浅谈桥梁伸缩装置施工工艺
2017-01-03
前言
桥梁伸缩装置简称为桥梁伸缩缝,由位移控制体系和传力支承体系组成。它可以将车辆垂直和水平荷载通过支承结构传递到梁体，适应桥梁纵、横位移的变化以及梁端翘曲发生的转角变化，使汽车行驶平稳、舒适。
1.桥梁伸缩装置重要性
桥梁伸缩装置在桥梁结构中起到直接承受车轮荷载的作用, 并且暴露在大气中,使用环境条件恶劣,是桥梁结构中最易遭到破坏且又修补最为困难的部位。伸缩装置在设计和安装上稍有缺陷或不足, 就可能引起过早的破坏,从而直接影响到桥梁的正常使用寿命及经济效益。桥梁伸缩装置质量的好坏,对保证交通运输的安全、平稳、快捷起到至关重要的作用。因此,设计者在伸缩缝的选型以及施工工艺等方面要加以足够的重视。
2.桥梁伸缩装置分类和选型
2.1 桥梁伸缩装置分类
随着桥梁工程的不断发展，在桥梁结构中使用的伸缩装置种类已经相当多，按照其构造特点及其传力方式进行分类，可以大致分为以下几类：
1.对接式伸缩装置。依据构造形式以及受力特点不相同，通常分为填塞对接型和嵌固对接型。嵌固对接型的伸缩装置已经得到广泛的使用，一般应用于在伸缩量在80mm以内的桥梁施工中。但填塞对接型的伸缩装置主要是应用于伸缩量在40mm以内的常规桥梁中。
2.钢制支承式伸缩装置。钢制伸缩装置是通过钢材装配而成的。钢制支承式伸缩装置的尺寸、形式和种类繁多。它能够直接承受桥面传来的车轮荷载。前几年这种伸缩装置仅仅应用于钢桥, 但目前也逐渐用于混凝土桥梁。我国常见的钢制支承式伸缩装置主要分为两类：梳齿形板型和折板型。钢板伸缩装置的缺点主要有以下几点：易出现钢板松动，梳齿与承托板的焊接处经常出现裂缝、剪断等破损形态。
3.橡胶伸缩装置。橡胶材料具有较好密易性、吸震性、防水性、降噪性能，因此被广泛的应用于各类桥梁的伸缩缝施工中。根据橡胶带变形和传力机理不同可分为嵌固对接式和剪切式两种，前者是以橡胶带的拉压变形来吸收梁体变形，后者是利用橡胶伸缩体上下凹槽之间的剪切变形来适应梁体结构的相对位移。
4.组合式伸缩缝装置。随着桥梁的高度和跨度取得突破性进展,结构合理、满足大位移量的桥梁伸缩装置随即产生。强度、刚性好的异型钢和利用吸震缓冲性能好又容易做到密封的橡胶材料组合而成的组合式伸缩装置桥梁伸缩装置就是这种环境下应遇而生的。这类伸缩装置主要包括TS型、SG型、J-75型伸缩装置、万宝SD-400型德国毛勒、美国沃特森等。
5.无缝式伸缩装置。无缝式伸缩装置主要指TST伸缩缝,它是通过弹塑体混合材料塑性滞回变形来适应桥梁的伸缩变形。其构造简单且安装方便，便于维护和更换，同时前后桥面或路面铺装与该种碎石弹塑性体形成连续体，因而表面光滑平整且无缝，在行车过程中不易产生冲击、震动，它自身防水性也较好，其可以满足坡桥、弯桥和斜桥于纵横竖多方向的变形与伸缩，也能够用于人行横道的伸缩装置。无缝伸缩装置存在的问题是弹塑体混合材料难以达标,材料的低温延伸性差和高温稳定性差,材料“热胀冷缩”不能适应梁体“热胀冷缩”的变化,导致出现桥面凹凸不平的现象。
2.2 桥梁伸缩装置的选型
桥梁的伸缩装置必须满足梁体伸缩自如的要求，对于不同结构类型的桥梁,都要求根据所需的伸缩量,综合考虑伸缩装置与桥梁的配套性、车辆行驶的舒适性、良好的防水性、施工的便捷性、经济的效益和维修的便捷性等。桥梁伸缩装置的选型是否恰当,之间关系到桥梁结构的使用寿命。根据材料分类,桥梁主要为混凝土桥和钢桥二大类,从施工因素考虑,在混凝土桥中使用的桥梁伸缩缝装置,可通过预埋钢筋、浇筑预留槽混凝土一次成整体锚固进行安装施工。
3.桥梁伸缩装置的施工工艺
3.1 对接型伸缩装置的施工工艺
该类伸缩装置的施工安装程序如下：1.对接缝处参差不齐的梁端进行处理；2.切除桥梁伸缩装置部位的桥面铺装，并清理梁端预埋钢筋及预留槽；3.设置定位角铁，将钢构件用螺栓固定或点焊在定位角铁上，一起放入预先清理好的预留槽内；4.将连接钢筋和梁体预埋筋牢固焊接，布置两层钢筋网；5.安装密封橡胶条。
3.2 钢制支承式伸缩装置的施工工艺
该类伸缩装置由连接件、梳型板和锚固系统组成, 根据梳齿的支承情况可分为悬臂式与支承式。安装时需先进行切缝与缝槽表面清理工作,然后再将构件放入槽内并用定位角铁固定构件标高与位置,最后布设、焊接并锚固钢筋,浇筑混凝土,并振捣密实,以防空洞现象。为了保证伸缩装置随温度变化而自由伸缩,需要及时拆除定位角铁。
3.3 无缝式伸缩装置的施工工艺
该类伸缩装置的施工安装程序如下：1.先将缝内泥土杂质清理干净，同时用钢丝刷子将缝口刷净，再用吹灰机将浮灰吹尽，确保缝内的干燥；2.取带有异氰酸基的化合物：固化液=3:1的配合物倒入桶内搅拌均匀；3.将搅拌均匀的混合料在常温下灌注缝隙内。
3.4 剪切型板式橡胶伸缩装置的施工工艺
该类伸缩装置的施工安装程序如下：1.进行桥梁整体铺装；2.进行切缝工序；3.清理预留槽；4.将L螺栓，底角钢固定在定位支架上，一起放入预留槽内；5.铺设横向钢筋，并通过门型钢筋把它们同预埋钢筋焊接在一起；6.在混凝土接缝表面涂打底层料；7.浇筑锚固系统的树脂混凝土；8.振捣密实后及时拆除定位支架，并且进行养护。
4.结语
综上所述，随着我国经济的不断发展，桥梁工程逐渐增多，安装桥梁伸缩装置作为桥梁工程施工中的一项重要环节已经成为决定桥梁通车条件好坏的关键因素。目前我国的不同类型桥梁上使用的伸缩装置也不一样，主要包括对接式伸缩装置、橡胶伸缩装置、钢制支承式伸缩装置、组合式伸缩装置和无缝式伸缩装置。伸缩装置的正确选型有利于行车条件的改善。所以，在公路桥梁的建设过程当中，对于桥梁伸缩缝的施工质量要求就显得十分重要了，如果在安装桥梁伸缩装置的施工当中，其施工质量没有达标，则会导致桥梁的整体结构缺陷，形成一些后遗症。因此，在桥梁伸缩装置的安装过程当中，作为技术人员必须要对伸缩装置的设计、选型和施工进行科学的管理与监督，以保证桥梁伸缩缝装置的质量。
参考文献
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