道路桥梁论文发表剖析伸缩缝处跳车问题

时间:2013-11-29 分类:交通运输

  摘要:随着我国经济快速发展,公路建设取得突飞猛进成绩,投入营运的高等级公路越来越多,但从使用情况看,桥梁伸缩缝处跳车问题的确越来越突出。本文在此从桥梁伸缩缝的跳车问题出发,提出了几点防治措施。

  关键词:伸缩缝,跳车,公路桥梁,职称论文发表

  前言:桥梁伸缩缝装置是公路桥梁构造的一部分,目前常用的类型主要有毛勒缝、齿口钢板缝、板式橡胶缝、U型锌铁皮、TST弹缩体碎石等,其作用在于调节由于外界气温的变化、砼的徐变及砼的干燥收缩等因素所引起的上部结构之间的位移和上部结构之间的联结。它还直接承受着车轮荷载的反复冲击,是桥梁结构中最容易遭受破坏的部位。桥梁伸缩缝破坏后接缝处下沉,衔接处路面损坏,从而出现高低不同的台阶,造成通过的车辆产生跳车,使车上人员感到不适,甚至引发交通 事故,影响了公路桥梁的正常运营。

  一、桥梁伸缩缝的作用

  由于公路桥梁都处于室外,并且根据其使用功能,公路桥梁会受到温度变化、混凝土变形、动荷载等一系列因素的作用,使得桥体产生变形。如果这种变形量过大,会影响到桥体的使用安全。所以为了调节由车辆荷裁、环境特征和桥梁建筑材料的物理性能所引起的上部结构之间的位移和上部结构之间的联结,所以必须要设置伸缩缝。桥梁伸缩缝处出现跳车和损坏现象,影响行车的舒适和安全。出现这些问题,除了车辆通行量增多、载重量增大、车速加快等客观原因对伸缩装置的损坏外,伸缩缝设计和施工的欠缺不容忽视。

  二、伸缩缝处跳车的表现形式

  伸缩缝处跳车的主要表现形式是当高速车辆驶过梁间和桥台路基连接处时,由于伸缩缝两边沉降量的差异而存在台阶,当车辆快速越过台阶时造成车辆的突跳和颠簸,其主要危害有以下几个方面:

  对行车安全和舒适度的影响。由于跳车的存在使车辆不得不降低车速,使公路的使用功能和通行能力受到很大影响;另外跳车使驾驶员和乘车者感到颠簸不适,心情不快,易疲劳,所载货物易损坏,特别是易碎、贵重物品;严重跳车会造成翻车、追尾等交通 事故,威胁人、车和货物的安全,造成生命财产的损失。

  由跳车产生的水平和垂直冲击力会对路面、路基和桥梁结构物产生进一步的损坏,从而增加了养护维修费用和管理上的难度,并降低了公路使用性能。

  跳车时的冲击力会对车辆产生不利反力,增加车辆的振动和机械磨耗,油耗增大,缩短车辆使用年限,增大运输成本。

  跳车产生的振动和噪声对驾驶员、乘车者和公路两旁的居民会产生噪声污染,不利于人们身心健康,影响其正常的工作和生活。

  三、桥梁伸缩缝处跳车的原因分析

  1、设计不合理

  设计时往往对梁的端部不能慎重考虑,在反复荷载作用下,梁端破损引起伸缩装置失灵。在伸缩缝选型时,往往对伸缩装置的性能了解不全面,忽视了对产品的相应技术要求,出现对伸缩量 计算 不准确或所选伸缩装置本身构造刚度和强度不满足要求等问题。另外,设计时还存在混凝土强度偏低、伸缩缝底部与梁板间锚固螺栓数量不足、设置不合理、缺少混土防收缩钢筋网及桥梁端部排水设施不完善等而造成的破坏。

  2、施工质量差

  施工单位对桥梁伸缩装置施工工艺要求重视程度不够,未能严格按照施工工艺标准和安装工序进行施工,造成伸缩装置损坏。施工方面的主要原因有以下几方面:

  锚固件的锚固质量或锚固件的焊接质量不高,经不住高速重载车辆的冲击、振动,很快就松动或开焊弹起。

  施工过程中,梁端伸缩缝间距没有按设计要求完成,人为地放大或缩小,定位角钢位置不正确,致使伸缩装置不能正常工作。

  伸缩装置两侧混凝土与沥青混凝土桥面铺装层结合不好,碾压不密实,形成两张皮,在车辆荷载的反复冲击作用下,容易产生开裂、脱落,最终引起伸缩装置的损坏。

  3、养护不及时

  正常的维修、养护是保证伸缩装置正常工作和延长使用寿命必不可少的重要环节,而此项工作往往被忽视。由于养护管理不善,伸缩装置出现的局部损坏维修不及时,桥面没有经常清扫,由过往车辆带来的泥砂、石屑等杂物将伸缩装置淤死,影响伸缩装置的伸缩功效,造成破坏加剧,严重者可导致整条伸缩缝破损。原有桥梁逐渐老化、桥面铺装层老化、接缝处桥面凹凸不平以及维修不充分等,均可引起伸缩装置破损。

