高速公路桥梁伸缩缝施工工法

桥梁伸缩缝施工工法1前言：在桥梁结构设计中，桥梁伸缩缝通常是在桥的两梁端与桥台之间以及每5孔为1联的墩顶上设置的伸缩装置，它是桥梁构造的一部分，其作用在于调节由车辆荷载环境特征和桥梁建筑材料的物理性能所引起的上部结构之间的位移和上部结构之间的联结，通过自由伸缩保证桥面与路面、桥面与桥面之间的良好衔接。它是桥梁结构的薄弱位置，是承受最大动力荷载的附件，桥面很小的不平整就会使它承受很大的冲击力，因此伸缩缝的施工是公路桥梁建设中的一项极其重要的项目，其施工的质量好坏、能否进行科学、及时的养护，将会直接影响到日后行车的平稳性、舒适性、安全性以及桥梁的服务质量和使用年限。其结构示意图见图1该施工工艺经过山西、山东及内蒙古等地不同公路等级的大中型桥梁结构的工程实践，已经逐步完善和规范，并取得了较好的社会经济效益。2特点：2.1伸缩自如，伸缩性能优良；2.2耐磨、耐腐蚀、抗滑、防水、抗老化性能好；2.3振动小，无噪声；2.4使用寿命长，养护方便；2.5施工安装维修简便。3适用范围本工法适用于高速公路及一、二级公路的大、中型桥梁。4工艺原理伸缩缝装置，是由两个边梁和嵌在边梁鸭嘴内的带状橡胶密封条组成。该种结构通过刚性连接，传递荷载，传力可靠；机械密封、防尘、防水性能好；其弹性支撑能消音减震；两条钢梁之间采用鸟形橡胶条实现伸缩自如功能。从而使车辆在通过路桥衔接处时，能将冲击荷载降到最低，既保证了公路的正常营运，延长了使用年限，又使司乘人员感觉平稳、舒适。其荷载传递形式见图2、图3。5施工工艺流程及操作要点：5.1工艺流程预埋钢管填塞槽口预留槽口铺桥面沥青混凝土切缝检查平整度清理槽口伸缩装置校正及安装定位焊接校正钢筋伸缩装置运至现场铺桥面沥青混凝土填塞泡沫板现浇50#混凝土冲洗割断锁定钢板养生开放交通拆堵头模板封锁交通桥梁伸缩缝施工工艺框图5.2操作要点5.2.1施工准备(1)在预制梁板以及桥台背墙施工时，应按设计要求预埋锚固钢筋，预留槽口。所有预埋钢筋必须按设计要求布置，并且具备可焊性。（2）梁板安装时，应在设伸缩缝的墩、台上适当调整缝隙的大小，以满足安装伸缩装置所需要的宽度。（3）为了保证沥青路面摊铺前施工车辆的通行，在槽口内，预埋钢筋之间充填砂或砂性土，其外露部位的顶面应比预埋钢筋顶面高出1-2cm，以保护钢筋不被压坏。（4）伸缩缝施工前，要求上报详细的施工组织设计方案，要求精心组织、统筹安排，明确责任、职责分明，严格按照施工规范进行控制。（5）熟悉图纸、安装操作规程，并进行施工操作规程培训，对伸缩缝的位置编号进行检查，对伸缩缝进行顺直度、平整度扭向及间距检查验收工作；机械设备配备齐全，小型机具应全部到位，尤其是发动机，必须检查其完好率，同时确保有一台作为备用，保证整个施工过程的顺利进行；合理选择拌和站及混凝土的运输设备，采取防止路面污染的措施；做好施工警示标志，加强交通管制，确保施工质量。5.3伸缩缝装置的运输5.3.1伸缩装置一般是以4根为一组，厂家供货时就已经固定好了。运输过程中不得松开螺帽，吊点位置要准确，谨防碰撞、倾斜和扭曲。伸缩装置要整体捆扎在平板车上，转弯时要慢速行驶，以防倾覆。5.3.2伸缩装置应按每座桥分类运至桥梁工地，并进行详细核对，用L=10m左右的扁担梁，采用4点吊装法进行装卸，将单根伸缩装置尽可能放在伸缩缝槽口附近，并存放在临时支撑的枕木组上，不要与地面接触，也不得受到碰撞，并不能影响正常施工。5.4伸缩缝的安装5.4.1切缝桥面沥青混凝土铺筑完成并养护成型后进行切缝（铺筑沥青混凝土时要保持连续作业，在伸缩缝两边各20m范围内不能停机，以免因机器停止、起动影响伸缩缝周围的平整度，从而影响伸缩缝的安装质量），开始切伸缩缝前，要求必须对沥青路面平整度进行检测，检测结果达到要求时，就根据施工图纸要求确定开槽宽度并准确进行测量放样，一般可拉两道彩色尼龙绳作为切缝参考线，这样能保证切缝尺寸准确、切缝顺直。切缝应保证路面边缘整齐平顺、无缺损。