单缝式结构伸缩缝损坏原因分析及维修研究

单缝式结构伸缩缝损坏原因分析及维修研究

苏州市交通工程质量监督站

摘要:单缝式结构D100和D120型伸缩缝在城市高架和城市间快速通道高架上被大量采用,由于选型不当或施工安装不精细,容易发生短期损坏的情况,本文从这两种类型伸缩缝损坏和维修实例出发,研究其损坏原因和维修方案,其经验具有较强的参考性

关键词:单缝式结构伸缩缝损坏原因维修方案

一、背景

某国省干道,设计道路结构形式为双向六车道现浇箱梁高架,通车半年后发现高架上的伸缩缝型钢与锚板脱离,质量事故主要出现在第一车道和第二车道上,经过对现场进行统计,发现脱离的伸缩缝种类主要是单缝式结构D100和D120型。

二、损坏原因分析

根据现场损坏情况,经综合考虑设计情况,主要损坏原因如下:

1、现场安装时梁端与梁端的间隙(构造缝)过宽,不规则的过宽处达到了15cm以上,构造缝大于伸缩缝的宽度尺寸,从而导致混凝土对伸缩缝边梁下部支撑力不够,上部与下部的砼是下面大,上面小,是个八字形,不是垂直支撑,载重车辆的碾压、冲击,型钢的表面和型钢的角边一般设计会在构造相对薄弱的部位设置伸缩缝,比如梁端等,它不仅要直接的承受车辆的反复动力荷载及冲击作用,也要承受疲劳、磨损以及化学性和物理性的各种侵蚀。

2、梁端上面预留的安装伸缩缝槽口比较深,图纸设计35cm,现场深度最深达到45cm左右,一次性浇注混凝土时,因为型钢是提前焊接固定不动的,混凝土凝固后有一个收缩,从而导致型钢和型钢下混凝土有了小小的间隙,哪怕是几十丝的间隙,车辆的反复碾压、冲击,也会导致型钢和锚板的脱离,型钢松动后在车辆的碾压下上下反复的振动,也会把型钢旁边和下面的混凝土慢慢的振碎。

3、设计的D100、D120型伸缩缝为两个边梁组成的单缝式结构,D100型为C型钢、D120型为F型钢,下图几种型钢的对比可以看出C、F型钢和混凝土的结合是J形状锚板与型钢的焊接只有4cm,全靠锚板钢性焊接拉住型钢。(因为锚板是焊接在预埋钢筋上被浇注在混凝土里),如果采用Z型钢不但有锚板的焊接固定,还有下边缘的底边钢板被浇注在混凝土内。型钢和混凝土的结合是在车辆通行冲击后把力释放在混凝土里,有效的释放了冲压力。

三、维修方案

1、放样切缝以型钢向外20公分宽放样切缝,长度为损坏的横向范围。

2、凿除原混凝土

在放样的范围将原混凝土凿除,深度在20cm以上,并清除松散的混凝土,凿除原混凝土时需注意防止松散的混凝土块掉落到地面上。

3、清理

将凿除的混凝土运出,并将槽口清理干净。根据造成伸缩缝损坏的不同原因,拟采用以下三种维修方案:

(1)构造缝相对不宽时,采用制作好新锚板,以前设计的是直边焊接,现采用L型与型钢焊接,加入植筋、前撑、后拉的结构,前撑采用垂直植入老混凝土立焊在型钢和锚板边,后拉采用植入老混凝土的钢筋与锚环焊接,网面筋与植入在老混凝土的钢筋相焊连接,再和伸缩缝锚板相焊。单加入这种锚板(横向间距为20公分设一个,植入钢筋为φ16)的方案以双边计为300元每米。

(2)构造缝过宽时(10公分以上),先处理构造缝,先焊纵向钢筋20公分一根φ20(与预埋钢筋相焊)挑出去,再在纵向钢筋上放置两根横向钢筋φ20焊接成一个挑梁钢筋笼,下面吊模,焊接和采用锚板同上,型钢最好改用Z型钢或E型钢(上面已表述了这种型钢的优处),这种构造缝处理在型钢更换需700元/米。

(3)构造缝间隙过宽(15公分以上)建议更换160型伸缩缝。(更换费用约为3500元/米)。

4、锚环内穿入横向钢筋,上面布置网面筋,立模。

5、浇筑快干混凝土

TQL特种砼施工配合比

(1)吹干槽口内的灰尘和杂物,两面铺好薄膜。

(2)用小型搅拌机按照厂家的工艺、配比、说明搅拌快干水泥

和石子。(厂家配比见附表)

(3)搅拌好后快带放入槽内,振捣密实,快速抹平,连续几次收面。

(4)等强度上后,用回弹仪进行回弹,等达到指标后,拆除标志,开放交通。

参考文献:

[1.]公路桥梁伸缩缝装置维护与更换技术规程(DB32/T3154-2016)

[2]公路桥梁伸缩装置病害评定技术标准(DB32/T3153-2016)

作者简介:周长刚,江苏丰县人,1978年6月出生,重庆交通大学硕士研究生,现就职于苏州市交通工程质量监督站,质量监督科科

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