[推荐]一○四国道滕州界河立交桥伸缩缝的处治施工[0个Ｅ路币]施工 公路 高速公路 监理 设计 监理工程师 模拟试题 考试 管理 路面 质量 公路工程 桥梁 控制 应用 工程
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孔凡秀 钟训 陈忠波
山东滕州市公路局 山东滕州市交通局 山东滕州市公路局
【摘要】介绍公路桥梁无缝伸缩缝作用原理及处治施工方法
【关键词】桥梁 伸缩缝 施工工艺
滕州市界河立交桥位于104国道652K+400处，全桥总长1395.54米，桥面宽14.6米，主桥结构为6—17米T梁，桥梁高度为12.81米，两端引道为加筋挡土墙，挡土墙全长1299.54米。该桥始建于1990年，由滕州市交通局承担施工。当时受施工条件限制，未做桥面连接，采用橡胶条设置7道伸缩缝。桥梁在运营过程中，车流量大，载重车辆多，加之管理不善、养护不当等原因，橡胶条老化变形，局部出现断裂，危及了行车安全。1995年，滕州市公路局将橡胶条全部拆除，用螺栓将10mm厚钢板铆固在伸缩缝处，维持通行近3年时间。鉴于这种处治方法不能使两桥受温差影响而自由伸缩，且钢板没有柔性，受行车荷载作用易产生螺钉松动，钢板与桥板相互撞击，造成行车颠簸和桥面跳车，伸缩缝履修履坏。2002年，经省交通厅批准立项，104国道滕州段投资1.5亿元进行全面改造。为彻底解决104国道界河立交桥伸缩缝处治这一难题，滕州市公路局与滕州市交通局联合成立课题组，对伸缩缝的处治施工进行了一年多的探索和研究，2003年5月采用美佳粘结料和T形搭接板等材料处理伸缩缝，将原有的7道伸缩缝全部改做成连续无缝伸缩缝，经过两年多的车辆运行，效果比较理想。
一、无缝伸缩缝作用原理
无缝伸缩缝是一种结构新颖的桥梁伸缩缝装置，主要由高分子热性弹性体混合石料和跨缝支承钢板构成，适用于小位移的桥梁胀缝，可以吸收由于温度和交通负荷作用产生的桥面板位移，保证表层不会开裂损坏，具有广泛的推广应用价值。这种伸缩缝技术是将T形搭接板铺在伸缩缝处，缝隙槽内填充粘结料和骨料，经过压实形成一种高弹性的特殊沥青混合料，具有较高的软化点和较大的回弹性，它与石料的混合物可以吸收因温度影响和车辆荷载作用而产生的桥面板位移，保证表层不会开裂损坏，桥面板可以自由伸缩，20M内的桥板受温度差影响伸缩可达10mm左右，能够满足桥梁的正常使用。
采用美佳粘结料的无缝伸缩缝具有以下特点：
A、弹性恢复力强，适应不断重复的温度作用与荷载位移。
B、低温柔性好，在—40℃时不会变脆；高温稳定性高，在70℃时不会流动。
C、高度粘附性好，可以与桥面牢固粘结。
D、施工简便，6—8人的施工队伍每天可安装20延米（维修工程）或40延米（新建工程）的伸缩缝。
E、开放交通迅速，伸缩缝安装后2小时即可开放交通，不会被车轮粘带。
F、使用寿命长，伸缩缝寿命是一般改性沥青路面的2倍左右，且成本低廉，每延米造价千余元。
G、伸缩缝能充分吸收车辆的震动冲击力，车辆行驶舒适平稳。
二、施工工艺及处治过程
1、开槽：(1)准备工作。人员6名，割缝机2台，发电机1台，线绳50米，钢钉1盒，手锤1把，钢卷尺2个。 (2)处治过程及操作要点。挂线，钉上钢钉，启动切割机进行割缝，切割到原伸缩缝以外35cm，桥台处缝槽切宽75cm，桥墩处缝槽宽140cm，挂线要直，切割时线型要直，垂直切缝，不能出现断缝。
2、凿除旧钢板及砼：
(1)准备工作。人员8名，扫帚1把，铁锨2把，发电机1台，锋镐、铁钻、手锤各1把，气割机1台，小推车1辆，钢卷尺2个。
(2)处治方法及要点。由于1995年处治伸缩缝时已将钢板固定在伸缩缝上，此次施工必须将原有覆盖物清除干净，用气割机割掉钢板，剔除角钢固定架，拆除固定螺栓，用锋镐凿除墩台处的砼，连同槽内桥面铺装一并凿掉。槽内若高低不平，可用铁钻凿除突出部分，达到深度一致，要求深度5—6cm。深度一致是施工的关键，若深度不一致，铺上粘结料后容易产生较大的阻力，影像桥板伸缩，并有可能形成拥包。槽的施工宽度和深度必须符合设计值，松动的砼块应清理干净，用铁锨、扫帚清理废料，装入小推车倒运出施工现场。
3、清缝：
(1)准备工作。人员10名，扫帚铁锨各2把，铁钩2个，空压机1台，铁勺2把，并降高度15m的200吨吊车1台。