  四、防治桥梁伸缩缝处跳车措施

  1、梁端特殊设计

  设计时要考虑在梁端部具有足够的刚度,以满足营运过程中反复荷载的作用。设计过程中要采用适当的伸缩间距,以保证伸缩装置的正常营运使用。

  2、合理选用伸缩缝装置

  选用伸缩缝装置最主要的是伸缩缝装置本身的刚度和质量。因此选择采用伸缩装置时应满足下列要求:

  上部结构梁与梁之间和梁与台之间的位移;伸缩装置的锚固是否牢固可靠、经久耐用,能够抵抗机械磨损、碰撞;车辆行驶平稳、舒适;能防止雨水和垃圾渗入;安装方便、简单,易检查和便于养护。

  3、合理选择伸缩装置

  伸缩装置在选用过程中主要是看其刚度和质量,良好的伸缩缝应满足以下要求:#p#分页标题#e#

  3.1伸缩量应满足桥梁上部结构之间的位移。对于正交桥只要其最大伸缩量能满足设计计算伸缩量即可。对于斜桥,则必须把运动方向的计算伸缩量ΔL分解为垂直于缝中心线方向和平行于缝中心线方向的两个变形矢量ΔLr和ΔLp。此时,所选择的伸缩缝在垂直和平行两个方向的允许变形量必须同时满足ΔLr和ΔLp的要求。

  3.2行车平稳、舒适,振动及噪音小。

  3.3密封性好,能防止水、垃圾渗入,同时具有抗滑、耐磨、抗老化的性能。

  4、严格控制施工安装过程

  4.1切缝之前必须对沥青面层的平整度进行检测,根据实际平整度情况考虑是否适当扩大切割面的宽度(要求一边最多比设计要求加宽30cm),如果加大切割宽度后路面平整度仍达不到伸缩缝安装要求,要求对该处路面进行返工处理,合格后,根据施工图纸要求确定开槽宽度,准确放样,打上线用切割机割缝,锯缝线以外的沥青混凝土路面,用贴胶带纸或加盖塑料布进行保护,以防止锯缝时产生的粉末污染路面。

  4.2用风镐开槽时,深度不应小于12cm,开槽后应对槽内的砼进行打毛处理,把所有杂物清除干净,以保证新老砼的有效结合。如发现梁与梁之间的间隙不符合要求(大于或小于规定范围),应采取措施加以处理,并理顺、扶直槽内的预埋筋及锚固筋,对预埋筋应进行除锈处理,同时对原来梁板或桥台预埋钢筋不足的地方,应及时补打足够数量的膨胀螺栓,以确保型钢的安装质量。开槽后应禁止车辆通行,禁止施工人员及其他人员在槽两侧边缘踩踏,影响砼施工质量。

  4.3伸缩装置安装前,当安装时的气温与出厂时的温度有较大出入时,必须调整组装定位空隙值,伸缩定位宽度允许误差为±2mm,要求误差为统一符号,禁止一条缝在不同的位置上同时出现正负误差。

  4.4安装时在顺桥向伸缩装置的中心线应与桥梁中心线向重合,并对称放置于伸缩间隙上,使其顶面高度与桥梁路面标高(纵坡、横坡)向吻合后垫平。正确就位后,将伸缩装置上的锚固筋与梁、板、桥台上的预埋筋进行牢固焊接。焊接时注意焊接的部位和方法,防止伸缩装置的边梁和中梁变形。型钢定位后采用分段点焊加固的方法,以免型钢过热产生变形,宜分层焊接,先焊顶面,再焊侧面,最后焊接低面。

  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。

  6、加强伸缩缝的养护

  正常的维修、养护是保证伸缩装置正常工作、减少破坏、延长使用寿命和防止桥梁伸缩缝处跳车的必不可少的重要环节。为此,养护时应做到以下工作:

  6.1做好施工过程中的养生

  砼初凝前用毛刷拉毛,初凝后及时覆盖麻袋或土工布进行洒水养生,时间≥7d,同时养生期间应派专人实行 交通 管制,待强度达到70%时,用专用工具安装橡胶密封带。

  6.2经常清扫密封橡胶带中积存的泥沙、碎石等公路垃圾,防止伸缩装置受阻,经常检查密封橡胶带有无破损,发现破损应及时与生产厂家联系更换。

  6.3经常检查梁端与桥面铺装连接处及槽区内的砼是否损坏或裂缝,一经发现应及时修补,以免影响伸缩装置与梁、板间的锚固强度。

  五、结束语

  在我国大规模进行 交通 建设的同时,一些已建公路桥梁伸缩装置的使用安全性问题日益突出,解决桥梁伸缩缝处跳车不仅是确保充分发挥公路使用功能的需要也是工程建设质量的需要,更是广大工程建设者的责任。从桥梁伸缩缝处跳车的成因来看,只要采取合适的防治和维修措施,对解决跳车问题就会有明显的效果。

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