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防止房屋因氣候變化而產(chǎn)生裂縫。其做法為:沿建筑物長(zhǎng)度方向每隔一定距離預(yù)留縫隙,將建筑物從屋頂、墻體、樓層等地面以上構(gòu)件全部斷開(kāi),建筑物基礎(chǔ)因其埋在地下受溫度變化影響小,不必?cái)嚅_(kāi)。伸縮縫的寬度一般為20毫米到30毫米,縫內(nèi)填保溫材料,兩條伸縮縫的間距在建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范中有明確規(guī)定。

若建筑物平面尺寸過(guò)長(zhǎng),因熱脹冷縮的緣故,可能導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生過(guò)大的溫度應(yīng)力,需在結(jié)構(gòu)一定長(zhǎng)度位置設(shè)縫將建筑分成幾部分,該縫即為溫度縫。對(duì)不同的結(jié)構(gòu)體系,伸縮縫間的距離不同,中國(guó)現(xiàn)行規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010中8.1條對(duì)此有專門規(guī)定。

橋梁伸縮縫GQF-C型、GQF-Z型、GQF-E型、GQF-F型、GQF-MZL型,全都是采用熱軋整體成型的異型鋼材設(shè)計(jì)的橋梁伸縮縫產(chǎn)品。其中GQF-C型、GQF-Z型、GQF-L型、GQF-F型橋梁伸縮裝置適用于伸縮量80mm以下的的橋梁, GQF-MZL型橋梁伸縮裝置型是由邊梁、中梁、橫梁和連動(dòng)機(jī)構(gòu)組成的模數(shù)式橋梁伸縮縫裝置,適用于伸縮量80mm-1200mm的大中跨度橋梁。

為滿足橋面變形的要求,通常在兩梁端之間、梁端與橋臺(tái)之間或橋。

1、在平行、垂直于橋梁軸線的兩個(gè)方向均能自由伸縮

2、牢固可靠

3、車輛駛過(guò)應(yīng)平順、無(wú)突跳與噪聲

4、防水及防止雜物滲入阻塞

5、安裝、檢查、養(yǎng)護(hù)、消除污物都要簡(jiǎn)易方便。

整體設(shè)計(jì)

合理選定恰當(dāng)伸縮量的縫隙極為重要,縫隙越大伸縮裝置越容易遭破壞。采用的縫隙過(guò)大或過(guò)小,以及沒(méi)有考慮安裝時(shí)的溫度而調(diào)整間隙。特別是針對(duì)板式橡膠伸縮裝置,易造成破壞。即使是連續(xù)橋面,在面層鋪裝上往往也會(huì)出現(xiàn)裂紋。因此。要采取預(yù)先切割橋面,設(shè)置接縫,或用較軟的鋪裝層來(lái)吸收裂縫,或者安設(shè)小型的伸縮裝置來(lái)解決。在較大縱坡的情況下,如不設(shè)置考慮適應(yīng)豎直變位的構(gòu)造,也容易產(chǎn)生缺陷,引起破壞。伸縮裝置沿橋面縱向,即使伸縮量小,也存在撓度差大的問(wèn)題,因此,在伸縮裝置構(gòu)造上要給予重視。伸縮裝置與梁體結(jié)合成等強(qiáng)的整體無(wú)疑是提高其使用效能的重要手段。除模數(shù)式伸縮裝置之外的其他類型的橋梁伸縮裝置,與橋面板的固定、結(jié)合往往不夠充分,效果不甚理想,一般構(gòu)造尺寸較小、剛度不足,而且對(duì)新材料的特征、配合等研究不夠深入,所以在選型時(shí)應(yīng)作充分的比較研究。為防止因雨水而起的漏水現(xiàn)象,雖然在一些鋼制伸縮縫裝置中,對(duì)配合部位采取插入密封橡膠或?qū)⑴潘�裝置或鋪裝層面層作為容易清掃的型式,或在整個(gè)縫隙中灌注填入防水材料的實(shí)用型式。對(duì)與橋面的雨水,一般應(yīng)在伸縮裝置附近設(shè)集中排水口;對(duì)不在日常養(yǎng)護(hù)作多次涂漆的構(gòu)件上,設(shè)計(jì)上應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)耐久的防護(hù)材料作有效的處理。

實(shí)例設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)方面,有些設(shè)計(jì)者誤認(rèn)為上部構(gòu)造梁板的實(shí)際預(yù)制長(zhǎng)度與理論長(zhǎng)度之差就是橋兩端伸縮縫的寬度。就一孔20m長(zhǎng)的簡(jiǎn)支梁橋?yàn)槔?有些設(shè)計(jì)人員照本宣科,把兩端各設(shè)一道縫寬2cm的伸縮縫。實(shí)際上按溫差45℃設(shè)計(jì),伸縮量按下式計(jì)算:

