淺談橋梁伸縮縫維修新工藝
發布時間:2014-07-15
林明華 珠海市交通勘察設計院有限公司 廣東珠海519000
摘 要: chengshigongluqiaoliangshensuofengrongyisunhuai,weixiumafan,bizhezhenduiyuzheleiqiaoliangshensuofengweixiutichuxindegongyihejishufangan,fenxiqidegongyitedianheshiyongfangfayijichanshengdeshehuixiaoyihejingjixiaoyi。
關鍵詞:橋梁;伸縮縫;維修;新工藝;效益
Discussion on new technology of bridge expansion joint repair
Lin Minghua
Zhuhai city traffic survey and Design Institute Limited Guangdong Zhuhai 519000
Pick to: city highway bridge expansion joint is easy to be damaged, repair trouble, the author in this kind of bridge expansion joint repair new processes and technologies, analysis of their technology characteristics and usage as well as the social benefit and economic benefit.
Key words: bridge; expansion joint; repair; new technology; benefit
隨著經濟建設的高速發展,我國城市市政橋梁建設得以飛速發展,建造了許多跨江橋、立交橋、高(gao)架(jia)橋(qiao),方(fang)便(bian)了(le)市(shi)民(min)的(de)出(chu)行(xing)和(he)經(jing)濟(ji)交(jiao)流(liu),但(dan)是(shi)隨(sui)著(zhe)交(jiao)通(tong)量(liang)的(de)日(ri)益(yi)增(zeng)長(chang),重(zhong)載(zai)高(gao)速(su)的(de)車(che)輛(liang)行(xing)駛(shi),這(zhe)不(bu)僅(jin)使(shi)已(yi)有(you)標(biao)準(zhun)橋(qiao)梁(liang)受(shou)到(dao)損(sun)傷(shang),就(jiu)連(lian)比(bi)較(jiao)新(xin)的(de)橋(qiao)梁(liang)也(ye)不(bu)同(tong)程(cheng)度(du)產(chan)生(sheng)了(le)病(bing)害(hai),特(te)別(bie)是(shi)橋(qiao)麵(mian)伸(shen)縮(suo)縫(feng)部(bu)分(fen)。橋(qiao)梁(liang)伸(shen)縮(suo)縫(feng)維(wei)修(xiu)不(bu)及(ji)時(shi)不(bu)僅(jin)造(zao)成(cheng)梁(liang)端(duan)損(sun)壞(huai),嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)行(xing)車(che)安(an)全(quan),還(hai)有(you)傳(chuan)統(tong)的(de)維(wei)修(xiu)方(fang)法(fa)給(gei)城(cheng)市(shi)交(jiao)通(tong)帶(dai)來(lai)很(hen)大(da)的(de)壓(ya)力(li),造(zao)成(cheng)了(le)一(yi)定(ding)的(de)經(jing)濟(ji)損(sun)失(shi)和(he)不(bu)良(liang)社(she)會(hui)影(ying)響(xiang)。因(yin)此(ci),筆(bi)者(zhe)根(gen)據(ju)城(cheng)市(shi)交(jiao)通(tong)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang),提(ti)出(chu)一(yi)些(xie)新(xin)的(de)伸(shen)縮(suo)縫(feng)維(wei)修(xiu)工(gong)藝(yi)。
