一、型钢伸缩缝的主要病害:
1、伸缩缝锚固区混凝土开裂、脱落、露筋。此种病害,在整条金六公路67座有伸缩缝的桥梁中,最为常见。位置多位于中部至两侧3m以内,也就是车行道范围内。
2、伸缩缝钢筋型钢断裂、上下或左右错位,甚至翘起变形,严重影响行车安全。
3、止水带老化、断裂、脱落,伸缩缝渗水严重,污染梁体或桥台。
4、整条伸缩缝带锚固区混凝土整体倾斜、脱空、甚至翻转。
二、病害主要成因:
经过开挖破损的伸缩缝处后,发现其病害主要成因如下:
1、锚固区混凝土质量达到设计要求。部分混凝土切开时,较为松散,砂、石级配不合理。混凝土取样后,抗压强度不足。其形成原因主要为二级公路边通车边安装伸缩缝,车辆通过速度较快,梁、台受到车辆冲击荷载,造成锚固混凝土早期破坏;其次, 在伸缩缝安装设计中,均要求采用钢维混凝土进行浇注。可能由于桥梁施工完毕后,路面工程施工间隔时间较长,且钢纤维用量比较少,施工单位安装伸缩缝时,为省事未采用先干后湿的拌和工艺,未按照二次投料三次拌和程序拌和,造成钢纤维结团,甚至未放入钢纤维,造成锚固混凝土韧性不足,脆性破坏。此外,还与混凝土施工配比不合理、混凝土的浇注工艺、混凝土养生不足有关系。
3、锚固区混凝土太薄。部分桥梁伸缩缝锚固混凝土切开后,发现其厚度只有4~6cm。其原因是施工时,标高控制不当,造成桥面铺装混凝土、台背混凝土过高。
4、伸缩缝与实际缝宽出入太大。金六公路型钢伸缩缝主要型号为CD40、CD60、CD80。其中少数几道伸缩缝经切开后,发现实际梁板与台背之间距离大于伸缩缝安装的宽度,有的甚至超过4cm。主要原因是桥梁吊装时安装位置不准确,实际缝宽过大,而伸缩缝采用原有型号,保持原有宽度,造成伸缩缝型中的一侧型钢下方锚固混凝土受力不均,产生混凝土襞裂现象,混凝土折断,时间一长,型钢与焊接钢筋、混凝土脱离,型钢上下错位、左右错位,型钢下方混凝土脱空,型钢翘起,甚至弯曲变形。
三、伸缩缝的维修
(一)、施工方案
根据桥梁竣工图及行车干扰、车辆冲击力的影响,金六公路桥梁伸缩缝维修在不中断交通的情况下,采用半幅交替施工方案无师自通 维修。此方案主要有以下几点:
1、锚固混凝土破损处采用C50钢纤维混凝土进行修复处理。
2、根据统计情况及实际缝宽,对破损的止水带、型钢伸缩缝进行采购及更换。
(二)、施工准备
1、确定C50钢纤维混凝土标准配比及施工配比
①、对沿线近90公里的路段砂、石场,进行调查,并对砂、碎石等原材料进行了相关试验。
②、确定减水剂、钢纤维等外加剂的配比用量。
③、进行标准试验,确定标准配比。
④、对现场的砂、石材料取样,并进行含水量等试验,调整砂率、水灰比,确定施工配比。
2、根据试验要求,采用砂、石、水泥、水泥外加剂、伸缩缝等材料。
3、准备了施工机具,如切割机、风镐、电焊机、混凝土搅拌机、发电机、运输车辆、安全标志牌等。
在施工阶段,一般可分为开槽清理、焊接安装、混凝土浇注、混凝土养生、安装止水带这5个步骤。
1、开槽清理
首先应在开槽前,对病害区域进行划线。划线一般采用直线,这样有利于用切割。划线范围一般比病害范围稍大2~5cm。划线完毕后,进行切缝。切缝完毕后,采用风镐进行开槽。开槽后,对预埋筋及锚固钢筋进行除锈处理,并对预埋钢筋附着石粉浆、泥浆等进行清理。检查开槽后的持力层混凝土,若发现持力层有松散现象,对松散层继续进行人工清理,确保持力层混凝土坚硬;若发现开的槽过浅,达不到设计要求的最小值10cm时,再继续往下凿桥面铺装或台背混凝土,以确保锚固混凝土最低厚度;若持力层混凝土光滑或无凿毛处理痕迹,采用人工进行凿毛得理,以确保混凝土的连接。最后,采用清水对开槽部位进行清理,并及时吸走槽中的水,确保槽内干净。
2、焊接安装
在焊接安装前,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安装定位的空隙值。然后设计或竣工图对伸缩缝连接钢筋与锚固钢筋进行焊接。若发现伸缩缝预埋钢筋位置离型钢过远,或锚固钢筋数量较少的情况,可在型钢附近钻孔增设锚固钢筋,钻孔深度不低于原预埋钢筋预埋深度,间距为12.5cm,与原设计一致。在焊接安装过程中,需注意以下几点:
①、型钢的平整度应控制在3mm以内。
②、型钢与桥面高差应控制在2mm以内。
若焊接安装后不满足要求,则需进行返工处理,考虑到满足要求为止。
焊接安装完毕后,需要对伸缩缝的开口处进行处理,采用泡沫塑料板或木板等塞实,以免混凝土浇注时水泥浆渗透到伸缩缝的橡胶条嵌缝内。