中存在动态变化[2]。这种动态变化的幅度与施工材料和使用环境有直接关系。从变化幅度的大小来看,伸缩缝的金属构件受气候温度的影响比较大,热胀冷缩现象十分常见,会影响到伸缩缝的使用性能。同时,伸缩缝中的金属构件在长期使用过程中会发生氧化和锈蚀现象,容易导致其使用性能下降或者脱落。混凝土质量或者配比均要达到相关的施工要求,否则会对伸缩缝施工质量造成严重影响。
3.5道路桥梁自然磨损
道路桥梁在正常使用的过程中,长期暴露在自然环境下,会受到各种自然因素的影响而发生自然磨损,例如风蚀、雨水冲刷以及冰冻等,自然磨损会对道路桥梁伸缩缝的使用性能造成一定的影响。自然磨损积累到一定程度就会损坏道路桥梁的整体结构,影响其使用稳定性和安全性。例如,道路桥梁在发生切边问题后,会进一步加剧伸缩缝的磨损,使伸缩缝丧失相关保护性能,为道路桥梁的使用埋下安全隐患。
4案例分析
某桥全长5589m,桥梁位于河面之上,连接河面两地作为唯一的交通枢纽,桥梁两侧伸缩缝长期在行车的作用下发生了伸缩缝病害,为了保证桥梁的正常服役同时出于安全角度考虑,必须及时进行修复保护。经过伸缩缝技术施工,优质、高效、有序推进,按计划圆满完成了全部的伸缩缝施工任务,为路面摊铺全面完成施工提供了作业面。
5市政道路伸缩缝工程常见病害及处理技术
5.1伸缩缝路面缺陷病害修复技术
首先要对伸缩缝破损部位松动的混凝土进行凿除,并切割伸缩缝边缘,形成直角,凿除深度和处理宽度应分别为15~20cm和40cm。接着要处理基面并进行止水修复,施工人员要合理搭接单组分SK手刮聚脲复合胎基布与铜止水部分。下一步要进行打孔,打孔钻头规格为?10,孔深和孔间距分别为15~20cm和10cm。在完成打孔之后,要对锚筋进行安装,在专用植筋胶枪的支持下,将植筋胶注射到孔内,并进行?8的螺纹钢锚筋的安装。下一步要观察基面的情况,待干燥后,要使用环氧砂浆专用界面剂对基面进行均匀和完全的涂刷。在完成上一步骤后,工程人员要进行环氧砂浆的回填,回填之前要找准环氧砂浆中部(伸缩缝位置),并预留出20mm的缝,同时将压缩板嵌填进缝内,并分层回填环氧砂浆,待完全压实后进行表面收光处理。接着要进行填缝处理,本工程使用的为高弹性砂浆,观察环氧砂浆的凝固状态,待完全凝固后要缝内嵌填的压缩版剔除,并进行缝内的底胶涂刷,高弹性砂浆要在底胶初凝时进行填充,并确保密实填充。同时要均匀涂刷聚脲专用界面剂,确保无漏刷后,要涂刷聚脲。观察界面剂的状态,待表面干燥后,可涂刷厚度约4mm的冲磨型SK手刮聚脲,同时复合15cm宽的胎基布,以实现对基面的有效防护。修复完成的伸缩缝具体见下图1。
5.2伸缩缝橡胶条破损病害修复技术
一要对旧橡胶条进行割除。深入到施工现场勘查旧橡胶条的破损情况,并明确割除范围,并对需要割除的断面进行标记。接着要对橡胶条表面进行清理,将断面隔断的橡胶条使用壁纸进行割除,并找准伸缩缝方向,对橡胶条进行切割,旧的橡胶条部位要分段抽出,并切断难以抽出的部分,确保槽口内清理干净;二要对伸缩缝进行缝内杂物的进一步清理,使用专业设备捣碎缝内杂物,使用高压空气或高压水流做好碎块的彻底清理;三是对橡胶条进行安装。要在钢梁两侧凹槽处涂抹润滑油,要确保涂抹均匀,并在安装位置平直放置橡胶条,在专业工具支持下,工程人员要将橡胶条两侧嵌进钢梁凹槽内。
6路桥施工中伸缩缝施工技术关键点与质量控制分析
6.1施工前的准备工作
(1)技术交底。对施工图进行认真掌握,有疑问应立即向总工进行询问,了解清楚之后要认真学习伸缩缝施工工艺及操作规程,根据现场的具体情况制定具体的施工方案,并上报上级部门审批,施工方案确定后要将施工方案下发到施工队并对施工人员按照施工方案进行技术培训,做到人人皆知,并且做到分工明确。(2)材料、设备、工具的准备。在开工前要将使用的工具准备好,需要准备的主要设备和工具:切割机、电镐、切割片、米尺、各种型钢、水泵、铁锹等。机械设备要进行认真调试,经调试完好后备用。
6.2伸缩缝切割