1 城市橋梁伸縮縫的基本病害
城市橋梁跨度相對較小,伸縮縫基本以80mm單縫為主,根據近年來對橋梁伸縮縫調查情況,其基本侵害概括如下:
( 1 ) 中間止水帶安裝不密封,橡膠受損破壞,造成伸縮縫的
滲漏,首先會加速橋梁支座的破壞以致失效,其次是橋麵汙水通過伸縮縫
滲漏後.含酸、堿腐蝕性物質與伸縮縫處的粱端混凝土發生化學作用,導致砼的疏鬆.剝落。進一步就會影響到結構鋼筋的鏽蝕,從而又加速砼的破壞,另外橋麵汙水通過損壞的伸縮縫
滲漏到橋梁墩台,使其汙濁不堪,影響市容。
( 2 ) 由於混凝土標號低,未設置鋼筋網,鋼筋網與橋麵板鋼筋的錨固互不相連,車輛的彈跳與震動引起剛性帶砼破壞。
( 3 ) 伸縮縫兩側橋麵鋪裝層破裂,破碎變形嚴重。
( 4 ) 錨固螺栓螺絲磨損,橡膠板鬆動或脫出。
( 5 ) 固定鐵件鬆動.整條橡膠帶脫出。
2 伸縮縫維修新工藝
更(geng)換(huan)伸(shen)縮(suo)縫(feng)是(shi)一(yi)項(xiang)費(fei)力(li)費(fei)時(shi)的(de)工(gong)作(zuo),對(dui)於(yu)城(cheng)市(shi)道(dao)路(lu)尤(you)其(qi)如(ru)此(ci)。因(yin)為(wei)城(cheng)市(shi)橋(qiao)梁(liang)大(da)多(duo)位(wei)於(yu)交(jiao)通(tong)樞(shu)紐(niu)地(di)段(duan)。鑒(jian)於(yu)此(ci),對(dui)於(yu)城(cheng)市(shi)橋(qiao)梁(liang)伸(shen)縮(suo)縫(feng)的(de)養(yang)護(hu)維(wei)修(xiu)應(ying)盡(jin)可(ke)能(neng)地(di)采(cai)取(qu)新(xin)的(de)材(cai)料(liao)及(ji)新(xin)的(de)
施工工藝,做到既能滿足伸縮縫的功能,保障橋梁的服務水平 ,又減小對交通的影響。下麵就談談幾種維修伸縮縫的新工藝:
2.1 彈性混凝土單縫伸縮縫裝置
Wabo®Crete StripSeal(WCS伸縮縫)是一種獨特、超強的伸縮縫係統,用於新建橋梁和橋梁維修接縫。澆注時彈性混凝土能充分流動、填tian補bu空kong隙xi及ji不bu規gui則ze結jie構gou,從cong而er形xing成cheng堅jian實shi的de整zheng體ti。由you於yu該gai係xi統tong所suo用yong材cai料liao具ju有you超chao強qiang耐nai久jiu性xing及ji抵di禦yu強qiang化hua學xue腐fu蝕shi的de能neng力li,彈dan性xing混hun凝ning土tu單dan縫feng係xi統tong足zu以yi抵di禦yu惡e劣lie環huan境jing中zhong的de高gao強qiang度du衝chong擊ji荷he載zai。 Wabo®Crete II彈性混凝土是添加獨特骨料的雙組分聚胺酯、增強型彈性混凝土,能很好的與鋼筋和混凝土粘接,又能承受重型交通的衝擊荷載。 Wabo®Crete II彈性混凝土與Wabo® StripSeal 單縫係統及竇形鋼筋錨固件一起使用,提供了經濟、省時、耐用、防水的伸縮縫。此外,該係統安裝簡易,兩小時內即可開放交通,同時能夠適應多種地形和多向位移,如圖1所示。
(1)使用範圍。其伸縮量小於等於 80mm(選用特殊類型橡膠止水帶,伸縮位移量可最大達到120mm),適合橋麵鋪裝較薄、安裝槽深度70mm 以下、橋麵無預埋鋼筋的單縫,尤其非常適合更換橡膠伸縮裝置及其他損壞的單縫係統。
(2)優勢。 a、彈性混凝土與
鋼材、鋁材、水泥混凝土、瀝青混凝土有很好的粘結性能,因此彈性混凝土單縫係統的安裝槽不但較淺,而且主梁可以不設預埋鋼筋。
