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全無縫橋梁施工技術探討

來源:期刊VIP網所屬分類:路橋建設時間:瀏覽:

  摘要:本文就全無縫橋梁施工技術從橋頭搭板、臺后填土、支座、臺后接線路面及端部處理等六個方面進行了探討和研究,供大家借鑒參考。

  關鍵詞:無縫橋梁;施工;支座

  Abstract: this paper the seamless bridge construction technology from the bridge by board, pieces filling, bearing, back at the end of the road and wiring processing and so on six aspects carried on the discussion and the research, provide everyone reference.

  Keywords: seamless bridge; The construction; bearing

  中圖分類號:U445 文獻標識碼:A 文章編號:

  全無縫橋梁取消了橋頭伸縮縫,并且又利用預留的聯結鋼筋把主梁、搭板和接線路面連接成一個整體,成為了一個約束很多的超靜定結構。無縫橋梁是主梁、搭板和接線路面三者共同作用的一個結構體,溫度的升降、臺后的填土、接線路面下的基層設置等都對無縫橋梁的受力以及耐久性都產生了重要的影響,而這些影響因素必須從施工開始就要進行考慮。因此,對無縫橋梁施工技術提出了更高的要求。

  1橋頭搭板

  推薦使用橋頭搭板。通過將搭板與橋面板連接,將無縫橋梁的溫度變形傳遞至接線路面。

  無縫橋梁的橋頭搭板的功能,不僅將提供一個從橋面到路基的過渡段、一個平穩的行駛路面和減小荷載對橋梁的沖擊作用;搭板也能將梁體溫度變形傳遞出橋梁結構。因此,在豎向荷載作用下,搭板設計與常規搭板設計相同,而在水平荷載作用下,應考慮梁體溫度變形附加力的影響,布置與梁端的聯接鋼筋。

  施工時應注意在橋頭搭板區進行排水設置以幫助車道的排水、阻止水分對橋臺內部填土的沖蝕和橋臺填土由于水分的滲入面產生的凍結破壞,橋頭搭板下路堤可設置排水構造物;搭板下鋪設多層塑料薄膜或者土工合成材料(土工織物),以減小搭板底部受的摩阻力。

  搭板下的塑料薄膜可為聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等品種,厚度不宜小于0.05mm。

  搭板下的土工合成材料施工應符合以下規定:

  (l)下承層應平整,攤鋪時應拉直、平順,緊貼下承層,不得扭曲,折皺。在斜坡上攤鋪時,應保持一定松緊度;

  (2)鋪設土工合成材料,應在路堤每邊各留一定長度,回折覆裹在已壓實的填筑層面上,折回外露部分應用土覆蓋;

  (3)土工合成材料的連接,采用搭接時,搭接長度宜為300-600mm;采用縫接時,縫接寬度應不小于50mm,縫接強度不低于土工合成材料的抗拉強度;采用薪結時,勃合寬度應不小于50mm,薪合強度應不低于土工合成材料的抗拉強度;

  (4)施工中應采取措施防止土工合成材料受損,出現破損時應及時修補或更換;

  (5)雙層土工合成材料上、下層接縫處應錯開,錯開長度應大于500mm。

  搭板端頭為防止不均勻的沉降給搭板帶來不利影響可設置枕梁,且鋼筋混凝土搭板及枕梁宜采用就地澆筑。當搭板過寬時,為防止搭板橫向折斷,可使搭板分塊澆筑,每小塊搭板之間采用拉桿連。拉桿推薦采用螺紋鋼筋,布置設在板板厚中央處,并應對拉桿中部100mm范圍內作防銹處理。

  2臺后填土

  臺背回填宜采用“反開挖”方式進行施工,即待路堤沉降基本完成以后再開挖涵洞或橋臺位置土方進行橋涵施工,并且臺背回填宜與錐坡回填同步進行,一次填足并保證壓實整修后能達到設計壓實度要求。臺后填土的填料應以摩擦角大、強度高、壓實快、透水性好的材料為主。填土的質量直接關系到竣工后行車的舒適與安全,應嚴格控制分層厚度與密實度,應設專人負責監督檢查,檢查頻率每50m2檢查1點,不足50m2時至少檢查一個點,每點都應合格,宜采用小型機械壓實。

  在梁端外或臺后的填土表面和底面提供一個有效的可持續的排水系統是非常重要的;同時要盡量減小臺后沉降的發生。推薦臺后采用排水性能好、級配良好的的砂礫土,分層壓實,回填土的分層厚度宜為0.1-0.2mm,壓實度達到97%以上。當臺后填土較高時,應進行土工加筋或打擠密樁等臺后處理措施。

