伸縮縫設(shè)計要點
1、整體設(shè)計
合理選定恰當伸縮量的縫隙極為重要,縫隙越大伸縮裝置越容易遭破壞。采用的縫隙過大或過小,以及沒有考慮安裝時的溫度而調(diào)整間隙。特別是針對板式橡膠伸縮裝置,易造成破壞。即使是連續(xù)橋面,在面層鋪裝上往往也會出現(xiàn)裂紋。因此。要采取預(yù)先切割橋面,設(shè)置接縫,或用較軟的鋪裝層來吸收裂縫,或者安設(shè)小型的伸縮裝置來解決。在較大縱坡的情況下,如不設(shè)置考慮適應(yīng)豎直變位的構(gòu)造,也容易產(chǎn)生缺陷,引起破壞。伸縮裝置沿橋面縱向,即使伸縮量小,也存在撓度差大的問題,因此,在伸縮裝置構(gòu)造上要給予重視。伸縮裝置與梁體結(jié)合成等強的整體無疑是提高其使用效能的重要手段。除模數(shù)式伸縮裝置之外的其他類型的橋梁伸縮裝置,與橋面板的固定、結(jié)合往往不夠充分,效果不甚理想,一般構(gòu)造尺寸較小、剛度不足,而且對新材料的特征、配合等研究不夠深入,所以在選型時應(yīng)作充分的比較研究。為防止因雨水而起的漏水現(xiàn)象,雖然在一些鋼制伸縮縫裝置中,對配合部位采取插入密封橡膠或?qū)⑴潘b置或鋪裝層面層作為容易清掃的型式,或在整個縫隙中灌注填人防水材料的實用型式。對與橋面的雨水,一般應(yīng)在伸縮裝置附近設(shè)集中排水口;對不在日常養(yǎng)護作多次涂漆的構(gòu)件上,設(shè)計上應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)耐久的防護材料作有效的處理。
2、實例設(shè)計建筑伸縮縫也稱為伸縮縫,是指為防止建筑物構(gòu)件由于氣候溫度變化(熱漲、冷縮),使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫或破壞而沿房屋長度方向的適當部位豎向設(shè)置的一條構(gòu)造縫。伸縮縫是將基礎(chǔ)以上的建筑構(gòu)件如墻體、樓板、屋頂(木屋頂除外)等分成兩個獨立部分,使建筑物沿長方向可做水平伸縮。
橋梁伸縮縫GQF-C型、GQF-Z型、GQF-L型、GQF-F型、GQF-MZL型,全都是采用熱軋整體成型的異型鋼材設(shè)計的橋梁伸縮縫產(chǎn)品。其中GQF-C型、GQF-Z型、GQF-L型、GQF-F型橋梁伸縮裝置適用于伸縮量80mm以下的的橋梁, GQF-MZL型橋梁伸縮裝置型是由邊梁、中梁、橫梁和連動機構(gòu)組成的模數(shù)式橋梁伸縮縫裝置,適用于伸縮量80mm-1200mm的大中跨度橋梁.