b、在使用溫度範圍內有非常好的彈性和高衝擊性,高的硬度和塑性,並且非常耐磨,即使在最炎熱的天氣也不會軟化。c、彈性混凝土為不透水材料,防水性能卓越。d、對臭氧、紫外線、油、酸和防凍鹽有較高的耐久指標。e、固化時間短,安裝後 2-3 小時可實現通車。f、無需加熱,冷拌施工,施工簡便、快捷、環保。g、異型鋼為熱彎成形,型腔與橡膠止水帶為機械式鎖住方式,且在安裝止水帶時會在型腔內塗刷Wabo Prima Lub,增強防水性。
h、錨筋為竇形鋼筋錨固件,錨固方式更合理,受力更均勻。i、高抗衝擊性,壽命長於一般混凝土伸縮縫。j、兩種顏色供選擇(黑色和灰色),可適用於水泥混凝土和瀝青混凝土。
(3)技術參數
Ⅰ、型鋼伸縮縫參數
參造中國路橋伸縮縫行業標準 《JT/T 327-2004》
Ⅱ、彈性混凝土參數見表1:
表1 固化後的彈性混凝土聚合物(A+B+C):
物理特性 ASTM測試方法 要求
抗壓強度 D695 15.16Mpa
回彈能力@5%變形 D695 95%
衝擊阻力 D5628
無裂縫
無裂縫
無裂縫
0攝氏度
-29攝氏度
70攝氏度
與混凝土的傾斜剪切粘合力 ?1.72Mpa
罐壽期 10分鍾@24°C
Ⅲ、Wabo Crete II 彈性混凝土試驗說明
Wabo Crete II 試驗方法參照DL/T 5193-2004 《環氧樹脂砂漿技術規程》的有關方法檢測。
抗衝擊:
其中抗衝擊強度和C50鋼纖維混凝土做比較,C50鋼纖維混凝土使用了兩種厚度的試樣,一種是參照標準上,厚度是35mm,一種是150mm厚度;Wabo Crete II 厚度隻有一種是35mm。試驗中發現,C50鋼纖維混凝土在35mm厚度下,隻能承受2次衝擊(開裂),而當厚度達到150mm時,可以承受200次衝擊(沒固定,試樣沒開裂,但表麵有一個10mm深的坑)。這點和標準上說的厚度越大,承受抗衝擊能力越大相同。
35mm 厚,Wabo Crete II(固定後)承受800次衝擊後表麵沒有變化,試樣保持完整。
粘結強度:
Wabo Crete II和C50普通混凝土以及瀝青混凝土粘結試驗中發現,兩個試驗的破化處都是混凝土和瀝青,而Wabo Crete II和兩者的粘結麵都完好無損。
抗壓試樣:
試驗中,Wabo Crete II基本上都是在達到極限強度時發生型變,試塊邊緣有破損。當壓力除去後,試樣能恢複原型。
(4)施工方法
Ⅰ、施工準備:混凝土基層必須清潔(無汙染,灰塵,塗料,鐵鏽,油脂,固化劑,浮槳和其他雜質),良好,耐用。WABO建議,使用Wabo Crete II前,對於一般水泥,需要至少14天的開敞養護。水平和縱向表麵準備的方法包括研磨,剔除和鑿毛等正確的現場技術。 推薦使用最可靠的噴砂。不可使用酸蝕刻法。
完整耐久的混凝土應有不少於13.8Mpa的de拉la開kai力li,鬆song散san,脆cui弱ruo,破po碎sui,惡e化hua,和he或huo分fen層ceng的de劣lie質zhi混hun凝ning土tu應ying被bei除chu去qu直zhi至zhi露lu出chu完wan整zheng優you質zhi的de混hun凝ning土tu,並bing在zai使shi用yong此ci產chan品pin前qian將jiang劣lie質zhi混hun凝ning土tu修xiu補bu好hao,裂lie縫feng鋪pu設sheWabo CreteⅡ前,用結構型環氧注射粘結劑修補裂縫,適當的混凝土底材準備對成功安裝 Wabo CreteⅡ至關重要。
Ⅱ、安裝施工:安裝WaboCreteⅡ前,在準備好的混凝土表麵塗抹Wabo Bonding Agent混凝土粘接劑(底塗)。塗抹底塗前必須沒有可見的水分。底塗可用刷子刷上去。 在底塗未幹時, 鋪設Wabo CreteⅡ,把混合物倒入底塗未幹的槽口縫隙中,它將流動並自動流平。用邊角泥刀刮動材料,完成表麵準備。
(5)案例:Ⅰ、在2010年亞運道路改造的廣州內環高架橋的伸縮縫維修中采用Wabo®Crete StripSeal(WCS伸縮縫),快kuai速su維wei修xiu方fang法fa在zai夜ye間jian進jin行xing施shi工gong,對dui道dao路lu的de正zheng常chang行xing車che影ying響xiang很hen小xiao,既ji保bao證zheng了le橋qiao梁liang質zhi量liang,又you基ji本ben解jie決jue了le維wei修xiu與yu行xing車che的de矛mao盾dun,社she會hui效xiao益yi和he經jing濟ji效xiao益yi非fei常chang明ming顯xian。