  臺背填土的順序應符合設計要求。梁式橋的輕型橋臺臺背填土,宜在梁體安裝完成以后,在兩側平衡地進行;柱式橋臺臺背填土,宜在柱側對稱、平衡地進行。

  臺后地基如為軟土,處理時應考慮該土的處治深度,含水量等情況,按基底的要求采用固結處理,以滿足設計要求。

  3支座

  對于有支座設置的連續梁或簡支一連續體系橋梁,宜在橋跨溫度中心附近布置固定支座外,其余均布置滑動支座,橋臺處也必須設置滑動支座,以保證主梁在溫度作用下產生的變形和軸力能通過搭板向接線路面平順傳遞。

  由于無縫橋梁的適用跨徑不宜超過100m,且單跨跨徑也不大,故推薦采用板式橡膠支座或者其他特殊支座(如聚四氟乙烯滑板支座等)。

  板式橡膠支座應符合現行《公路橋梁板式橡膠支座》(JT/T4)標準的規定。

  安裝是相當重要的環節,對水平面應仔細校核,支座不得發生偏歪,不能脫空。

  4聯結鋼筋

  為了使梁體在溫度作用下產生的縱向變形能通過搭板傳到接線路面上,且被接線路面吸收,宜在搭板中預留鋼筋,并與主梁和接線路面中的鋼筋焊接。

  主梁(板)與搭板的聯結鋼筋有兩種形式:一般采取在橋面鋪裝的混凝土整體化層中預留鋼筋與搭板預留鋼筋相聯結,然后在整體現澆,這種方式施工起來簡單。當整體化層中預留的鋼筋與搭板里預留的鋼筋位置相錯,不能實現聯結時,宜在主梁(板)頂板中預留鋼筋與搭板里預留鋼筋相聯結,這種方式應在主梁(板預置時就應該預留聯結鋼筋,施工起來比較麻煩,但是無縫橋梁的整體性較好。

  另外,搭板末段也需預埋鋼筋與加筋接線路面的鋼筋相聯結。

  5臺后接線路面

  5.1路基

  路基應穩定、密實、均質,對路面結構提供均勻的支承。

  路基填料的理想材料應當是穩定性好、壓縮性小,便于施工壓實及運距短的土、石材料。性質不同的填料,應水平分層、分段填筑,分層壓實。同一水平層路基的全寬應采用同一種填料。為防止路面發生不均勻的沉降,路基壓實度應符合《公路路基設計規范》(JTJ013)的要求。多雨潮濕地區,對于高液限土及塑性指數大于16或膨脹率大于3%的低液限粘土,宜采用由輕型壓實標準確定的壓實度,并在含水量略大于其最佳含水量時壓實。

  特殊的路基施工,應進行必要的基礎試驗,編制專項施工組織設計,批準后實施。采用新技術、新工藝、新設備、新材料時,必須制定相應的工藝、質量標準。

  5.2基層

  基層是主要承重層,應具有穩定、耐久、較高的承載力,可為單層或雙層。

  一般選用無機結合料穩定集料類或瀝青混合料、粒料、貧混凝土等材料。無論是瀝青混合料、粒料類柔性基層,還是貧混凝土等半剛性基層、剛性基層,均要求具有相對較高的物理力學性能指標。

  在加筋接線路面中,連續配筋面層下可采用半剛性材料、剛性材料、或者半剛性材料與柔性材料組合作為接線路面的基層。目前我們推薦的加筋接線路面,宜采用剛性材料(如貧混凝土)作基層,剛性基層下面可采用半剛性基層(水泥穩定碎石等)過渡到路基。對于不設地梁的接線路面,連續配筋層下也可直接采用半剛性材料作基層。

  采用剛性材料(如貧混凝土)作基層主要是為了承受和傳遞地梁傳遞過來的集中力,利用層間的摩阻力來消耗地梁傳遞過來的集中力,其次為了增加基層的抗沖刷能力,防止水進入下面柔性基層或路基。剛性基層不要求它有很高的強度。高強度的混凝土并不能使面層厚度降低多少,反而會增加混凝土面層的溫度翹曲應力,并產生會影響到面層的收縮裂縫,其厚度一般為200-280mm,最小厚度應大于150mm,并且采用7%-8%水泥用量即可。

  在溫降狀態下,連續配筋面層是帶裂縫工作狀態,如果其下面直接采用的半剛性基層過渡到路基,宜采取以下措施減少基層收縮開裂和反射裂縫:

  (l)選用骨架密實型半剛性基層,嚴格控制細料含量、結合料劑量、含水量,及時養生;

  (2)在半剛性基層上設置改性瀝青應力吸收膜、應力吸收層或者鋪設經實踐證明有效的土工合成材料等。

  5.3下封層

  為減小連續配筋層與其下的基層的摩阻力,宜在連續配筋層下鋪筑下封層或者透層。下封層宜采用層鋪法表面處治或稀漿封層法施工。下封層或者透層可采用乳化瀝青或改性瀝青材料。其厚度不宜小于6mm,且做到完全密水。

  噴灑瀝青乳液做透層或下封層前,應掃除基層表面的松散顆粒和塵土。如:表面過分干燥,應先噴灑少量水,在噴灑瀝青乳液。對于高等級公路,養生期結束后,視當地的氣候條件可在3d-7d內噴灑透層瀝青或做下封層,避免基層暴曬開裂。

  5.4連續配筋層

  連續配筋混凝土面層的縱向配筋率由裂縫間距、裂縫寬度限值(<0.5mm)和鋼筋屈服強度確定,通常為0.6%-0.8%。最小縱向配筋率,冰凍地區為0.7%,一般地區為0.6%。

  推薦連續配筋層上下表面都設置預壓縫,這樣能使裂縫在特定的地方開裂,大大改善連續配筋層的受力。預壓縫的距離一般為1.0-l.2m,上下對齊。預壓縫的寬度約為3mm,高約為5mm,預壓縫的長度為路面寬度。在預壓縫里面預先嵌入薄木片,并使木條固定住,然后澆筑連續配筋層,在振搗混凝土時,嚴禁使薄木片移動、傾斜或上下表面的預壓縫不對齊,否則會使連續配層出現多個不等距的薄弱面,達不到使裂縫有規律發展的目的。

  連續配筋混凝土面層的縱向和橫向鋼筋均應采用螺紋鋼筋,其直徑為12-20mm。

  為主動控制接線路面預壓縫處裂縫寬度,最大吸納變形,連續配筋層縱向鋼筋的截面積可沿接線路面行車向變化,在離搭板近的一段接線路面溫降作用產生的軸力較大,所以需要縱向鋼筋的截面積大,遠離搭板的那段接線路面受的軸力小,故所需的縱向鋼筋的截面積小點,其鋼筋的面積取決于裂縫限制的最大寬度(這里取0.8mm)和鋼筋的本身屈服強度。

  5.5地梁

  設置地梁可有效減小加筋接線路面的長度,使接線路面的裂縫分布更加均勻。它主要受到基層傳遞過來的軸力。地梁可中配置直徑稍大點的箍筋來抵抗軸力對地梁所產生的彎矩,其需要的鋼筋數量通過計算,另外還需要配置橫向的構造鋼筋。除了要配置箍筋和橫向構造鋼筋外,在連續配筋層和地梁的相交處,還需要配置斜筋,其橫向間距不大于30cm,斜筋盡量與連續配筋層中的縱向鋼筋相焊接,以防止在拉力作用下接線路面與地梁之間出現斷裂。

  6端部處理

  無縫橋梁加筋接線路面實際上是橋梁與路面的過渡部分,并不是無限長的,它必須要與路面相銜接,因此與路面結合處是一個相對薄弱的部位,故需要經過特殊的構造處理。一般在接線路面與路面結合部設置一道接縫,接縫里面插入填縫板。根據加筋接線路面連接的對象不同,可分為如下兩種情況:

  (l)連接的路面為柔性路面(如瀝青混凝土路面),由于加筋接線路面屬于剛性路面,故兩者之間可設置2-3cm接縫,接縫中預先插入接縫板,接縫板應選用能適應混凝土板膨脹收縮、施工時不變復原率高和耐久性好的材料。高速公路和一級公路宜選用泡沫橡膠板、瀝青纖維板;其他等級公路也可選用木材類或纖維類板。

  (2)連接的路面為剛性路面(如水泥混凝上路面),加筋接線路面也屬于剛性路面,所以兩者之間可通過設置拉桿相連,拉桿的一端插入一個100mm的小套管中,使拉桿在傳遞荷載的同時,保持一定的縱向滑動。

  參考文獻:

  【1】中華人民共和國行業標準.公路水泥混凝土路面設計規范(JTGD40-2002).北京:人民交通出版社,2002

  【2】鄧學鈞,陳榮生.剛性路面設計(第二版).北京:人民交通出版社,2005

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