5.4.2开槽用风镐开槽，开槽深度不小于12cm。先用风镐凿除两切缝间的沥青路面部分，伸缩缝开槽后，要将槽口内所有杂物清除出来，并用高压水枪将剩余残渣冲洗干净。切缝线以外的沥青混凝土路面，在开缝前要先覆盖彩条布或钢板进行保护，这样一方面可以将开槽产生的杂物统一放在上面，另一方面可以防止切缝时产生的石粉污染路面。如果切缝是直接用干切，则应立即用鼓风机吹干净，避免造成路面污染。如果发现梁与梁之间间隙不符合要求（即大于或小于规定范围），要采取措施加以处理；应理顺、理直槽内的预埋筋及锚固筋，并对其进行除锈处理，开槽后应禁止车辆通行，禁止施工人员及其它人员在槽两侧边缘踩踏，影响混凝土施工质量。5.4.3校正钢筋由于过往车辆及铺筑路面时施工机械及车辆的碾压，会有部分预埋钢筋发生变形甚至折断，应及时校正并按焊缝要求补焊，以满足预埋钢筋尺寸的要求及安装伸缩装置的要求，最少要保证每侧每1m范围内有两处与预埋钢筋焊接牢固。5.4.4吊装伸缩装置整体长度较长，吊装就位时，易发生变形，如采用钢丝绳实行2点起吊，则会发生较大的弯曲变形，因此，要用25#槽钢2根，焊成“口”字形的铁扁担，并采用4点吊装。吊装时，吊环下各挂Φ16净长100cm的短钢丝绳，用卡具与伸缩缝装置按○a2m等距离相连。为防止伸缩装置压坏槽口内钢筋，可沿缝长方向，每隔2m左右安装一根12×12cm方木作为临时支撑横梁，将伸缩装置平稳地搁在上面，调整好位置，对照伸缩缝装置上的环形钢筋或支撑箱的位置，将预埋钢筋调到正确位置。5.4.5安装调整安装以前检验槽内杂物是否清理干净，特别是桥梁支座间的杂物必须用高压水枪冲洗干净。用自制门架、短道木等组合成调平架，沿缝长2m等间距布置，用挂钩对称地钩在伸缩装置两侧的环形钢筋上，通过调整螺帽和调整螺杆高度，抽出临时支撑梁并使伸缩装置顶面与沥青路面大致平顺，调对中，使伸缩装置中心线与实际预留缝中心线重合，误差不得大于3mm；然后调整伸缩装置的标高（其具体操作见示意图4）。在其定位前进行平直度的检查，虽然产品在出厂前已进行过平直度的校正检查，但是考虑到运输途中或装卸对产品的平直度的影响；为确保质量，要求在整个装置安装过程中经常进行顺直度及平整度检测，型钢的顺直度应控制在3mm以内，平整度用3m直尺检查应控制在2mm以内，型钢顶面与沥青路面高差应控制在0~-1mm（用3m直尺进行检查）。发现问题及时处理，避免伸缩装置型钢安装完成后因平整度或顺直度不符合要求而造成返工。5.4.6型钢的焊接伸缩装置定位后，先将其一侧焊好，使整个装置保持直线和平顺，然后割开锁定钢板，在另一侧，通过螺旋千斤顶，调整伸缩缝隙数值，伸缩装置中型钢安装间隙的确定既与桥梁实际伸缩量和设计伸缩量的实际差值有关，（当实际伸缩量比设计伸缩量小时，可考虑适当调小型钢间隙，反之，可考虑适当加大型钢间隙），同时又与安装时温度有关，通常可以在每日最低气温时安装，安装温度与型钢间隙的关系见下表。通过以上操作将伸缩缝隙调整到计算数值后，立即将伸缩装置的环形钢筋与预埋钢筋焊好，整个焊接过程中要采用分段点焊加固的方法，以免型钢过热产生变形，焊接采用高质量的焊条，逐条焊接，先焊接顶面，再焊接侧面，最后焊接底面，确保焊接质量。安装温度与型钢间隙的关系表（型号：80型）安装温度〉40℃40℃35℃30℃25℃20℃15℃10℃0℃-5℃间隙（mm）101520253035405060705.4.7钢纤维混凝土浇筑型钢定位锚固和铺设路面层钢筋后，二次清理槽内垃圾，用高压水冲洗干净并将间隙堵塞，经监理验收合格后，方可浇筑钢纤维混凝土；浇筑过程中要随时检查混凝土配合比的坍落度是否满足要求，以确保刚纤维混凝土质量；混凝土必须浇筑密实、平整、无蜂窝，平整度在0~-2mm范围内，并一次浇筑，保证整体性；混凝土振捣应采两侧同步振捣的方法，至泛浆、不再有气泡为止，确保振捣密实，对一些死角的地方，尤其应注意混凝土的振捣密实性；振捣密实后用刮杆将混凝土表面刮平，平整度一般应控制在低于路面标高2mm。