全无缝桥梁施工技术探讨

来源:期刊VIP网所属分类:路桥建设发布时间:2022-09-17浏览:

  摘要:本文就全无缝桥梁施工技术从桥头搭板、台后填土、支座、台后接线路面及端部处理等六个方面进行了探讨和研究,供大家借鉴参考。

  关键词:无缝桥梁;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

  中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:

  全无缝桥梁取消了桥头伸缩缝,并且又利用预留的联结钢筋把主梁、搭板和接线路面连接成一个整体,成为了一个约束很多的超静定结构。无缝桥梁是主梁、搭板和接线路面三者共同作用的一个结构体,温度的升降、台后的填土、接线路面下的基层设置等都对无缝桥梁的受力以及耐久性都产生了重要的影响,而这些影响因素必须从施工开始就要进行考虑。因此,对无缝桥梁施工技术提出了更高的要求。

  1桥头搭板

  推荐使用桥头搭板。通过将搭板与桥面板连接,将无缝桥梁的温度变形传递至接线路面。

  无缝桥梁的桥头搭板的功能,不仅将提供一个从桥面到路基的过渡段、一个平稳的行驶路面和减小荷载对桥梁的冲击作用;搭板也能将梁体温度变形传递出桥梁结构。因此,在竖向荷载作用下,搭板设计与常规搭板设计相同,而在水平荷载作用下,应考虑梁体温度变形附加力的影响,布置与梁端的联接钢筋。

  施工时应注意在桥头搭板区进行排水设置以帮助车道的排水、阻止水分对桥台内部填土的冲蚀和桥台填土由于水分的渗入面产生的冻结破坏,桥头搭板下路堤可设置排水构造物;搭板下铺设多层塑料薄膜或者土工合成材料(土工织物),以减小搭板底部受的摩阻力。

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

  搭板下的土工合成材料施工应符合以下规定:

  (l)下承层应平整,摊铺时应拉直、平顺,紧贴下承层,不得扭曲,折皱。在斜坡上摊铺时,应保持一定松紧度;

  (2)铺设土工合成材料,应在路堤每边各留一定长度,回折覆裹在已压实的填筑层面上,折回外露部分应用土覆盖;

  (3)土工合成材料的连接,采用搭接时,搭接长度宜为300-600mm;采用缝接时,缝接宽度应不小于50mm,缝接强度不低于土工合成材料的抗拉强度;采用薪结时,勃合宽度应不小于50mm,薪合强度应不低于土工合成材料的抗拉强度;

  (4)施工中应采取措施防止土工合成材料受损,出现破损时应及时修补或更换;

  (5)双层土工合成材料上、下层接缝处应错开,错开长度应大于500mm。

  搭板端头为防止不均匀的沉降给搭板带来不利影响可设置枕梁,且钢筋混凝土搭板及枕梁宜采用就地浇筑。当搭板过宽时,为防止搭板横向折断,可使搭板分块浇筑,每小块搭板之间采用拉杆连。拉杆推荐采用螺纹钢筋,布置设在板板厚中央处,并应对拉杆中部100mm范围内作防锈处理。

  2台后填土

  台背回填宜采用“反开挖”方式进行施工,即待路堤沉降基本完成以后再开挖涵洞或桥台位置土方进行桥涵施工,并且台背回填宜与锥坡回填同步进行,一次填足并保证压实整修后能达到设计压实度要求。台后填土的填料应以摩擦角大、强度高、压实快、透水性好的材料为主。填土的质量直接关系到竣工后行车的舒适与安全,应严格控制分层厚度与密实度,应设专人负责监督检查,检查频率每50m2检查1点,不足50m2时至少检查一个点,每点都应合格,宜采用小型机械压实。

  在梁端外或台后的填土表面和底面提供一个有效的可持续的排水系统是非常重要的;同时要尽量减小台后沉降的发生。推荐台后采用排水性能好、级配良好的的砂砾土,分层压实,回填土的分层厚度宜为0.1-0.2mm,压实度达到97%以上。当台后填土较高时,应进行土工加筋或打挤密桩等台后处理措施。