Ⅱ、廣(guang)州(zhou)地(di)鐵(tie)四(si)號(hao)線(xian)高(gao)架(jia)橋(qiao)段(duan)由(you)於(yu)原(yuan)設(she)計(ji)遺(yi)漏(lou),未(wei)設(she)置(zhi)防(fang)水(shui)伸(shen)縮(suo)縫(feng),橋(qiao)麵(mian)雨(yu)水(shui)溢(yi)出(chu)梁(liang)端(duan)截(jie)水(shui)擋(dang)牆(qiang)後(hou)沿(yan)梁(liang)端(duan)麵(mian)及(ji)墩(dun)身(shen)往(wang)下(xia)流(liu),影(ying)響(xiang)橋(qiao)梁(liang)景(jing)觀(guan),且(qie)易(yi)引(yin)起(qi)梁(liang)端(duan)錨(mao)頭(tou)及(ji)支(zhi)座(zuo)鏽(xiu)蝕(shi),為(wei)此(ci)按(an)業(ye)主(zhu)要(yao)求(qiu)進(jin)行(xing)補(bu)充(chong)設(she)計(ji),並(bing)根(gen)據(ju)現(xian)場(chang)試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)及(ji)運(yun)營(ying)部(bu)門(men)意(yi)見(jian),采(cai)用(yong)彈(dan)性(xing)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)WCS伸縮縫係統,彈性混凝土作為結構及防水主體,施工簡單快速,在地鐵夜間停運期間施工,白天可以照常營運。
2.2 Aladin 結構密封係統
Aladin可應用於
混凝土結構(見圖2)、彈性
混凝土結構(見圖3)、鋼角結構(見圖4):
(1) 係統介紹。ALADIN® shiyouyizhongdanxinglunkuozuchengdejiegouxingmifengshensuofengxitong,tajingchongqipengzhangjitezhidehuanyangshuzhizhanjiejianzhuangdaowei。zhengqueanzhuanghou,zaizhongfujixieyundonghuowendubianhuazhong,gaoxingnengdeAladin伸縮縫係統不會脫落、突出或從原來位置滑出。安裝過程中,使用空氣膨脹使環氧樹脂與橡膠條和縫隙側麵完全粘結。Aladin是此領域中最為經久耐用、用途廣泛、經濟實用的防水伸縮縫。
ALADIN®有兩種不同的截麵形式可選用,每種都具有多個尺寸,滿足不同項目的特殊要求。Aladin結構密封係統廣泛適用於橋梁和高速公路的伸縮縫安裝。Aladin防
滲漏密封條經久耐用,能適應剪切、旋轉、和傾斜位移。20年的實踐證明,Wabo Aladin 係統不易磨損、變形或脫落,是一種性能出色的密封係統。該係統使用不易溶解的環氧樹脂為粘接劑,經空氣壓縮而將錄丁橡膠和混凝土、金屬及彈性混凝土粘接在一起。產品在防止
滲水的同時,還能抵抗臭氧、液壓、油脂及其他化學物質的侵害。
伸縮縫係統應經過100%氯丁橡膠充氣膨脹密封。Aladin外表麵與縫隙邊緣表麵達到最大程度粘接和100%的防
滲水粘接。該伸縮縫係統經過防
滲水測試,在混凝土接縫中至少承受30米水位差,仍良好保持防
滲水性能。該伸縮縫係統由符合ASTM D2628標準的100%氯丁橡膠製成。
(2)特點。 a、符合豎直和水平方向的變化,T型接口,多種尺寸滿足不同的縫隙。b、可以現場拚接。直接與混凝土和
鋼材粘結。c、適應不同方向水平的,旋轉的和剪切移動的能力。d、充氣膨脹,快速安裝,很短的養護時間。e、防水。f、抗磨,抗交通荷載重壓力強。
(3)優勢:沒有一種接縫防水係統,在重交通荷載的情況下,能有15年的使用壽命,隻有Aladin 能行!