△L=△Lt+△Ls+△Lc+△Ld+△ALe,△Ltf=△taL。

式中:△Lt-溫度變化產(chǎn)生的伸縮量;

a-線膨脹系數(shù),混凝土a=1.0×10-5,鋼a=1.2×10-5;

L-伸縮梁的長(zhǎng)度;

△Ls,△Lc-由于混凝土收縮和徐變影響而產(chǎn)生的收縮;

△Ld-梁端轉(zhuǎn)角產(chǎn)生的變形量;

△Le-制造安裝誤差。

膨脹系數(shù)n=10×10-6,干燥收縮度20×10-5,徐變系數(shù)ψ=2.0,預(yù)應(yīng)力引起的平均軸向應(yīng)力σ=6N/mm2,混凝土的彈性模量Eh=30000N/mm2,施加預(yù)應(yīng)力后三個(gè)月的遞減系數(shù)=0.4,則:△=45×10×10-6×20000=9mm,△L=20×aLβ=20×10×10-6×20000×0.4=1.6mm�！鱈=σ/EhψLβ=6/30000×2×20000×0.4=3.2mm。設(shè)梁端旋轉(zhuǎn)水平變形△Ld=3mm�？偵炜s量△L=9+1.6+3.2+3=16.8mm。按此計(jì)算,只在一端(若系坡橋只在高處一端)留一道縫寬2cm的伸縮縫即可,另一端橋面鋪裝與背墻連續(xù),這樣,既節(jié)約了資金,又減輕了跳車。

合理預(yù)留伸縮縫寬度,可使其在夏季擠緊,到冬季溫度降低時(shí)才會(huì)拉開(kāi),從而有效提高伸縮縫壽命,減小橋頭跳車。據(jù)觀察伸縮縫擠壞的很少,大部分是縫太寬,引起跳車,跳車越嚴(yán)重縫破壞的越快,形成惡性循環(huán)。另外混凝土還有相當(dāng)高的抗壓強(qiáng)度,只要擠壓在規(guī)定范圍內(nèi),對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)不會(huì)造成影響。由此可見(jiàn)在伸縮縫的設(shè)計(jì)中,采用安全系數(shù)較大的伸縮縫寬度,是完全有必要的。

橋梁伸縮縫的破壞,對(duì)橋梁使用性能以及通車都會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的影響,因此必須加強(qiáng)橋梁伸縮縫的優(yōu)化設(shè)計(jì),從伸縮縫類型、結(jié)構(gòu)以及環(huán)境等相關(guān)因素進(jìn)行強(qiáng)化設(shè)計(jì),才能確保伸縮縫在今后的使用中,滿足橋梁使用性能。

無(wú)論是水泥混凝土還是瀝青混凝土路面,均應(yīng)采用反開(kāi)槽施工:預(yù)留槽口放樣→切割伸縮縫預(yù)留槽→調(diào)整伸縮縫預(yù)埋鋼筋→清除槽口雜物→安放伸縮裝置→標(biāo)高檢查→鎖定綁扎鋼筋→支�！鷻z查澆筑混凝土。

1、梁板上的預(yù)埋鋼筋如果位置不對(duì)或者是漏預(yù)埋了,則需要采用植筋的方法把鋼筋補(bǔ)上。

2、切割后要清理干凈,鏈接錨固。

3、鋼筋焊接焊縫要夠,焊接要牢固。

4、混凝土的表面標(biāo)高要正確,防止跳車。

5、伸縮縫錨固牢靠,不松動(dòng),伸縮性能有效。

6、混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間要夠,不要因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠而開(kāi)放交通。

1、要求施工單位將伸縮縫吊裝就位,檢查其中心線與梁縫中心線是否重合,其頂面與路面標(biāo)高是否一致,及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。將預(yù)埋鋼筋和伸縮縫錨固件焊接牢固,再橫穿12或16水平鋼筋。一定要立即拆除伸縮縫定位壓板,鏨去定位螺絲,并用角向砂輪磨去焊疤,補(bǔ)上油漆。用膠粘紙帶或木板密封伸縮縫頂面縫口,在槽口部位即澆筑50號(hào)混凝土;用插入式振動(dòng)棒,充分振搗密實(shí)。抹平混凝土過(guò)度段表面。用直尺檢查伸縮縫頂面、過(guò)度段,應(yīng)盡量與路面平順。做好混凝土養(yǎng)生后方可通車。帶有防撞墻,人行道結(jié)構(gòu)的伸縮縫,參造上述安裝工序作業(yè)。