伸縮縫【expansion joint】指的是為適應(yīng)材料脹縮變形對結(jié)構(gòu)的影響而在結(jié)構(gòu)中設(shè)置的間隙。
伸縮縫又稱溫度縫,是建筑工程常用名詞之一。其主要作用是防止房屋因氣候變化而產(chǎn)生裂縫。其做法為:沿建筑物長度方向每隔一定距離預(yù)留縫隙,將建筑物從屋頂、墻體、樓層等地面以上構(gòu)件全部斷開,建筑物基礎(chǔ)因其埋在地下受溫度變化影響小,不必斷開。伸縮縫的寬度一般為2厘米到3厘米,縫內(nèi)填保溫材料,兩條伸縮縫的間距在建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范中有明確規(guī)定。
若建筑物平面尺寸過長,因熱脹冷縮的緣故,可能導致在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力,需在結(jié)構(gòu)一定長度位置設(shè)縫將建筑分成幾部分,該縫即為溫度縫。對不同的結(jié)構(gòu)體系,伸縮縫間的距離不同,我國現(xiàn)行規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010對此有專門規(guī)定。
在設(shè)計方面,有些設(shè)計者誤認為上部構(gòu)造梁板的實際預(yù)制長度與理論長度之差就是橋兩端伸縮縫的寬度。就一孔20m長的簡支梁橋為例,有些設(shè)計人員照本宣科,把兩端各設(shè)一道縫寬2cm的伸縮縫。實際上按溫差45℃設(shè)計,伸縮量按下式計算: △L=△Lt+△Ls+△Lc+△Ld+△ALe,△Ltf=△taL。 式中:△Lt—溫度變化產(chǎn)生的伸縮量; a—線膨脹系數(shù),混凝土a=10×10-6,鋼a=12×10-6; L—伸縮梁的長度; △Ls,△Lc—由于混凝土收縮和徐變影響而產(chǎn)生的收縮; △Ld—梁端轉(zhuǎn)角產(chǎn)生的變形量; △Le—制造安裝誤差。 膨脹系數(shù)n=10×10-6,干燥收縮度20×10-5,徐變系數(shù)ψ=2.0,預(yù)應(yīng)力引起的平均軸向應(yīng)力σ=6N/mm2,混凝土的彈性模量Eh=30000N/mm2,施加預(yù)應(yīng)力后三個月的遞減系數(shù)=0.4,則:△ =45×10×10-6×20000=9mm,△L=20×aLβ=20×10×10-6×20 000×0.4=1.6mm?!鱈=σ/EhψLβ=6/30000×2×20000×0.4=3.2mm。設(shè)梁端旋轉(zhuǎn)水平變形△Ld=3mm??偵炜s量△L=9+1.6+3.2+3=16.8mm。按此計算,只在一端(若系坡橋只在高處一端)留一道縫寬2cm的伸縮縫即可,另一端橋面鋪裝與背墻連續(xù),這樣,既節(jié)約了資金,又減輕了跳車。 合理預(yù)留伸縮縫寬度,可使其在夏季擠緊,到冬季溫度降低時才會拉開,從而有效提高伸縮縫壽命,減小橋頭跳車。據(jù)觀察伸縮縫擠壞的很少,大部分是縫太寬,引起跳車,跳車越嚴重縫破壞的越快,形成惡性循環(huán)。另外混凝土還有相當高的抗壓強度,只要擠壓在規(guī)定范圍內(nèi),對橋梁結(jié)構(gòu)不會造成影響。由此可見在伸縮縫的設(shè)計中,采用安全系數(shù)較大的伸縮縫寬度,是完全沒有必要的。
3、 結(jié)語
橋梁伸縮縫的破壞,對橋梁使用性能以及通車都會帶來嚴重的影響,因此必須加強橋梁伸縮縫的優(yōu)化設(shè)計,從伸縮縫類型、結(jié)構(gòu)以及環(huán)境等相關(guān)因素進行強化設(shè)計,才能確保伸縮縫在今后的使用中,滿足橋梁使用性能。伸縮縫的安全安裝過程