  台背填土的顺序应符合设计要求。梁式桥的轻型桥台台背填土,宜在梁体安装完成以后,在两侧平衡地进行;柱式桥台台背填土,宜在柱侧对称、平衡地进行。

  台后地基如为软土,处理时应考虑该土的处治深度,含水量等情况,按基底的要求采用固结处理,以满足设计要求。

  3支座

  对于有支座设置的连续梁或简支一连续体系桥梁,宜在桥跨温度中心附近布置固定支座外,其余均布置滑动支座,桥台处也必须设置滑动支座,以保证主梁在温度作用下产生的变形和轴力能通过搭板向接线路面平顺传递。

  由于无缝桥梁的适用跨径不宜超过100m,且单跨跨径也不大,故推荐采用板式橡胶支座或者其他特殊支座(如聚四氟乙烯滑板支座等)。

  板式橡胶支座应符合现行《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T4)标准的规定。

  安装是相当重要的环节,对水平面应仔细校核,支座不得发生偏歪,不能脱空。

  4联结钢筋

  为了使梁体在温度作用下产生的纵向变形能通过搭板传到接线路面上,且被接线路面吸收,宜在搭板中预留钢筋,并与主梁和接线路面中的钢筋焊接。

  主梁(板)与搭板的联结钢筋有两种形式:一般采取在桥面铺装的混凝土整体化层中预留钢筋与搭板预留钢筋相联结,然后在整体现浇,这种方式施工起来简单。当整体化层中预留的钢筋与搭板里预留的钢筋位置相错,不能实现联结时,宜在主梁(板)顶板中预留钢筋与搭板里预留钢筋相联结,这种方式应在主梁(板预置时就应该预留联结钢筋,施工起来比较麻烦,但是无缝桥梁的整体性较好。

  另外,搭板末段也需预埋钢筋与加筋接线路面的钢筋相联结。

  5台后接线路面

  5.1路基

  路基应稳定、密实、均质,对路面结构提供均匀的支承。

  路基填料的理想材料应当是稳定性好、压缩性小,便于施工压实及运距短的土、石材料。性质不同的填料,应水平分层、分段填筑,分层压实。同一水平层路基的全宽应采用同一种填料。为防止路面发生不均匀的沉降,路基压实度应符合《公路路基设计规范》(JTJ013)的要求。多雨潮湿地区,对于高液限土及塑性指数大于16或膨胀率大于3%的低液限粘土,宜采用由轻型压实标准确定的压实度,并在含水量略大于其最佳含水量时压实。

  特殊的路基施工,应进行必要的基础试验,编制专项施工组织设计,批准后实施。采用新技术、新工艺、新设备、新材料时,必须制定相应的工艺、质量标准。

  5.2基层

  基层是主要承重层,应具有稳定、耐久、较高的承载力,可为单层或双层。

  一般选用无机结合料稳定集料类或沥青混合料、粒料、贫混凝土等材料。无论是沥青混合料、粒料类柔性基层,还是贫混凝土等半刚性基层、刚性基层,均要求具有相对较高的物理力学性能指标。

  在加筋接线路面中,连续配筋面层下可采用半刚性材料、刚性材料、或者半刚性材料与柔性材料组合作为接线路面的基层。目前我们推荐的加筋接线路面,宜采用刚性材料(如贫混凝土)作基层,刚性基层下面可采用半刚性基层(水泥稳定碎石等)过渡到路基。对于不设地梁的接线路面,连续配筋层下也可直接采用半刚性材料作基层。

  采用刚性材料(如贫混凝土)作基层主要是为了承受和传递地梁传递过来的集中力,利用层间的摩阻力来消耗地梁传递过来的集中力,其次为了增加基层的抗冲刷能力,防止水进入下面柔性基层或路基。刚性基层不要求它有很高的强度。高强度的混凝土并不能使面层厚度降低多少,反而会增加混凝土面层的温度翘曲应力,并产生会影响到面层的收缩裂缝,其厚度一般为200-280mm,最小厚度应大于150mm,并且采用7%-8%水泥用量即可。

  在温降状态下,连续配筋面层是带裂缝工作状态,如果其下面直接采用的半刚性基层过渡到路基,宜采取以下措施减少基层收缩开裂和反射裂缝:

  (l)选用骨架密实型半刚性基层,严格控制细料含量、结合料剂量、含水量,及时养生;