2、安裝前應(yīng)檢查伸縮縫是否有出廠合格證、使用說(shuō)明書等,并約請(qǐng)監(jiān)理、設(shè)計(jì)及有關(guān)人員對(duì)伸縮縫外觀、幾何精度進(jìn)行檢查驗(yàn)收,合格后方可使用。在橋梁上進(jìn)行劃線、切割:根據(jù)設(shè)計(jì)位置放出伸縮縫中線,并按設(shè)計(jì)尺寸從中線位置量測(cè)伸縮縫混凝土保護(hù)帶邊線,用混凝土切縫機(jī)按所畫邊線切割橋面瀝青混凝土。為保證切邊不受損壞,可分兩次切割。第一次切縫距離保護(hù)帶邊線預(yù)留5cm,待澆筑混凝土前,再沿準(zhǔn)確邊線進(jìn)行第二次切割。切縫要求順直、準(zhǔn)確,切割時(shí)注意不要破壞橋面防水層,將防水層卷起予以保護(hù)。

3、一定要及時(shí)進(jìn)行橋面的清理、填塞間隙:人工配合空壓機(jī)清除切割范圍內(nèi)的瀝青混凝土,并鑿除松散混凝土,同時(shí)將縫內(nèi)的雜物清理干凈�？p寬一定要滿足設(shè)計(jì)寬度要求,清理后用苯板將伸縮縫堵嚴(yán)�；謴�(fù)預(yù)埋錨筋,預(yù)留鋼筋數(shù)量要與設(shè)計(jì)圖紙相符,若不相符要及時(shí)補(bǔ)焊。用空壓機(jī)再次清理。為預(yù)防伸縮縫安裝過(guò)程中焊花燒壞泡沫板,可在泡沫板兩側(cè)用鋼板或鐵皮覆蓋保護(hù)。

4.當(dāng)要安裝的伸縮縫就位用吊車吊運(yùn)時(shí),應(yīng)檢查好吊車的吊鉤,防止脫鉤,吊裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照廠家預(yù)留的吊位進(jìn)行吊裝,并按照設(shè)計(jì)圖紙綁軋鋼筋。在固定過(guò)程中采用拉線的方法控制伸縮裝置的中線和直順度,用長(zhǎng)度大于3m具有足夠剛度的工字鋼或鋁合金鋼搭放在伸縮縫兩側(cè)來(lái)控制高程。工字鋼沿垂直伸縮縫的方向以1m間距放置,并與縫兩側(cè)路面壓緊,用木楔將伸縮縫型鋼墊平,然后用3m直尺配合自制小門架逐段精確調(diào)平,調(diào)平過(guò)程中應(yīng)采用鋼楔。伸縮縫就位后,應(yīng)調(diào)整伸縮縫的中線及標(biāo)高,標(biāo)高根據(jù)縫兩側(cè)5m范圍內(nèi)的實(shí)測(cè)路面標(biāo)高確定。

1、橋梁伸縮縫設(shè)計(jì)不周

設(shè)計(jì)時(shí)梁端部未能慎重考慮,在反復(fù)荷載作用下,梁端破損引起伸縮裝置失靈。另外,有時(shí)變形量計(jì)算不恰當(dāng),采用了過(guò)大的伸縮間距,導(dǎo)致伸縮裝置破損。

2、伸縮縫裝置自身存在問(wèn)題

伸縮裝置本身構(gòu)造剛度不足錨固的構(gòu)件強(qiáng)度不足,在營(yíng)運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生不同程度的破壞。

3、伸縮裝置的后澆壓填材料選擇不當(dāng)

對(duì)伸縮裝置的后澆壓填材料沒(méi)有認(rèn)真對(duì)待、精心選擇,致使伸縮裝置營(yíng)運(yùn)質(zhì)量下降,產(chǎn)生不同程度的病害。

