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1、滨州职业学院毕业设计题 目 浅议公路桥梁伸缩缝施工技术 学 生 学 号 专业班级 工程监理（2）班 部门名称 建筑与艺术设计系 指导教师 二一年六月二十日【摘要】伸缩缝是桥梁构造中的重要组成部分，伸缩缝施工质量的好坏不仅对桥面的美观度产生影响，而且会对桥梁的整体结构安全产生很大的冲击。笔者根据自己从事多年桥梁施工质量监理的经历，对桥梁伸缩缝的质量控制方法谈几点体会和建议，希望对今后桥梁工程中伸缩缝的施工质量控制有一定的指导作用。桥梁的伸缩缝是桥梁结构中最易遭到破坏又较难以修补的部位,是当今桥梁施工和维护中的难题之一。文章对桥梁伸缩缝的施工控制进行了探讨,具体分析了材料加工、伸缩装置的运输及存放
2、、施工工艺和方法以及混凝土的浇筑、养生等问题,以便于施工中做出行之有效的控制方法,保证工程的质量。 【关键词】桥梁工程 ；伸缩缝； 施工质量控制目录引言1一、桥梁伸缩缝的种类1(一) 钢板式伸缩1(二) 填塞式伸缩缝1(三) 土工布伸缩缝1(四) 板式橡胶伸缩缝2二、桥梁伸缩缝的施工过程及方法2(一) 桥梁伸缩缝施工前准备2(二)桥梁伸缩缝的施工过程及方法2三、伸缩缝施工质量的控制方法3(一) 相应解决方法3(二) 桥梁伸缩缝施工质量控制的方法4四、桥梁伸缩缝的作用4五、伸缩装置应用现状5六、对伸缩装置要求与影响伸缩量因素5七、伸缩缝主要施工技术6结论8参考文献8致谢8引 言伸缩缝是桥梁构造中
3、的重要组成部分，伸缩缝施工质量的好坏不仅对桥面的美观度产生影响，而且会对桥梁的整体结构安全产生很大的冲击。笔者根据自己从事多年桥梁施工质量监理的经历，对桥梁伸缩缝的质量控制方法谈几点体会和建议，希望对今后桥梁工程中伸缩缝的施工质量控制有一定的指导作用。桥梁的伸缩缝是桥梁结构中最易遭到破坏又较难以修补的部位,是当今桥梁施工和维护中的难题之一。随着经济发展和公路建设等级的不断提高,桥梁伸缩装置的施工工艺也越来越复杂,因此应采取有效措施完善和提高伸缩装置的耐久性和使用效果。由于室内外温度的变化,混凝土许变以及收缩、及汽车动荷载等一系列外部荷载作用的影响,桥梁梁体长度会发生一些变化,使梁端发生位移。为
4、了适应这种位移,并且保持整个梁体平稳,保证行车安全舒适,桥梁结构中必须在合理的位置设置伸缩缝。一、桥梁伸缩缝的种类 （一）钢板式伸缩缝钢板式伸缩缝有两种形式：一是锌铁皮U型伸缩缝，其多用于人行道上，造价低，施工方便；二是搭接板式伸缩缝，其有一定的强度，可以承受较大车轮荷载，但耐久性、行驶性、吸震性很差。 （二）填塞式伸缩缝这种伸缩缝的伸缩量较小，约为0-25mm，其所使用的材料多为油毛毡和沥青，这种伸缩缝施工工艺简单，造价低，一般多见于小跨径旧桥。该伸缩缝在热涨时填充物会被挤出，而冷缩时挤出的填料又不能复原，并且由于防水性会由于砂石杂物占据缝隙而受到破坏，同时会造成板体钢筋锈蚀。使用年限较短。
5、 （三）土工布伸缩缝土工布伸缩缝是锌铁皮U型伸缩缝的改良型，具备 经济 性、施工简易性及行车舒适性等优点，理论上讲优于其他类型的伸缩缝。 （四）板式橡胶伸缩缝由于橡胶材料的密易性和吸震性，使得其防水性能和减少噪声的性能较好，同时由于其施工工艺简单、伸缩量可以满足一般大桥的需要，因此板式橡胶伸缩缝的适用范围较为广泛。 二、桥梁伸缩缝的施工过程及方法 （一）桥梁伸缩缝施工前准备在进行桥梁伸缩缝施工前，需要进行一系列的施工准备工作。对于桥面的准备，目前为了保证施工控制简单又能达到高质量，一般要求伸缩缝的施工都在桥面黑色铺装连续摊铺完成以后进行；针对伸缩缝，在施工前必须对伸缩缝的质量进行检查，严格按照