伸缩装置混凝土强度宜设计为C50,由于水泥用量太多,混凝土干缩性也大,养护不及时造成混凝土开裂。开槽后发现面层下有土夹层时,切割沥青混凝土路面,直到土夹层消失为止砂石料要严格把关,稍不注意,混凝土强度就不易保证。石料的级配宜用5~15mm或5~20mm连续级配,砂的含泥量要符合标准,且混凝土中要掺入减水剂和早强剂。远距离运送混凝土时,宜采用罐车运输,并严格控制水灰比,伸缩装置混凝土坍落度不宜过大,否则会不利于找平和抹光,混凝土震捣要密实,压平抹光不能少于4遍。进行定位的时候,在梁体顶面5cm以下位置,将钢筋进行植入,安装伸缩缝之前,以现场的施工温度为准,计算伸缩量,依据公式进行计算,得到的数值作为定位的标准,保证焊接的牢固性,将定位钢筋和伸缩缝进行焊接,要使用合格的焊条,并且使用螺栓进行连接,在植筋定位过程中要保证定位完好性,就要做好钢筋的弯曲和调制,遇到钢筋损坏的情况下,要先进行锚固法应用,在定位的过程中控制伸缩缝的大小,并且将焊接的质量加以控制,对钢筋的位置和伸缩位置也要进行校准,校准的过程中如果发现了错位,则要进行调整之后再进行伸缩缝的固定,配置不同数量和不同规格的帮板,以控制钢筋的质量,保证缝隙的大小在合理范围内。
6.3钢板直度校验
安装型钢前和安装型钢时都要对钢板进行检查,虽然钢板出厂前都经过专业的质检,但是后续运输或搬运过程中,相关工作缺乏监督,钢板的品质难免出现问题。因此,在安装型钢前要对钢板做必要地检查,尤其是钢板的直度校验,检查时要对钢板的顺直度和平整度进行检测,钢板的顺直度误差应控制在3mm以内,平整度误差应控制在2mm以内,如果发现钢板的平整度或顺直度不符合工艺要求,要及时采取措施,确保钢板能够发挥应用的作用与价值,保障市政道路桥梁工程质量,从而为人们创造便利的出行条件。
6.4伸缩缝安装与焊接
伸缩缝装配完成后,要进行安装与焊接。在进行装配时,要依据指定标准,对伸缩缝进行平整堆放,严格控制变形幅度。焊接伸缩缝时,电焊是最常用的一种方法。进行焊接时,要全面分析由环境原因而引起的温差变化,若温差过大,就要做好相应调整。此外,还要测量焊接作业期间的具体温度,若发现温度与工程施工情况不符,就要及时调整温度。
6.5混凝土浇筑及养护
浇筑前要对缝槽清理和冲洗,将两侧混凝土路面盖住,避免施工过程中混凝土污染路面或流入缝口和控制箱内。在对之前工艺进行验收后做混凝土浇筑,浇筑应严格按照相关要求操作。混凝土浇筑时要保障上部结构和下部结构完全与支座连接,从而有利于浇筑结构在环境温度作用下自然伸缩。在混凝土浇筑过程中,除了要控制外加剂以外还要做好塌落度测试。结束后做后期养护,初凝后洒水处理表面,使用棉毡布进行覆盖时,要始终保持湿润状态,同时棉毡布要大于全宽,实现全覆盖后,做好内外温差控制,严禁他人出入、车辆通行。
6.6合理选择桥梁伸缩缝装置
施工人员首先要对整个施工现场的客观条件以及桥梁建设实际需求进行综合考虑,确保其满足施工设计的使用要求。其次对于伸缩缝装置的选择,不能单纯只关注装置的伸缩性与刚度,而是要保证各项指标符合质量要求。最后严格检查把关材料质量,确保所选择的伸缩装置在安装使用后能够满足车辆舒适平稳地在桥面通行。
6.7桥梁伸缩缝装置焊接质量控制
一般情况下,桥梁工程的施工多在露天无遮挡环境下,因此其施工质量与安全保障都极易受到外部因素的影响,如温度、日照、湿度等,当这些外部因素发生变化时,桥梁伸缩缝很容易发生一定程度的变形。有鉴于此,在桥梁伸缩缝装置安装工序的预埋钢筋安装环节,施工人员应严控焊接质量,确保钢筋与伸缩缝中的总拉力保持一致。不仅如此,还需要在焊接过程中结合温度情况对间隙的安装值进行灵活调整,从而保证整个焊接质量。
6.8落实阶段的质量控制
想要全面增强对桥梁伸缩缝施工质量的控制,需要施工人员根据整个桥梁工程施工特点,对影响施工的各项因素进行充分研究,保证其施工强度和等级能够满足工程建设的实际需求。在设置桥梁伸缩缝过程中,要对操作工艺规范进行严格控制,确保伸缩缝位置设置合理。为进一步强化质量监督工作,施工人员应做好全程严密监督,及时发现问题并采取有效措施予以解决,从而使整个施工过程的每一步都落实到位。
结束语
伸缩缝发生病害的情况时有发生,导致病害的原因是多方面的,设计方面、施工方面、荷载作用、桥梁养护方面,都可能导致伸缩缝断裂、挤死,为避免引起桥梁结构主体的损坏,需要及时对伸缩缝进行更换。施工过程中要在安装橡胶,保证橡胶条的宽度和长度与伸缩缝保持一致。橡胶条安装防护要做到有效满足缝隙的伸缩要求。
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