4、施工不科學(xué)合理

施工過(guò)程中,梁端伸縮縫間距沒(méi)有按設(shè)計(jì)要求完成,人為地放大和縮小,定位角鋼位置不正確,致使伸縮裝置不能正常工作。這樣會(huì)出現(xiàn)下列情況:由于縫距太小,橡膠伸縮縫因超限擠壓凸起而產(chǎn)生跳車;由于縫距過(guò)大,荷載作用下的剪切力以及車輛行駛的慣性,會(huì)將松動(dòng)的伸縮縫橡膠帶出定位角鋼,產(chǎn)生了另一類型的跳車。施工時(shí)伸縮裝置的錨固鋼筋焊接的不夠牢固,或產(chǎn)生遺漏預(yù)埋錨固鋼筋的現(xiàn)象,給伸縮縫本身造成隱患;施工時(shí)伸縮裝置安裝得不好,橋面鋪裝后伸縮縫澆筑的不好,使用過(guò)程中,在反復(fù)荷載作用下致使伸縮縫損壞。

5、連續(xù)縫設(shè)置不夠完善

為了減少伸縮縫,大量采用連續(xù)梁或連續(xù)橋面。橋面連續(xù)就需設(shè)置連續(xù)縫,連續(xù)縫的設(shè)置不夠完善,致使連續(xù)縫破損,而產(chǎn)生橋面跳車。橋面連續(xù)縫處,變形假縫的寬度和深度設(shè)置得不夠規(guī)范,不夠統(tǒng)一,這也不同程度地影響著連續(xù)縫的正常工作。

1、伸縮裝置因受運(yùn)輸長(zhǎng)度限制,可分段制造,現(xiàn)場(chǎng)拼接。存放在工地的伸縮裝置應(yīng)平行放置,不得交叉堆放,以防變形。

2、出廠時(shí),連接卡具僅為運(yùn)輸方便而設(shè),縫隙并不是定位置。伸縮裝置安裝時(shí),應(yīng)在監(jiān)理工程師的認(rèn)可下方可進(jìn)行。如設(shè)計(jì)文件上有規(guī)定,以橋梁設(shè)計(jì)文件所規(guī)定的為依據(jù)。

3、伸縮裝置吊裝就位前,應(yīng)將預(yù)留槽內(nèi)的混凝土打毛,清掃干凈。安裝時(shí)伸縮裝置順橋向的寬度a值,應(yīng)對(duì)稱放在伸縮縫的間隙上,并使其頂面標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高吻合后墊平,然后穿放衡向的聯(lián)接水平鋼筋,將伸縮裝置上的錨固鋼筋與梁上預(yù)埋鋼筋兩側(cè)焊牢(盡量增加焊接點(diǎn)與焊接長(zhǎng)度,以延長(zhǎng)伸縮裝置的使用壽命),放松卡具,使其自由伸縮,此時(shí)伸縮裝置已進(jìn)入工作狀態(tài)。

4、完成上述工序后,安裝必要模板,以防止沙漿流入伸縮縫內(nèi),然后認(rèn)真用水清洗。在混凝土預(yù)留槽內(nèi)澆筑大于C50的混凝土。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)采取必要的措施,振搗密實(shí)。

5、砼初凝后,拔掉模板,及時(shí)清除伸縮縫內(nèi)及異型鋼裝膠帶槽內(nèi)的異物。

1、鍍鋅薄鋼板伸縮縫。這是一種簡(jiǎn)易的伸縮縫上,在中小跨徑的裝配式簡(jiǎn)支梁橋上,當(dāng)梁的變形量在20-40mm以內(nèi)時(shí)常選用。

2、鋼伸縮縫。鋼伸縮縫由鋼材制作,它能直接承受車輛荷載,并根據(jù)伸縮量的大小調(diào)整鋼蓋板的厚度,鋼伸縮縫也宜于在斜橋上試用。它的構(gòu)造比較復(fù)雜,只有在溫差較大的地區(qū)或跨徑較大的橋梁上才采用。當(dāng)跨徑很大時(shí),一方面要加厚鋼板,另一方面需要采用更完善的梳形鋼板伸縮縫。

3、橡膠伸縮縫。它是以橡膠帶作為跨縫材料。這種伸縮縫的構(gòu)造簡(jiǎn)單,使用方便,效果好。在變形量較大的大跨度橋上,可以采用橡膠和鋼板組合的伸縮縫。

減輕沖擊

剛性橋臺(tái)結(jié)構(gòu)與柔性路堤在行車荷載反復(fù)作用下,由于人工填土變形或天然土基的固結(jié)沉降等因素產(chǎn)生的較大差異沉降將造成橋頭跳車。橋頭跳車不僅直接影響行車的舒適性,增加行車風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)車輛在橋頭的頻繁剎車、制動(dòng)、沖擊也加劇了伸縮縫兩側(cè)路面的損壞。因此,解決橋頭跳車一直是高速公路設(shè)計(jì)中很受重視的難題。