(2)处治过程及要点。由于过去连续两次处治不理想，伸缩缝内的垃圾、杂物较多，必须清理干净，才能保证桥板自由伸缩不受阻碍。鉴于桥梁建筑高度12.8m,T梁高1m,很难将缝清理彻底,先派部分人员在桥面在上清理伸缩缝内的杂物，用铁钩、铁勺清除泥土及碎落在缝内的砼块，再将升降高度15m的20T吊车开至桥下，桥面施工人员同时给予配合，用铁钩、木棒往下推捣，桥下施工人员借助吊车从墩台处用短锨掏除杂物，并将梁端部杂部清除，直至伸缩缝内干净，上下透气，最后用空压机把缝槽下杂物全部吹净，即可进行下道工序施工。也可采取搭设脚手架（钢排架），架上敷设竹排等方式施工。施工时要求缝槽内不能存留杂物，并彻底检查桥端及支座处是否清理干净。
4、填料：
(1)准备工作。人员15名，准备钢丝刷、苕帚各2把，扫帚1把，钢尺2个，备齐铁丝、铁锤、胶管、塑料布、密质泡沫板，需拌和机、热溶釜各1台，微型振动压路机1部，发电机、空压机各1台，电割具1台，火焰喷射器2个。材料准备：粘结料、T型板、玄武岩石子（1.5cm、0.5cm）、氧气、乙炔气、液化气等。
(2)材料的技术要求：A、Megaflex粘结料
针入度 ASTM D1190 ≤40 dmm
软化点 ASTM D36 ≥90℃
流值 ASTM D1190 ≤30MM
比值 ASTM D90 1.4～1.5
拉伸 ASTM 1190 13%(—20℃)
25%( 0℃)
75%( 25℃)
闪点 ASTM D90 250℃
B、集料技术指标
a、玄武岩石子、石米
b、技术指标
强度：＞100mpa
比重：2.6——3.2
磨耗值：（L、A）：＜30
磨光值：（P、S、A）＞42
扁平细长颗料含量：＜15
压碎值（A、C、V）＜20
c、级配：
Megaflex集料采用两种单一级配的石料。
分别为：粗石料：14——19mm（方孔筛）
细石料：3——7mm（方孔筛）
d、含泥量：
包裹住泥沙的集料会严重影响它与Megaflex粘结料的结合，降低Megaflex伸缩缝的抗拉、抗弯和抗压性能，造成伸缩缝的早期损坏。因此，施工前必须用高压水将精选过的集料中的泥沙冲洗干净，并将集料晒干待用。
(3)辅助材料
a、T型搭接钢板
搭接钢板的作用是防止混合料从接缝处掉下去，并承受混合料传给它的竖向车辆荷载，避免伸缩缝的凹陷损坏。搭接钢板的材质为优质低碳钢，采用剪板机裁制，其规格应根据缝口的宽度、交通量大小和空气腐蚀等因素确定，并经过防腐处理。宽度以缝隙口两端各搭接50mm左右为宜。界河立交桥伸缩缝搭接钢板厚度为6mm，长度1000mm（1块），宽度为150mm。
b、填塞料
堵塞料为密质地泡沫海棉，它能防止Megaflex粘结料在沟槽所作的底油从缝口流出，应采用泡沫板将缝口堵塞。
(4)每立方米混合料材料用量配合比：
a、Megaflex粘结料：1.15T
b、玄武岩石子（1.5cm）：1.065m3
c 、玄武岩石子（0.5cm）：0.18m3
d、T型镀锌钢板（150mm×6mm）：0.191T
按照设计的材料配合比，用小推车把石子送到拌和机旁，石子首先是冲洗后晒干的，然后过筛分类堆放。把美佳粘结油放入热溶釜中加热溶化，再开动拌合机，把石子放入拌和机内热炒。为了使石子或混合料的温度升高，使粘结油和石子充分拌和、接触均匀，拌合机内设有煤油喷嘴，喷嘴处自动点火，使拌合仓内温度不断上升。骨料（石子）在拌和仓内热炒后，再放入粘结油拌和。摊铺时，先把泡沫板放入伸缩缝内，再铺上T型钢板（镀锌），使钢板放平、放稳。槽内铺1—2cm厚粘结油，再铺拌和料，槽内拌和料的松铺厚度要求高出桥面1—1.2cm，才能保证压实后与桥面保持平整，不出现跳车和跌车。如遇多雨季节施工，首先应把石料烘干放好，铺筑前应用火焰喷射器把槽子烘干，才能填塞拌和料。（附：伸缩缝施工断面图）
5、压实：按行车方向碾压，用微型振动压路机一次碾压成型，保证符合平整度指标，绝不允许出现桥头跳车现象。
6、修整：碾压后的混合料已基本成型，再挂线切齐边缘，使其美观，衔接顺适。
7、施工安全：由于交通量大，采取半幅施工的方式，按规范设置施工标志、导向标志、锥形表，施工人员穿着安全标志服，严格施工，科学管理，保证施工安全。
三、施工体会
104国道界河立交桥新设置的伸缩缝，是一种结构独特的新颖桥梁无缝伸缩缝装置，主要由高分子热性弹性体、混合石料与跨缝支承钢板构成。热性弹性体具有很强的粘结力，能与沥青混凝土、水泥混凝土、钢板粘合牢固，无需传统伸缩缝复杂的锚固结构，施工快速，工艺灵活。热塑弹性体在高温下呈塑性流体，便于混合施工，在常温下呈弹性，能支承车辆荷载，并适应桥梁的伸缩位移。无缝伸缩缝同桥面接合平顺，无间隙接口，行车舒适，防水性能好，而且具有粘结紧密、维修方便、噪音较小等优点。因此，在桥梁施工和养护维修方面，具有广泛的推广应用价值。
参考文献：《公路工程八大通病分析与防治》人民交通出版社1998.12
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