1、我們要求施工單位將伸縮縫吊裝就位,檢查其中線線與梁縫中心線是否重合,其頂面與路面標高是否一致,及時進行調(diào)整。將預(yù)娩鋼筋和伸縮縫錨固件焊接牢固,再橫穿 12或 16水平鋼筋。一定要立即拆除伸縮縫定位壓板,鏨去定位螺絲,并用角向砂輪磨去焊疤,補上油漆。用膠粘紙帶或木板密封伸縮縫頂面縫口,在槽口部位即澆筑50號混凝土;用插入式振動棒,充分振搗密實。抹平混凝土過度段表面。用直尺檢查伸縮縫頂面、過度段,應(yīng)盡量與路面平順。做好混凝土養(yǎng)生后方可通車。帶有防撞墻,人行道結(jié)構(gòu)的伸縮縫,參造上述安裝工序作業(yè)。
2、安裝前應(yīng)檢查伸縮縫是否有出廠合格證、使用說明書等,并約請監(jiān)理、設(shè)計及有關(guān)人員對伸縮縫外觀、幾何精度進行檢查驗收,合格后方可使用。在橋梁上進行劃線、切割:根據(jù)設(shè)計位置放出伸縮縫中線,并按設(shè)計尺寸從中線位置量測伸縮縫混凝土保護帶邊線,用混凝土切縫機按所畫邊線切割橋面瀝青混凝土。為保證切邊不受損壞,可分兩次切割。第一次切縫距離保護帶邊線預(yù)留5cm,待澆筑混凝土前,再沿準確邊線進行第二次切割。切縫要求順直、準確,切割時注意不要破壞橋面防水層,將防水層卷起予以保護。
3、一定要及時進行橋面的清理、填塞間隙:人工配合空壓機清除切割范圍內(nèi)的瀝青混凝土,并鑿除松散混凝土,同時將縫內(nèi)的雜物清理干凈??p寬一定要滿足設(shè)計寬度要求,清理后用苯板將伸縮縫堵嚴?;謴皖A(yù)埋錨筋,預(yù)留鋼筋數(shù)量要與設(shè)計圖紙相符,若不相符要及時補焊。用空壓機再次清理。為預(yù)防伸縮縫安裝過程中焊花燒壞泡沫板,可在泡沫板兩側(cè)用鋼板或鐵皮覆蓋保護。
4.當要安裝的伸縮縫就位用吊車吊運時,應(yīng)檢查好吊車的吊鉤,防止脫鉤,吊裝時應(yīng)嚴格按照廠家預(yù)留的吊位進行吊裝,并按照設(shè)計圖紙綁軋鋼筋。在固定過程中采用拉線的方法控制伸縮裝置的中線和直順度,用長度大于3m具有足夠剛度的工字鋼或鋁合金鋼搭放在伸縮縫兩側(cè)來控制高程。工字鋼沿垂直伸縮縫的方向以1m間距放置,并與縫兩側(cè)路面壓緊,用木楔將伸縮縫型鋼墊平,然后用3m直尺配合自制小門架逐段精確調(diào)平,調(diào)平過程中應(yīng)采用鋼楔。伸縮縫就位后,應(yīng)調(diào)整伸縮縫的中線及標高,標高根據(jù)縫兩側(cè)5m范圍內(nèi)的實測路面標高確定。
伸縮縫安裝注意事項
1、伸縮裝置因受運輸長度限制,可分段制造,現(xiàn)場拼接。存放在工地的伸縮裝置應(yīng)平行放置,不得交叉堆放,以防變形。
2、出廠時,連接卡具僅為運輸方便而設(shè),縫隙并不是定位置。伸縮裝置安裝時,應(yīng)在監(jiān)理工程師的認可下方可進行。如設(shè)計文件上有規(guī)定,以橋梁設(shè)計文件所規(guī)定的為依據(jù)。
3、伸縮裝置吊裝就位前,應(yīng)將預(yù)留槽內(nèi)的混凝土打毛,清掃干凈。安裝時伸縮裝置順橋向的寬度a值,應(yīng)對稱放在伸縮縫的間隙上,并使其頂面標高與設(shè)計標高吻合后墊平,然后穿放衡向的聯(lián)接水平鋼筋,將伸縮裝置上的錨固鋼筋與梁上預(yù)埋鋼筋兩側(cè)焊牢(盡量增加焊接點與焊接長度,以延長伸縮裝置的使用壽命),放松卡具,使其自由伸縮,此時伸縮裝置已進入工作狀態(tài)。
4、完成上述工序后,安裝必要模板,以防止沙漿流入伸縮縫內(nèi),然后認真用水清洗。在混凝土預(yù)留槽內(nèi)澆筑大于C50的混凝土。澆筑混凝土時應(yīng)采取必要的措施,振搗密實。
5、砼初凝后,拔掉模板,及時清除伸縮縫內(nèi)及異型鋼裝膠帶槽內(nèi)的異物。