淺論模數(shù)式橋梁伸縮縫的破壞分析及維修養(yǎng)護技術
2017-02-27
橋梁在營運過程中，伸縮裝置是承受載荷的關鍵構件，在車輛碾壓荷載反復作用下，極易造成損壞，嚴重威脅行車安全。伸縮裝置一旦破壞，需盡快維修保證行車安全，但在不能完全中斷交通情況下進行作業(yè)，將是非常危險和麻煩的事情，特別是如何根據(jù)伸縮縫破壞形式，詳細分析原因，制定科學合理維修方案以避免修了再修至關重要。本文針對橋梁運營中應用最廣泛的模數(shù)式伸縮縫維修及更換，從破壞形式及原因分析、維修更換原則、施工要點做一探討。
1 伸縮縫破壞形式
伸縮縫破壞形式多種多樣，不同的地區(qū)和路段均有所不同。筆者根據(jù)經(jīng)驗將模數(shù)式伸縮縫破壞形式分為三類：
1.1 異型鋼破壞：表現(xiàn)為（1）單縫邊梁以及多縫的中梁斷裂，出現(xiàn)晃動、噪聲甚至彈出路面。（2）中梁與橫梁焊縫脫落。（3）位移箱承壓（壓緊）支座變形脫落、聯(lián)動機構失效。（4）錨環(huán)（板）與型鋼脫焊。
1.2 混凝土破碎：表現(xiàn)為（1）型鋼兩側(cè)錨固混凝土開裂。（2）型鋼與錨固砼分離。（3）混凝土破碎，形成坑洞，在車輛的持續(xù)荷載作用下，坑洞不斷擴大，砼保護作用失效，加速型鋼破壞。（4）橋臺側(cè)混凝土橫向開裂（裂縫在臺背線處）。
1.3 橡膠密封條：老化、破裂、脫落。
2 常見破壞部位分析
筆者將伸縮縫常出現(xiàn)的破壞部位分為以下三類：
2.1 結合部位
2.1.1 錨固混凝土與路面瀝青砼連接處
1）初始安裝時槽口邊瀝青砼下方雜物未清，有軟弱夾層或槽口邊被破壞，運營通車后先是該處瀝青砼出現(xiàn)坑洞，進而車輛撞擊錨固砼。
2）初始安裝切縫時切過背墻線，運營后因路基不均勻沉降造成錨固砼橫向裂縫，僅見橋臺處。
2.1.2 錨固混凝土與型鋼連接處
1）二者的線膨脹系數(shù)是不一致的，若砼未振搗密實，不能有效包裹型鋼而致破壞。
2）止水膠條在砼澆筑后安裝，型鋼卡槽內(nèi)有砼漏漿，除漿過程敲擊型鋼，致二者出現(xiàn)早期分離。
2.1.3 預埋筋與梁體結構結合部
預埋筋未與梁體結構筋有效連接，或預埋在橋梁鋪裝層內(nèi)或僅很薄的砂漿層包裹，視為“假筋”，過早松動。安裝時未發(fā)現(xiàn)或正確處置，根基不牢。
2.1.4 型鋼卡槽與橡膠條結合部位
1）異型鋼卡槽不規(guī)則，膠條無法安裝牢靠。
2）澆砼時為保護好卡槽，致使漏漿，不能很好結合。
工人安裝止水膠條時不能嚴格按規(guī)程作業(yè)，未裝牢。
2.2 薄弱部位
2.2.1 邊梁鋼與錨板焊接點
易脫焊，多見于單縫使用C型鋼或F型鋼時。
2.2.2 多縫中梁鋼接頭部位
1）規(guī)范要求中梁12m以內(nèi)不許拼接，拼接時應錯位并應加鋼板加固，部分企業(yè)未能做到。
2.2.3 多縫中梁與支撐橫梁的焊接部
此處是最主要的承重點。焊接工藝不過關或支撐橫梁材質(zhì)差時，此處易斷裂。
2.3 特殊部位
2.3.1 承壓（壓緊）支座與支撐橫梁及箱體的連接部位
1）聯(lián)動機構是模數(shù)式大型伸縮縫的核心。承壓（壓緊）支座安裝不牢或質(zhì)量差時易脫落。
2.3.2 位移箱
1）位移箱既是承重箱又是保護聯(lián)動機構的保險箱，安裝時該位置必須密封好，否則易發(fā)生混凝土漏漿，影響連動機構正常工作。
2）安裝時應在位移箱三個側(cè)面均加設支撐鋼筋，形成一個平面，以利聯(lián)動機構正常工作，部分安裝人員不懂此理，胡亂設置支點，導致受力不均，支座破壞。
2.3.3 防撞墻翹頭防水處
此處不行車，重視度不夠，易出現(xiàn)脫焊、漏水
3 破壞原因分析
3.1 設計原因
（1）設計型號選用失當，如D160型誤用了D80型。（2）設計未對混凝土提出有針對性要求。（3）伸縮縫類型選用不當。如根據(jù)經(jīng)驗重交通流情況下一般不宜選用齒板式伸縮縫。
3.2 施工及制造原因
?。?）施工隊伍不專業(yè)，不能發(fā)現(xiàn)和正確處理槽口缺陷特別是構造縫過寬、預埋鋼筋 “假筋”等重大隱患，筆者認為這也是造成伸縮縫病害的主要原因；
?。?）趕工期、粗糙施工，對安裝工藝重視不夠；安裝時支撐筋受力點錯誤；
（3）后澆混凝土振搗不密實，有空洞，難以承受車輛荷載強烈沖擊碾壓；
（4）產(chǎn)品組裝及焊接質(zhì)量不過關；縫體中梁未按要求下料接長（12米以內(nèi)不才允許拼接）；
?。?）異型鋼質(zhì)量不過關，耐疲勞荷載不達標，易斷裂。
3.3 其他原因：（1）交通超載現(xiàn)象嚴重。（2）橋梁伸縮不均衡、支座沉降異常（3）運營期維護不到位。
4 維修養(yǎng)護原則
4.1 伸縮縫的破壞形式調(diào)查，確定病害等級。筆者根據(jù)自身經(jīng)驗將橋梁伸縮裝置破損狀況分為三個等級：
4.2 維修更換原則：（1）確定有經(jīng)驗的專業(yè)隊伍。（2）詳細分析原因、確定病害等級，對癥下藥，確定科學合理維修方案。（3）貫徹“徹底性維修原則”。不能只求快，而要注重從根本上解決問題，做到又好又快。
5 維修更換要點
5.1 維修方案：現(xiàn)場勘查，分析原因，站在全壽命周期成本角度考慮問題，確定有針對性的維修方案。
5.2 舊伸縮裝置的拆除：（1）槽口應使用空壓機及高壓水槍進行全面徹底清理，防止夾層殘存。清理至原梁板端部，特別注意保護原梁板。（2）原伸縮縫拆除使用氣割時，應注意保護原預埋筋。（3）非整體拆除時，應重視局部破壞位置邊界線的確定及切割方案，防止新老部位搭接不利造成新的病害。
