高速公路养护中的桥梁伸缩缝快速更换技术研究

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

张楠

辽宁省交通运输事业发展中心,辽宁沈阳 110005

摘要

本文聚焦高速公路桥梁伸缩缝快速更换技术展开研究。目的在于解决传统更换技术耗时长、对交通影响大的问题,提高伸缩缝更换效率与质量,降低对高速公路交通运营的干扰。对高速公路养护行业而言,此技术不仅能提高桥梁的安全性与耐久性,保障行车安全,还具有良好的经济效益与广阔的应用前景,为行业在伸缩缝更换领域提供了新的技术方案与实践指导,有力推动高速公路养护技术的进步。


关键词

高速公路养护;桥梁伸缩缝;快速更换

正文


引言

当车辆通过桥梁伸缩缝时,伸缩缝可以减少车辆对桥梁的冲击力,降低桥梁的振动幅度,既提升了行车的舒适性,又保护了桥梁结构免受过大的冲击荷载。优质的伸缩缝装置,在车辆驶过时能够有效吸收和分散冲击力,避免车辆产生剧烈颠簸,不仅降低了车辆部件的磨损,减少交通事故的发生,还延长了桥梁伸缩缝及整个桥梁结构的使用寿命。

1伸缩缝的作用与功能

桥梁伸缩缝作为桥梁结构中的关键部件,如同人体关节一般,在桥梁的正常运行中发挥着至关重要的作用。高速公路桥梁在运营过程中,会受到多种因素的影响,导致桥梁结构产生变形。温度变化是其中一个重要因素,当气温升高时,桥梁材料会发生膨胀;而当气温降低时,材料则会收缩。混凝土收缩徐变也是不可忽视的因素,混凝土在硬化过程中会发生收缩,并且在长期荷载作用下还会产生徐变。车辆荷载的反复作用以及基础沉降等,也会使桥梁结构产生不同程度的变形。伸缩缝的首要作用就是调节这些变形,为桥梁的伸缩提供必要的空间,确保桥梁结构能够自由变形,避免因温度变化、混凝土收缩徐变等因素产生的应力对桥梁结构造成破坏,如裂缝、断裂等。它能有效地分散或释放桥梁构件在承受各种荷载时出现的应力集中,使桥梁构件的受力更加均匀,从而延长桥梁结构的使用寿命。从行车舒适性和安全性角度来看,伸缩缝起着至关重要的作用。如果桥梁没有伸缩缝,车辆在行驶过程中会不断地受到颠簸和冲击,这不仅会降低行车的舒适性,还会对车辆造成损坏,增加交通事故的风险。而伸缩缝能够使桥面在变形时保持平顺性,减少车辆行驶的颠簸感,让驾乘人员感受到平稳舒适的出行体验。同时,它也能有效减少车辆对桥梁的冲击力,延长桥梁的使用寿命,保障行车安全。在防水排水和密封方面,伸缩缝同样发挥着关键作用。它能有效防止雨水、垃圾泥土等渗入桥梁缝隙内,避免这些物质对桥梁结构造成腐蚀和堵塞,降低钢筋混凝土结构的锈蚀风险,减少桥梁后期养护的成本。如果雨水长期侵蚀桥梁内部结构,会导致钢筋生锈,混凝土强度降低,严重影响桥梁的安全性和耐久性。

2桥梁伸缩缝快速维修更换工艺研究

2.1前期精准准备

在进行高速公路桥梁伸缩缝快速更换施工前,详细调查伸缩缝的损坏情况至关重要。技术人员需采用先进的检测设备,如无损检测仪器、高精度测量工具等,对伸缩缝的破损程度、范围、结构变形等进行全面检测。通过现场勘查和数据分析,准确判断伸缩缝损坏的原因,如材料老化、车辆荷载过大、温度变化影响等,为后续制定针对性的更换方案提供依据。同时,对伸缩缝周边的桥梁结构进行检查,评估其是否受到损坏以及损坏程度,确保在更换过程中不会对桥梁整体结构安全造成影响。制定科学合理的交通管制方案是保障施工安全和交通流畅的关键。施工单位需与交通管理部门密切合作,根据高速公路的交通流量、道路条件等因素,制定详细的交通管制计划。在施工区域前方设置明显的交通标志和警示标识,提前告知驾驶员施工路段和交通管制信息,引导车辆提前减速、变道。采用分阶段、分车道封闭施工的方式,尽量减少对交通的影响。例如,在交通流量较小的夜间或凌晨时段,封闭部分车道进行施工,白天则恢复交通,确保车辆正常通行。还可利用交通诱导系统,实时发布施工路段的交通状况,引导车辆选择合理的出行路线。