6、生产厂家要求的方法进行装卸、放置和运输，对于产生弯曲、扭转的伸缩缝不能使用；针对桥梁伸缩缝施工用的混凝土，必须选用优质水泥和骨料，并且经过各项指标试验合格的，一般情况下混凝土的强度要比梁体的高一个等级，需要时可以掺加一定的外加剂；针对安装定位值在不同气温条件下可能产生不同的值，要求安装定位值必须满足在最高气温时伸缩缝还剩有最小的工作宽度和一定的富余，在最低气温时不能超过行车要求的最大缝隙。 （二）桥梁伸缩缝的施工过程及方法 在做好桥梁伸缩缝施工前相关的准备工作后，下面就是桥梁伸缩缝的施工了。一般而言，桥梁伸缩缝的施工分为四个步骤：开槽、安装、浇注混凝土以及养护。 1. 开槽。梁伸缩缝施工时，首
7、先应根据施工图纸的要求确定开槽的宽度，准确放样，用切割机进切割，并且注意保护好锯缝线以外的路面，防止锯缝时产生的石粉污染路面。 2. 安装。在桥梁伸缩逢安装时应考虑到安装时的气温与出厂时的气温是否有较大出入，若有，在伸缩缝安装之前应调整组装定位的空隙值。在安装160mm的伸缩装置时，应依照伸缩装置位移保护箱的位置，切断发生干涉的预埋钢筋。在安装伸缩缝时，应采用龙门吊架和角钢进行定位，以两侧沥青混凝土面层的标高为准，控制伸缩装置的标高。选择模板时，应多采用泡沫板、纤维板、薄铁板等，且应做到牢固、严密。 3. 浇注混凝土。混凝土的坍落度应2cm，在混凝土振捣时应两侧同时进行，并振捣至出浆且不再有气
8、泡为止。在混凝土振捣密实后，应搓出水泥浆，并与伸缩装置的顶面平齐。 4. 养护。混凝土浇注完成后，应覆盖麻袋等，并洒水养护。在混凝土的强度达到设计强度的50%以上时，可以安装橡胶密封条，并且必须在混凝土强度达到设计强度后方允许通行。 三、伸缩缝施工质量的控制方法 （一）相应解决方法由于气温的变化，混凝土的收缩与徐变、各种荷载所引起的桥梁挠度、桥面纵坡及行车制动力等因素的影响，桥梁伸缩缝会产生早期破坏、缝体脱落和现浇混凝土表面局部剥落，甚至破损等病害。这不仅会造成车辆行驶时颠簸不止，造成桥梁整体的服务水平降低，而且还会影响到桥梁的安全。伸缩缝产生损坏后，会导致渗水现象的出现，渗水不但侵蚀梁体，而
9、且也会使支座锈蚀，影响梁体的正常收缩，从而使得梁体的有关结构承受的应力比设计应力大得多，影响桥梁的整体结构安全。针对这样可能发生的情况，主要就是要控制好伸缩缝的施工质量，保证其密实度。可以将原来在上层细混合料铺筑后才振捣，改为分层振捣，也即底层混合料摊铺后应各振捣一次，以解决混合料降温后，由于黏度过大难以压实的问题；同时针对梁端与填料连接处界面易出现裂缝这一最常见的问题，可以利用喷灯对梁端界面进行分段预热，预热后在梁端界面上涂一层底油，来解决这类问题。（二）桥梁伸缩缝施工质量控制的方法正因为桥梁伸缩缝质量对于桥梁整体结构会产生较大的影响，因此，在桥梁伸缩缝施工过程中必须加强管理，保证桥梁伸缩缝
10、的质量。 1. 在材料选择上要合理选择伸缩缝装置。刚度和质量是伸缩缝装置选择首要考虑的因素。此外，还应考虑以下几种因素：能够满足上部结构梁与梁之间和梁与台之间的位移；能够保证车辆行驶平稳、舒畅；能够防止雨水和垃圾渗入；能够抵抗机械磨损和碰撞，经久耐用。 2. 加强伸缩缝施工过程控制。在桥梁施工中，应注意与伸缩缝安装有关的预埋、预留，做到安装准确，焊接牢固；安装最好选择在气温偏低时进行；安装前要彻底清理桥端缝隙中的杂物，槽口清理尺寸要够，冲洗要干净。要注意焊接顺序，焊接长度应满足规范要求；应采用快凝高强膨胀混凝土，可以抵消锚固混凝土形成强度过程中产生的收缩裂缝，提高混凝土抗振抗渗的密实度；混凝土