(4)技術參數
(5)施工。a、施工準備。鋼表麵必須進行噴砂,達到SP-10的水平,接近白色。之後立刻安裝Aladin橡膠條。必須除去所有氧化物,露出“白鋼”。不允許使用噴砂法的地方,鋼表麵必須研磨成粗糙表麵,以獲得“白鋼”條件。由於安裝需要,不繡鋼表麵要求深度研磨和噴砂以除去光滑平整的表麵。在鍍鋅的鋼表麵,必須先除去鍍鋅材料,使之看上去像“白鋼”。隨後立即把Aladin橡xiang膠jiao條tiao安an裝zhuang到dao鋼gang部bu件jian的de縫feng隙xi中zhong,避bi免mian鋼gang部bu件jian表biao麵mian氧yang化hua。必bi須xu小xiao心xin除chu去qu模mo板ban材cai料liao防fang止zhi混hun凝ning土tu邊bian角jiao破po碎sui。縫feng隙xi的de邊bian緣yuan應ying切qie成cheng斜xie麵mian,避bi免mian造zao成cheng小xiao裂lie縫feng和he碎sui片pian。邊bian緣yuan破po碎sui情qing況kuang應ying在zai安an裝zhuangAladin前進行修理。Aladin安裝之前,混凝土側麵必須堅固,沒有任何如油脂、油、mobantuoluojidengzazhi。weilexingchengmeiyouzazhiqiecucaodehunningtucemian,duibiaomianchulidebijiaohaodefangfashicaiyongpenshafa。buyunxujinxingpenshafashi,keyishiyongyuanpandamo。quebaoshiyongyoucucaobiaomiandeyuanpandamoyichanshengcucaobiaomian。yunyongjiejingkongqichuiqufengxikaikouchudehuichen。
b、安裝。根據Aladin安裝指導對混凝土進行表麵準備,在需安裝縫隙側麵和Aladin橡膠條的側棱區域塗以Wabo®Paste Adhesive粘接劑,然後把Aladin橡膠條放進縫隙中,平齊放置,再進行充氣膨脹,經過24小時Wabo®Paste Adhesive粘接劑固化期後,再把空氣從橡膠條中放出,在環境溫度為5℃-15℃時,使用Wab o®P a s t e A d h e s i v e冬 用 型 ;在 1 6℃ - 4 0℃ 時,使 用Wabo®Paste Adhesive夏用型。
(6)案例。
a、在上海某段鐵路高架橋伸縮縫維修上的應用(見圖5)
3 、結束語
伸縮縫的損壞是橋梁運營中常見的病害,對道路的使用影響非常大,需要在設計、結構選材、施工、養護等方麵精心組織。對已出現的病害,可根據不同的病害類型,采取不同的處治措施,最好在設計方麵盡采取快速、naiyongweixiufangan,bimianweixiushigonggeichengshijiaotongdailaideyali,bingqiefangzhiduanzhouqidegaopinlvweixiuzengjiayunyingchengben。jingzaiduozuoqiaoliangshiyongshijianzhengming,danxinghunningtudanfengshensuofengzhuangzhiheALADIN®係統作為一種應用前景廣闊的新型材料,用於城市橋梁和鐵路橋梁伸縮縫維修,能使伸縮縫兩側衝擊區的鋪裝層耐用性、抗(kang)衝(chong)擊(ji)性(xing)等(deng)性(xing)能(neng)顯(xian)著(zhu)提(ti)高(gao),從(cong)而(er)有(you)效(xiao)地(di)保(bao)護(hu)伸(shen)縮(suo)縫(feng)結(jie)構(gou)本(ben)身(shen),大(da)大(da)延(yan)長(chang)其(qi)使(shi)用(yong)年(nian)限(xian),還(hai)大(da)大(da)降(jiang)低(di)了(le)維(wei)修(xiu)給(gei)城(cheng)市(shi)交(jiao)通(tong)帶(dai)來(lai)的(de)壓(ya)力(li),產(chan)生(sheng)很(hen)大(da)的(de)社(she)會(hui)效(xiao)益(yi)和(he)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)。
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