2.2预留沟槽开挖

测量人员按照设计图纸实施测量放样,采用全站仪精确标定开槽范围并标记边界线,明确开槽宽度及深度参数。本项目采用高压水射流切割设备实施切缝作业,切割作业时,将水压提升至额定工作压力,使高速水流以超声速喷射形成切割流,垂直于桥面进行精准切缝。切缝前,施工人员在作业区域外侧铺设防水编织袋,完全覆盖切缝范围外沥青混凝土路面,用于临时承接切割过程中产生的碎屑,维持路面清洁状态。混凝土凿除工序中,施工人员使用高压水射流剥离技术清除槽内松动混凝土,直至暴露出坚实的混凝土基层,同时采用高压气枪清理槽内残留的浮浆、碎石及其他杂物,确保槽体表面洁净且无薄弱层。开槽产生的废混凝土块。通过专用运输设备及时清运出场,不得堆积于施工现场。

2.3伸缩缝安装锚固

将伸缩缝装置按设计坐标精准定位,其纵向中线与桥梁结构缝中线保持完全重合。若采用分段对接安装工艺,技术人员需使用水平仪校准,使相邻两段伸缩缝顶面处于同一高程平面。伸缩缝标高控制环节,采用水准仪监测装置顶面标高,将定位角钢固定于桥梁端部预埋钢板,经复测确认标高符合设计值且装置无变形后,再实施预埋钢筋焊接锚固作业。操作人员应遵循技术规范要求,采用对称施焊工艺控制焊接热输入,避免因局部过热导致伸缩缝变形,同时检查焊缝外观质量,严禁出现跳焊、漏焊等缺陷,对不合格焊缝,立即剔除重焊。锚固完成后,施工人员使用切割设备切除多余定位角钢及外露钢筋,采用砂轮机打磨焊接飞溅及尖锐棱角至表面平整,最后采用高压水枪冲洗槽内残留焊渣,使伸缩缝安装区域保持清洁无杂物。

2.4施工设备创新

施工设备的创新是推动桥梁伸缩缝快速更换技术发展的重要动力,新型施工设备的应用能够显著提高施工机械化程度,降低人工劳动强度,有效缩短施工周期。高效切割设备是快速拆除旧伸缩缝的关键工具。除了前面提到的金刚石锯片切割机外,还有液压破碎钳、绳锯切割机等设备也在桥梁伸缩缝拆除中得到了广泛应用。液压破碎钳具有强大的破碎力,能够快速拆除伸缩缝周边的混凝土,而且对周围结构的影响较小。绳锯切割机则适用于切割较大尺寸的伸缩缝,其切割精度高,能够实现复杂形状的切割。这些高效切割设备的应用,大大提高了旧伸缩缝的拆除效率,为快速更换技术的实施奠定了基础。快速吊装设备在新伸缩缝的安装过程中发挥着重要作用。采用汽车起重机、龙门吊等设备,能够快速将伸缩缝吊运到安装位置,提高安装速度。一些新型的快速吊装设备还配备了先进的定位系统和自动控制系统,能够实现伸缩缝的精确安装。在某大型桥梁伸缩缝更换工程中,使用了配备GPS定位系统的汽车起重机,能够在几分钟内将伸缩缝准确地吊运到安装位置,大大缩短了安装时间。

2.5混凝土养护及安装橡胶带

混凝土浇筑完成后,施工单位应立即采用土工布或塑料薄膜,对表面实施覆盖保湿养护,定期洒水维持湿润状态。养护期间,在施工区域设置警示标志,禁止车辆通行,避免混凝土结构遭受荷载损伤。技术人员依据标准养护试件强度检测结果,判定混凝土抗压强度达到设计要求后,方可开放交通。当混凝土强度发展至设计值的50%时,立即清除伸缩缝装置周边残留的混凝土碎屑。使用压缩空气吹扫缝槽内部,保证橡胶密封条安装界面清洁干燥无杂物。安装过程中,施工人员对照设计图纸核对橡胶条型号规格,使用专用卡具,将其精准嵌入伸缩缝型钢凹槽,使密封胶条与缝壁贴合紧密无翘曲,防止因安装不当导致雨水渗漏。

结束语

综上所述,本文基于伸缩缝工作状态评估结果,对桥梁伸缩缝快速更换技术进行了深入研究,归纳总结了各施工环节的关键技术要点,并提出相应质量控制措施,为繁忙交通场景下桥梁养护,提供了可复制的解决方案。

参考文献

[1]陈晓玉.大跨径桥梁伸缩缝快速维修更换技术分析[J].工程技术研究,2021(07):098-099.

[2]沈裕.模数式公路桥梁伸缩缝更换关键技术研究[J].黑龙江交通科技,2020(10):056-057.


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