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天长市境内省道桥梁伸缩缝状况及应对措施

文章出处: admin人气:发表时间2016-01-14 20:25
1.工程概述

  2007—10前后,为配合国家与安徽省和滁州市公路主管部门的分类调查统计工作,天长市公路分局同期对天长市境内的省道桥梁伸缩缝状况进行了专项调查分析。S312省道和S205省道分别贯穿天长市境东西和南北,主要承担滁州至扬州干线的车辆交通和苏北往南京的过境车辆;其中S312线道路以水泥混凝土路面为主,桥梁密度较大,交通流量明显大于S205,重载车辆较多,且有超限车辆通行;而S205线虽然桥梁密度小,但穿越的白塔河为通航河流,桥梁净空较高,跨径较大。两线的桥梁大部分建于上个世纪九十年代,近两三年内均做过桥梁伸缩缝维护性改造,但两年来的养护观测发现,其使用效果欠佳,对桥梁客观构成了病害。

  2.基本状况

  2.1 基本任务

  为便于对桥梁伸缩缝状况进行专项调查分析,使调查工作时间更为紧凑,调查过程中首先调研了临近的江苏省南京市有关路段,以及G205线的桥梁伸缩缝工作状况,重点观摩了6年前南京市六合区金江公路桥梁伸缩缝使用状况。2007-09邀请有关专家,由工养科和工程处工作人员组成专项调查小组,逐桥进行了调查统计。

  2.2 调查统计

  主要对桥型、跨径、设缝形式、数量、使用状况进行了调查统计,统计结果见表1。

  表1 天长市境内省道桥梁伸缩缝数量调查统计表
 
2.3 主要病害形式
  调查中发现的主要病害有:各种形式的伸缩缝(木板式、橡胶板式及填料式、角钢胶条式等)病害,主要有缝体松动和损坏、缝隙堵死、密封条老化断裂、缝体变形移位造成锚筋剪断、橡胶板老化、填缝料松散、混凝土缺损、防水功能缺失等表现形式。

  3.具体技术分析

  3.1 病害成因剖析

  病害分类按病害的成因主要可以分为功能性病害、工艺性病害及事故性病害等。

  3.1.1 功能性病害

  主要由于原设计或采购中未充分认识到伸缩缝对整桥使用的关键性影响,由伸缩装置本身造成的病害。主要原因如下:

  (1)设计伸缩缝时末按使用功能选型,不能满足跨径伸缩量和各种错位的需要;

  (2)对交通流量,尤其是重载交通估计不足;

  (3)受当时伸缩缝选型选材的条件局限;

  (4)受配套工程影响,结构物出现早期损坏,使得伸缩缝的寿命降低。

  在上述成因条件下,历经多年的反复冲击荷载作用,缝体出现了材质疲劳、强度退化,从而造成损坏。本次调查统计中,功能性损害比例约占95%以上。

  3.1.2 工艺性病害

  主要由于施工过程中保障措施不力产生的病害。本次调查统计中,工艺性损害比例约占5%。主要原因如安装精度不够,养生期不足等。

  3.1.3 事故性病害

  此类病害往往会给伸缩缝留下直接的病害或隐患,此次未经具体统计。

  3.2 逐桥病害分类

  3.2.1 桥梁位置排列

  桥梁位置排列图见图2。
  图2 桥梁位置排列图
3.2.2 逐桥调查图片与病害成因

  桥梁病害及成因分析分别见图2、表2。

  图2 桥梁病害图
图2 桥梁病害图
表2 各桥病害成因分析
 
3.3 不同病害成因分析

  3.3.1 工程设计缺陷

  由于桥梁客观上存在热胀冷缩现象,且伸缩缝需要埋设在梁板的端部,需要预留槽口,这对梁板结构而言是在断面上的一种削弱。而设计时没有设缝或没有对梁端部慎重考虑,在荷载反复作用下,导致梁端内在的先期破损,进而引起伸缩装置失灵,致使缝体伸缩功能失效,表现为两侧现浇混凝土的深度开裂、破损。这不仅降低了行车的舒适性,而且还会对梁体结构构成威胁性病害,直接影响到桥的使用寿命。

  3.3.2 结构选材不当

  与混凝土之间联结无保护性措施,选材不当,受力不利,配筋不当,容易引起早期老化而失效,从而引起伸缩装置不能正常工作,使外露路表上面的梁体工作失控,极易造成水泥混凝土破碎。

  3.3.3 安装不当

  (1)安装质量直接影响到伸缩缝甚至桥梁的整体质量和使用寿命,预埋筋埋设过低或过高,以及人为地放大或缩小梁端伸缩缝间距,橡胶伸缩缝因超限挤压凸起而产生跳车,如缝距太大,荷载作用下的剪切力以及车辆行驶的惯性,产生另一类型的跳车或损坏。

  (2)过渡段的混凝土施工控制不严,如混凝土浇筑后,养护不及时或不重视,引起混凝土早期病害,造成与桥面接缝处凹凸不平,造成车辆行驶时的冲击过大,从而引起伸缩装置破坏。

  3.3.4 日常养护不及时

  日常运营中缝中硬物不能及时清理,影响伸缩缝变形或形成对胶条的挤压破坏。橡胶板容易老化、破损,未能或不能及时更换,弓l起水渗漏到桥体下部结构,诱发结构物的早期病害。

  3.3.5其他因素

  如缝体选型不当造成渗水,对结构钢筋的锈蚀;伸缩缝两侧处理不当造成行车道与护带轮(人行道)的非同步变形,不但影响桥体的美观,产生功能性破坏,而且将降低桥梁的使用寿命。

  4.应对措施

  4.1 基本分析

  实施工程改造中针对损坏程度和产生病害机理的不同,选择了东起4#桥、银定桥、向西6#桥(功能性病害)、向西4#桥(工艺性病害)作为示范性改造。

  在临近城区的银定桥,道路交通中流量较大和屡屡超载情况的出现,道路尤其是桥头结合部不堪重负,桥梁伸缩缝对道路桥梁的行车舒适性和寿命的影响愈显突出。结合示范性改造,把落实能满足伸缩、防水的主要功能的桥梁伸缩装置作为主要目标,同时按设缝跨径选型,注意与维修工作中的浅槽锚固特定条件相适应,兼顾半幅施工、半幅通车的现状,在较短时间内进行必要的改造。

  4.2 产品选型

  以适应天长市境内改造工程中、小桥为目标,选择经济合理的伸缩装置,采取成熟的安装技术,使之能够满足基本改造的需求,经比选采用了FSS系列产品。

  5.实施效果

  在前期4座桥的专项改造工程中,由滁州公路局天长分局委托皖东天达路桥有限企业组织现场实施。由于采用了可半幅分车道施工的FSS40浅槽锚固伸缩装置,共完成近100 m改造工程,其间还完成了部分桥面损坏维修工作,短短两周时间内成功进行了养护改造,花较少的资金达到了预期目的,取得了良好的效果(见图3)。
图3 实施效果图

  6.结语

  为规范老桥伸缩缝改造,宜正确使用桥梁伸缩装置。从贯彻安全第一、文明生产的方针出发,施工过程中必须注意投入相应安全工作资金,以确保其安全技术的落实,配置必要的劳动保护措施和做好道路临时交通标志的设置,使其符合国家有关部门的有关规定。从健全长效工作机制考虑,宜经常对桥梁的使用状态进行评估,并配合各级管理部门对桥梁的检查工作,把养护和专业改造以及大、中修工作紧密结合在一起。

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