11、浇筑应连续进行，小功率振捣密实，混凝土浇筑后覆盖洒水养护7d达到强度后再开放 交通 。 3. 考虑选择新型伸缩缝。针对以往伸缩缝的种种不足，一些新型的伸缩缝如BEJ弹性混凝土伸缩缝、GTF无缝伸缩缝等陆续出现在市场上，这些新兴伸缩缝在对以往伸缩缝缺点都会有一定的改进，但也会有一定的适用范围和条件。在施工时可以根据各自不同的条件，考虑选择新的改进的伸缩缝，提高工程的质量。 四、桥梁伸缩缝的作用 由于公路桥梁都处于室外,并且根据其使用功能,公路桥梁会受到温度变化、混凝土变形、动荷载等一系列因素的作用,使得桥体产生变形。如果这种变形量过大,会影响到桥体的使用安全。所以为了调节由车辆荷裁、环境特征和桥
12、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,所以必须要设置伸缩缝。桥梁伸缩缝处出现跳车和损坏现象,影响行车的舒适和安全。出现这些问题,除了车辆通行量增多、载重量增大、车速加快等客观原因对伸缩装置的损坏外,伸缩缝设计和施工的欠缺不容忽视。 五、伸缩装置应用现状 我国在工程上实际应用的桥梁伸缩缝种类很多,按照不同的标淮有不同的分类形式。根据伸缩装置的传力方式和构造特点,目前我国常用桥梁伸缩装置可分为以下五大类:(1)对接式伸缩装置;(2)钢制文承式伸缩装置;(3)组合剪切式(板式)橡胶伸缩装置;(4)模数支承式伸缩装置;(5)无缝式(暗缝型)伸缩装置主要类型有GP型、TST
13、弹塑体、EPBC弹塑体等。 六、对伸缩装置要求与影响伸缩量因素 第一、基本要求 对已安装的桥梁伸缩装置的破坏情况的调查及原因分析发现:当设计、施工和养护管理等任何一个环节稍有缺陷和不足,就会造成伸缩装置的破坏。对桥梁伸缩装置的总体要求是:能适应桥梁温度变化、混凝土收缩徐变引起的伸缩;能适应桥梁由挠度变化引起的变位;行驶性能良好的构造;具有良好的整体性、高刚度和耐久性;构造简单,施工、维护容易;具有良好的排水性和防水性。 第二、影响伸缩量因素 温度变化。桥梁结构是暴露于 自然 环境中的一种结构物,桥梁梁体的温度随着周围大气的温度的变化而变化。梁体的温度变化使其缩短或伸长,变化量与桥址所在地区的气
14、温有关。桥梁结构的温度变化范围应根据建桥地点的气温条件而定。钢结构可按当地最高和最低气温确定;砖、石、混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土结构一般可按当地月平均最高气温和月平均最低气温确定。 混凝土的收缩徐变。混凝土的收缩、徐变是混凝土材料本身固有的特性,受许多因素的影响。如混凝土的水灰比、骨料、构件几何尺寸、加载龄期等。故对于混凝土桥梁,无论是钢筋混凝土桥梁还是预应力混凝土桥梁,伸缩量 计算 时均须考虑混凝土收缩引起的变位,预应力混凝土桥梁还必须考虑混凝土徐变引起的变位。 各种荷载引起的桥梁结构的挠曲。桥梁结构在各种荷载作用下会产生竖向挠度,位于桥梁端部的伸缩装置也随之产生垂直变位、水平变位和转
15、角变位。特别对于大跨径桥梁结构或梁体刚度较小、容易挠曲的结构,梁体的挠曲变形会在梁端伸缩装置处产生较为明显的转角变位,并伴随水平和垂直变位。 纵向坡度对伸缩变位的影响。位于较大纵坡上的桥梁,梁体伸缩时会引起垂直方向上的变位。由于数值较大的竖向错位的存在,极易破坏伸缩装置。因此,桥梁位于较大纵坡或伸缩量大时应特别注意这个因素。 斜桥和弯桥的变位。斜桥和弯桥的变位分为径向变位和切向变位,使得伸缩装置在平面内即受扭又受剪,极易破坏伸缩装置。因此,在桥梁结构设计、伸缩装置类型的选择及施工过程中应于重视。七、伸缩缝主要施工技术 伸缩缝类型是设计者综合考虑公路等级、梁体长度及结构特点等因素选定的,不同类型