5.4.8养生混凝土初凝后应在其表面覆盖麻袋进行洒水养生，使混凝土保持湿润状态。养护时间不小于15天；养生期间应由专人进行交通管制，做好防护或封闭措施，在离桥头两侧设立指示、警示标志，严禁车辆及行人通行，确保伸缩装置两侧混凝土强度满足设计要求后，才能开放交通。5.4.9安装橡胶条经过养生、混凝土达到设计强度的50%以后，方可安装橡胶条。安装前应再次对缝内杂物进行清理，以免杂物夹在缝内，影响混凝土的伸缩性。橡胶止水条安装应平整，长度适当，并做到整洁，外表美观、顺畅。6材料、设备及劳动力组织6.1所选用的伸缩装置必须通过部级认证、资质可靠、信誉较好、产品质量佳，符合《公路桥梁橡胶伸缩装置》（JT/T327-1977）的要求，且出厂时应附有效的产品质量合格证明文件。6.2所选用的橡胶止水胶带、型钢、钢筋、锚固件等材料其物理性能均应满足规范要求。6.3主要施工机具施工机具单位数量用途切缝机台2用于切缝风镐把4用于凿除两切缝间的沥青高压水枪把1用于冲洗剩余残渣平板车个2用于伸缩装置的运输12t汽车式起重机台1用于吊装伸缩装置使其准确就位30KW发电机台2用于施工全过程的发电电焊机台2对缝内预埋钢筋和型钢安装进行焊接螺旋千斤顶各2用于准确调整伸缩缝的空隙混凝土搅拌机台1用于伸缩缝处混凝土的浇筑插入式振动器个3用于伸缩缝混凝土浇筑后的振捣6.4劳动力组织劳动力组织表序号作业班组人数工作内容1技术、测量组2指导安装技术交底工作并准确对开槽位置进行放样2切缝组4根据图纸要求确定开槽宽度3开槽组4对伸缩缝进行开槽、清理4安装组4伸缩缝的运输、安装5混凝土组6混凝土浇筑、养护7质量控制伸缩缝施工过程中，对切缝、开槽、型钢安装、浇注混凝土等各道工序的施工均应进行认真的自检和抽检，验收合格后方可进入下一道工序，同时对型钢安装、浇筑混凝土等重要工序均要全过程控制。7.1主控项目7.1.1缝宽：符合设计要求，用钢尺量，每道检查2处。7.1.2与桥面高差：不大于2mm，用尺量，每道检查3-7处。7.1.3长度：要符合设计要求，每道均用尺量7.1.4纵坡：一般伸缩缝要求为±0.5%，用水准仪测量纵向锚固混凝土端部3处；大型伸缩缝要求为±0.2%，用水准仪沿纵向测伸缩缝两侧3处。7.2一般项目横向平整度：不大于3mm，用3m直尺对每道伸缩缝进行检查。7.3外观鉴定伸缩缝无阻塞、渗漏、变形、开裂现象；伸缩缝锚固牢靠、伸缩性能有效。7.4成品保护伸缩缝施工期间，首先要采取封闭式施工，其次要保证两周内经常对成品进行覆盖洒水养生，直至混凝土强度达到100%。8安全注意事项及文明施工由于伸缩缝施工要在封闭交通的条件下进行，所以为保证施工期间的安全和文明施工，应注意以下的问题：8.1施工前，应有针对性对施工人员做出安全技术交底；8.2严禁在标志牌不全的情况下进行施工作业；8.3施工时做到施工器件、材料及产品堆放整齐、设备布置妥当，垃圾及时清理干净。9经济效益分析该工法总体特点是：施工方便节约材料、工序衔接紧密、缩短了工期、降低了成本，对沥青路面破坏少，桥梁结构影响小；同其它方法比较提高工效近20%以上。10工程实例10.1实例一内蒙古海满一级公路第七合同段全长8.58km，桥梁设计荷载为汽车—超20级，挂车—120。桥梁长度大于80m的大中桥共5座。其中K552+30030-20m新开河大桥长600m、K551+6306-20m新开河支流大桥长120m、K547+1475-20m大桥长100m；中桥K548+544、K548+7854-20m共2座，分别长80m，全部采用伸缩缝。伸缩缝单根长12.47m-17.64m。安装10道伸缩缝共用了8天时间，速度快，总体质量好，行车舒适平稳。10.2实例二北京——福州高速公路济宁段第八合同段，1998年10月开工，于2000年5月进行质量鉴定。所承建的K32+970长200m大桥被厅质检站评为优良工程。其中，6道伸缩缝装置安装良好，伸缩自如，行车平稳。10.3.实例三呼包高速公路第一合同段留