本文對(duì)橋梁伸縮縫損壞原因分析,采用搶修寶RT-1 砼搶修專用復(fù)合材料維修,能在1-2 小時(shí)通行,克服了普通水泥修補(bǔ)養(yǎng)生時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。
中圖分類號(hào):U444 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-5659(2016)21-0110-01
1 橋梁伸縮縫現(xiàn)狀
我分局轄養(yǎng)的福銀高速公路沿川子至李旺段152.3km 共計(jì)特大、大、中、小橋61 座,雙向共計(jì)伸縮縫224 道,伸縮縫多為D40 型和少量D80 型毛勒伸縮縫,自2007 年通車營(yíng)運(yùn)至今,許多橋梁伸縮縫在行車反復(fù)作用下,甚至在通車不久就出現(xiàn)多條毛勒伸縮縫異型鋼接縫電焊連接斷裂、異型鋼與鋼筋環(huán)電焊連接斷裂、伸縮縫砼起皮、剝落、開裂、松散和破碎等現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了行車及橋梁的使用壽命。因此,如何采用有效措施,保證高速公路橋梁伸縮縫的運(yùn)行質(zhì)量,又不能因?yàn)槭┕て陂g長(zhǎng)時(shí)間封閉交通而影響車輛的正常通行,這是高速公路養(yǎng)護(hù)部門亟待努力解決的問(wèn)題。
2 橋梁伸縮縫定義及病害產(chǎn)生原因
2.1 橋梁伸縮縫定義
為保證橋跨結(jié)構(gòu)在氣溫變化、活載作用、混凝土收縮與徐變等影響下按靜力圖式任意地變形,設(shè)置在橋面兩梁端與橋臺(tái)背墻之間的橫向縫裝置(亦稱變形縫)。其作用是保證梁體能夠任意變形,而且車輛在設(shè)置處能平順通過(guò),并防止雨水滲漏和垃圾泥土等阻塞,其部件要有足夠的強(qiáng)度外,還應(yīng)與橋面鋪裝連接牢固。
2.2 伸縮縫構(gòu)造設(shè)計(jì)不當(dāng),毛勒伸縮縫橫向異型鋼與縱向鋼筋環(huán)電焊連接不牢
一般伸縮縫都采用的是端頭點(diǎn)焊,伸縮縫整體未設(shè)箍筋,在行車反復(fù)沖擊、振動(dòng)作用下,首先造成縱向鋼筋環(huán)與橫向異型鋼點(diǎn)焊脫落,從而導(dǎo)致伸縮縫首先破壞,對(duì)伸縮縫異型鋼與鋼筋環(huán)之間的點(diǎn)焊應(yīng)設(shè)計(jì)增加焊縫長(zhǎng)度,確保異型鋼和鋼筋環(huán)之間的連接牢固。
2.3 伸縮縫施工質(zhì)量不足
部分整體伸縮縫與橋面鋪裝或梁板之間沒(méi)有用鋼筋連接起來(lái),造成伸縮縫整個(gè)位移而遭到損壞。不按砼施工規(guī)范和施工圖進(jìn)行施工,偷工減料,個(gè)別伸縮縫未設(shè)置橫向鋼筋,大部分伸縮縫之間沒(méi)有預(yù)留伸縮空間,伸縮橡膠條下面沒(méi)有用泡沫苯乙烯板隔開,砼將梁與梁或梁與橋臺(tái)之間現(xiàn)澆成整體,起不到伸縮作用,在溫度應(yīng)力作用下造成擠壓破壞。
2.4 伸縮縫砼強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求
部分伸縮縫砼強(qiáng)度不夠,在大型超載行車作用下而首先破損。按橋梁施工特點(diǎn),大部分橋梁伸縮縫施工時(shí)已到了冬季,防凍劑使用不當(dāng),砼受凍導(dǎo)致強(qiáng)度不夠。
2.5 部分伸縮縫預(yù)留寬度不夠
在夏季高溫季節(jié),橋梁砼高溫膨脹,使得伸縮縫較砼遭到擠壓出現(xiàn)開裂、松散導(dǎo)致破壞。
2.6 部分伸縮縫施工前,沒(méi)有將梁頂面松散砂石、污泥等清除干凈未刷粘結(jié)膠,或伸縮縫鋼筋與橋面鋪裝鋼筋未電焊連接,使伸縮縫與粱頂面之間的結(jié)合力大大降低,破壞了砼的整體性,通車后在車輪的劇烈沖擊作用下,使伸縮縫砼出現(xiàn)起皮、裂縫、剝落、整個(gè)位移等現(xiàn)象而造成伸縮縫損壞。
3 橋梁伸縮縫病害處治措施
3.1 處治材料
本次使用粘結(jié)材料為瑞泰復(fù)合材料(陜西)有限公司生產(chǎn)的砼搶修系列“搶修寶RT-1”,是一種通過(guò)酸堿反應(yīng)及物理作用而凝結(jié)硬化的新型高科技AB 型(A 料和B 料同比例混合)復(fù)合材料,該材料具有水化迅速、早期強(qiáng)度高和環(huán)境適應(yīng)性廣等特點(diǎn),具有混凝土修補(bǔ)功能,適用于現(xiàn)場(chǎng)施
工的凝土快速修補(bǔ)。
其主要性能:
(1)快凝早強(qiáng):15 分鐘左右即可凝固,1 小時(shí)即可投入使用(按要求加石子配成混凝土,在適宜的施工溫度下,1 小時(shí)強(qiáng)度達(dá)到C30,7 天強(qiáng)度達(dá)到C50 以上)
(2)粘接性好:1 小時(shí)抗折強(qiáng)度大于C30 普通混凝土。(3)匹配性好:體積穩(wěn)定性高,干縮率幾乎為零,熱膨脹系數(shù)和普通混凝土幾乎一致。(4)溫度范圍:搶修寶RT-1 產(chǎn)品,能保證-15℃到45℃都可以正常施工。(5)耐久性高:有良好的抗凍融性和耐化學(xué)腐蝕性。碎石材料采用三關(guān)口石料廠生產(chǎn)的碳酸鹽Ⅲ級(jí)石
料,粒徑控制在0.5~1.5cm 之間的連續(xù)級(jí)配碎石,水采用天然飲用水,其施工配合比為(重量比kg):RT-1(AB 料):碎石:水=1:0.8:0.06。
3.2 施工方法
損壞伸縮縫砼鑿除。根據(jù)伸縮縫損壞實(shí)際長(zhǎng)度用切割機(jī)進(jìn)行切割,縱向切割線與伸縮縫長(zhǎng)度垂直,橫向根據(jù)損壞情況與伸縮縫長(zhǎng)度方向平行,然后用液壓工作站或風(fēng)鎬對(duì)損壞伸縮縫砼進(jìn)行鑿除。
對(duì)鑿除后需修補(bǔ)的伸縮縫廢棄砼清除至堅(jiān)硬層,完畢后再用高壓空氣吹至潔凈無(wú)松動(dòng)物。處理后的凹層表面不得留有松動(dòng)的碎石及浮灰、油污、污水等雜物。
鋼筋植筋與補(bǔ)焊,對(duì)于伸縮縫修復(fù),鋼筋電焊連接是關(guān)鍵,大部分伸縮縫異型鋼與固定鋼筋環(huán)電焊連接斷裂,對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)焊,沿?fù)p壞伸縮縫長(zhǎng)度方向根據(jù)損壞寬度新值3-5 根Φ16 螺紋鋼,沿伸縮縫橫向即行車方向每隔30cm 增設(shè)形狀為“7”的Φ16螺紋鋼,其長(zhǎng)度45~65cm“7”字型上端頭與伸縮縫異型鋼電焊連接,另一端與橋面鋪裝或橋臺(tái)鋼筋電焊連接成整體,如橋臺(tái)無(wú)連接鋼筋,可在橋臺(tái)鉆眼,設(shè)置Φ16 “n”型鋼筋生根,使伸縮縫鋼筋與兩邊梁或橋臺(tái)電焊連接成整體。沿伸縮縫長(zhǎng)度方向每隔20cm 增設(shè)Φ8 箍筋并與新增縱向3-5 根Φ16 螺紋鋼點(diǎn)焊,使之形成一個(gè)受力整體。預(yù)留伸縮量,對(duì)于伸縮縫預(yù)留寬度可根據(jù)原有縫寬采用加撐苯乙烯泡沫板方式,要求加撐密實(shí)不留空洞,以免砼填充密實(shí)而影響橋梁任意伸縮造成再次破壞。現(xiàn)伸縮縫澆砼。現(xiàn)澆砼可根據(jù)施工配合比嚴(yán)格進(jìn)行稱量,因伸縮縫維修砼用量少,可采用小型機(jī)械拌合人工現(xiàn)場(chǎng)
拌合施工。砼搶修寶RT-1 每袋25kg 裝,因此以2 袋50kg(AB 料各一袋)用量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)配制較為合適,用量杯控制水量,嚴(yán)格按比例加水?dāng)嚢?~4 分鐘,直到有良好的流動(dòng)性和粘性。即拌即用,利用鐵釬或小型振搗棒振搗密實(shí),用振搗棒不易振搗時(shí)間太長(zhǎng)以免造成碎石與砂發(fā)生離析,防止早期應(yīng)力的損失。
收光與養(yǎng)護(hù),對(duì)澆筑好的砼應(yīng)及時(shí)進(jìn)行收光與抹平,在收光過(guò)程中應(yīng)當(dāng)控制表面收光時(shí)間在初凝前完成,無(wú)需灑水養(yǎng)生,夏季材料初凝時(shí)間10~30 分鐘,初凝后45~60 分鐘強(qiáng)度檢測(cè)合格后放開通行,在冬季氣溫低于零下5℃后可用加熱水?dāng)嚢瑁ㄐ锌裳娱L(zhǎng)至2 小時(shí)。
4 小結(jié)
通過(guò)搶修寶RT-1 在福銀高速公路45 道/23 座橋伸縮縫維修及在分局別的線路如:S101 線李旺北溝橋、清水河橋,G312 線清水溝橋等橋的伸縮縫修補(bǔ)過(guò)程中,發(fā)揮了早期強(qiáng)度高,養(yǎng)生時(shí)間短,通車早的優(yōu)勢(shì),為快速修復(fù)提供了又一種新型材料,它必將在高速公路收費(fèi)車道維修、橋梁病害修補(bǔ)、市政砼維修等工程中發(fā)揮應(yīng)有作用。
參考文獻(xiàn)
陜西瑞泰復(fù)合材料有限公司.搶修寶RT-1 說(shuō)明書
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