16、的伸缩装置有不同的特点。虽然不同类型的伸缩装置从适用梁体伸缩的角度来看,设计上能够满足使用要求,但从使用效果来看,对行车影响及伸缩装置自身耐久性方面有所不同。本文对某公路桥梁伸缩缝施工技术进行分析。伸缩缝安装工艺按照施工顺序可分为:先装缝后铺路和先铺路后装缝两种工艺。本次施工选用先铺路后装续安装工艺,即在桥梁伸缩缝处先行攒锦沥青路面,待压路机充分压实达到通车条件后,切除伸缩缝部位的路面、安装伸缩缝。这一工艺较先装缝后铺路工艺更能保证伸缩缝部位的平顺,能克服临近伸缩缝两侧的不易密实的问题。其具体的施工工艺如下:放线过程中找出梁端间隙的中心线,按照设计的位置及尺寸准确画线,保证伸缩装置能够对称放在
17、梁端伸缩间隙上。 清理伸缩缝范围内的沥青混凝土路面及回填物,特别是将伸缩缝内及墩顶上的杂物彻底清除干净,从而保证伸缩缝能自由伸缩,梁与梁、梁与背墙之间的距离达到规范要求,且新浇混凝土与旧混凝土的接触面应进行凿毛处理,使新旧混凝土能充分结合。 整理预埋钢筋:按照设计图纸对歪倒变形钢筋扶正,对于预埋钢筋数量不足的部位进行补筋,方法是利用铺装层钢筋或吊装梁用钢筋代替预埋钢筋,或将所补筋与预埋钢筋从下部用钢筋焊接。 缝宽调节:若按施工温度 计算 的伸缩装置的预留缝宽与安装时的温度不符,应将缝宽按照设计图纸进行调整。安装时应考虑气温的变化,CQF型伸缩缝为整体安装,出厂时钢梁用U型卡焊接固定,如安装前现
18、场计算的钢梁间绕宽与已固定好的缝宽有出入时,安装时还应切断U型卡,对伸缩装置缝宽进行调整。 钢筋调节及焊接:为保证加高处理后的预埋筋连接强度,可采用双面焊接,焊接长度保证钢筋5倍直径以上。安装过程中不要在型钢上任意施焊,以免型钢变形影响平整度,焊绕长度要满足规范要求。 混凝土施工:伸缩经过渡段为高标号混凝土,由于高速公路伸缩缝施工路线长,工作面多,常用罐车运输混凝土,这就要求混凝土既要达到设计强度又要具备良好的和易性,选择高效混凝土外掺剂是行之有效的方法。浇注混凝土前应将伸缩缝预留槽中杂质清理干净,旧混凝土面用清水润湿,也可以泼洒一层水泥浆。浇注过程中振捣要均匀充分,避免漏振,同时防止振捣棒破
19、坏境塞泡沫海绵。如混凝土厚度超过规范要求,应分层浇注。浇注混凝土过程中采取防护措施,防止混凝土污染路面。混凝土终凝前适当时间进行拉毛处理。由于混凝土标号高,水泥用量大且夏季施工,水份蒸发快,养生对于保证混凝土质量非常关键。根据伸缩缝施工现场特点,选用洒水并用塑料薄膜覆盖进行养生,在养生期内(7d)每天补给水以保持水分充足,避免混凝土表面出现裂隙。结 论 桥梁的伸缩缝是桥梁结构中最易遭到破坏又较难以修补的部位,是当今桥梁施工和维护中的难题之一。随着经济发展和公路建设等级的不断提高,桥梁伸缩装置的施工工艺也越来越复杂,因此应采取有效措施完善和提高伸缩装置的耐久性和使用效果。参考文献1丰科勇.桥梁伸缩缝安装的施工工艺和施工控制J.科技情报开发与 经济 ，2004 2孟春明.桥梁伸缩缝病害的预防措施J.山西建筑，2002 3陈志红.桥梁伸缩缝病害原因分析及毛勒伸缩缝施工技术J.湖南交通科技，2007 4刘云晋，罗兆青.粉煤灰掺用技术在桥梁路基伸缩缝中的应用J.20071秦顺全.桥梁设计与施工技术.北京:人民 交通 出版社,2002 2徐君兰.大跨度桥梁施工控制.北京:人民交通出版社,2000 致 谢在查阅了众多文献，总结前人的研究成果，并不断进行思考和反复的修改之后，毕业论文终于完稿了。在这里，我要特别感谢一直给予我帮助的老师和同学。