  (2)在半刚性基层上设置改性沥青应力吸收膜、应力吸收层或者铺设经实践证明有效的土工合成材料等。

  5.3下封层

  为减小连续配筋层与其下的基层的摩阻力,宜在连续配筋层下铺筑下封层或者透层。下封层宜采用层铺法表面处治或稀浆封层法施工。下封层或者透层可采用乳化沥青或改性沥青材料。其厚度不宜小于6mm,且做到完全密水。

  喷洒沥青乳液做透层或下封层前,应扫除基层表面的松散颗粒和尘土。如:表面过分干燥,应先喷洒少量水,在喷洒沥青乳液。对于高等级公路,养生期结束后,视当地的气候条件可在3d-7d内喷洒透层沥青或做下封层,避免基层暴晒开裂。

  5.4连续配筋层

  连续配筋混凝土面层的纵向配筋率由裂缝间距、裂缝宽度限值(<0.5mm)和钢筋屈服强度确定,通常为0.6%-0.8%。最小纵向配筋率,冰冻地区为0.7%,一般地区为0.6%。

  推荐连续配筋层上下表面都设置预压缝,这样能使裂缝在特定的地方开裂,大大改善连续配筋层的受力。预压缝的距离一般为1.0-l.2m,上下对齐。预压缝的宽度约为3mm,高约为5mm,预压缝的长度为路面宽度。在预压缝里面预先嵌入薄木片,并使木条固定住,然后浇筑连续配筋层,在振捣混凝土时,严禁使薄木片移动、倾斜或上下表面的预压缝不对齐,否则会使连续配层出现多个不等距的薄弱面,达不到使裂缝有规律发展的目的。

  连续配筋混凝土面层的纵向和横向钢筋均应采用螺纹钢筋,其直径为12-20mm。

  为主动控制接线路面预压缝处裂缝宽度,最大吸纳变形,连续配筋层纵向钢筋的截面积可沿接线路面行车向变化,在离搭板近的一段接线路面温降作用产生的轴力较大,所以需要纵向钢筋的截面积大,远离搭板的那段接线路面受的轴力小,故所需的纵向钢筋的截面积小点,其钢筋的面积取决于裂缝限制的最大宽度(这里取0.8mm)和钢筋的本身屈服强度。

  5.5地梁

  设置地梁可有效减小加筋接线路面的长度,使接线路面的裂缝分布更加均匀。它主要受到基层传递过来的轴力。地梁可中配置直径稍大点的箍筋来抵抗轴力对地梁所产生的弯矩,其需要的钢筋数量通过计算,另外还需要配置横向的构造钢筋。除了要配置箍筋和横向构造钢筋外,在连续配筋层和地梁的相交处,还需要配置斜筋,其横向间距不大于30cm,斜筋尽量与连续配筋层中的纵向钢筋相焊接,以防止在拉力作用下接线路面与地梁之间出现断裂。

  6端部处理

  无缝桥梁加筋接线路面实际上是桥梁与路面的过渡部分,并不是无限长的,它必须要与路面相衔接,因此与路面结合处是一个相对薄弱的部位,故需要经过特殊的构造处理。一般在接线路面与路面结合部设置一道接缝,接缝里面插入填缝板。根据加筋接线路面连接的对象不同,可分为如下两种情况:

  (l)连接的路面为柔性路面(如沥青混凝土路面),由于加筋接线路面属于刚性路面,故两者之间可设置2-3cm接缝,接缝中预先插入接缝板,接缝板应选用能适应混凝土板膨胀收缩、施工时不变复原率高和耐久性好的材料。高速公路和一级公路宜选用泡沫橡胶板、沥青纤维板;其他等级公路也可选用木材类或纤维类板。

  (2)连接的路面为刚性路面(如水泥混凝上路面),加筋接线路面也属于刚性路面,所以两者之间可通过设置拉杆相连,拉杆的一端插入一个100mm的小套管中,使拉杆在传递荷载的同时,保持一定的纵向滑动。

  参考文献:

  【1】中华人民共和国行业标准.公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2002).北京:人民交通出版社,2002

  【2】邓学钧,陈荣生.刚性路面设计(第二版).北京:人民交通出版社,2005

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