改進(jìn)思想

處置橋頭跳車的辦法許多,如:臺(tái)后換料、提早予壓、復(fù)合地基、土工格柵、加筋橋臺(tái)等,而設(shè)置橋頭搭板是最遍及的做法,河北省基本上悉數(shù)采用了橋頭搭板處置計(jì)劃。

幾年來(lái),對(duì)橋頭搭板及彈性縫的結(jié)構(gòu)描繪遍及沿襲一種傳統(tǒng)習(xí)氣做法,即:在主梁與橋臺(tái)背墻間設(shè)彈性設(shè)備,而在背墻后面的牛腿上放置橋頭搭板,搭板與橋臺(tái)背墻間構(gòu)成結(jié)構(gòu)上的通縫。實(shí)踐工程查詢證明這種結(jié)構(gòu)型式運(yùn)用作用不抱負(fù),不能有用處理橋頭跳車,有必要進(jìn)行改善。

存在問(wèn)題

1、橋臺(tái)背墻與搭板端之間存在一條橫向貫穿的硬接縫,固然懇求施工時(shí)在接縫中填充瀝青麻絮作為隔水資料,但在實(shí)踐運(yùn)用中由于接縫處的脹縮變形、板端轉(zhuǎn)變,極易構(gòu)成瀝青砼鋪裝層的損壞。這種損壞的結(jié)果是路面開(kāi)裂,地表水沿接縫下滲直接沖蝕臺(tái)背填土,使得臺(tái)背填土松軟變形或丟失淘空,構(gòu)成該處路基發(fā)生沉降,搭板下呈現(xiàn)空泛。

2、搭板尾端的沉降將使前端發(fā)生轉(zhuǎn)角和豎向變位,使接縫兩頭構(gòu)成高度差。由于該縫與彈性縫間隔間隔很短,汽車疾速顛末此處時(shí),會(huì)呈現(xiàn)兩次接連跳車,跨徑越大,填土越高,搭板越長(zhǎng)時(shí)跳車越顯著,振蕩也就越大。

3、汽車在橋頭處的重復(fù)剎車、制動(dòng)及跳車構(gòu)成的沖擊荷載加重了縫側(cè)路面及伸縮裝置的損壞。

解決以上問(wèn)題能實(shí)現(xiàn)減少伸縮縫的沖擊及其橋頭搭板弊端,實(shí)現(xiàn)伸縮縫的長(zhǎng)期使用,減少更換的次數(shù)。

2014年4月2日,在南京長(zhǎng)江大橋17號(hào)橋墩處的橋面上,有很大的伸縮縫,旁邊的護(hù)欄也被拉開(kāi)了。這里是兩段橋梁的連接處,但縫隙明顯過(guò)大,伸出一個(gè)拳頭,能輕松塞進(jìn)伸縮縫中。從橋面上的伸縮縫往上看,可見(jiàn)護(hù)欄上同樣有裂縫,連接的水泥欄桿也被拉了開(kāi)來(lái),給人的感覺(jué)就是因?yàn)闃蛎骈_(kāi)裂而拉開(kāi)形成的。如此一來(lái),路過(guò)的非機(jī)動(dòng)車在這里會(huì)有劇烈的顛簸。一位市民稱以前經(jīng)常路過(guò)這里,但從來(lái)沒(méi)有看到過(guò)這種情況,感覺(jué)挺危險(xiǎn)的,稍不留意就會(huì)被顛倒。"這里突然出現(xiàn)如此大的裂縫,是不是橋梁間拉開(kāi)了距離,表明大橋有問(wèn)題呢?"一位市民擔(dān)憂地詢問(wèn)道。

南京長(zhǎng)江大橋南京橋工段大橋車間處的專家朱主任稱,在發(fā)現(xiàn)市民反映的問(wèn)題后,他們也趕到了現(xiàn)場(chǎng),經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),這里大橋的構(gòu)造是鋼筋混凝土梁,兩道梁間的裂縫其實(shí)是大橋橋梁間的伸縮縫,表面上看起來(lái)像是變大了,經(jīng)測(cè)量實(shí)際縫隙是7厘米寬,這屬于橋體的一種結(jié)構(gòu),也在安全范圍之內(nèi)。

據(jù)他介紹,形似裂開(kāi)的地方,是因?yàn)樯炜s縫處的止水帶發(fā)生了局部破損。止水帶是引導(dǎo)橋面雨水往橋下順著坡度下流的一種設(shè)施,如今已安排工程人員修復(fù)。伸縮縫止水帶的局部破損,并不影響行人和行車的安全,更不會(huì)影響到大橋的安全。