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TST碎石桥梁弹性接缝在桥梁伸缩缝维修中的应用顾庆（荆州市交通基本建设质量监督站）为了保证桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变等影响下按静力图式自由地变形，就需要使桥面在两梁端之间以及在梁端与桥台背墙之间设置伸缩缝。伸缩缝的设置，不但保证了自由变形，而且使车辆在设缝处平顺地通过以及防止雨水、泥土等渗入阻塞。桥梁设计中也考虑了汽车荷载的冲击力，该冲击力是在桥面不平整、车轮不圆以及发动机抖动等原因下引起的。当伸缩缝出现损坏时，因车辆行驶不顺而对桥梁产生的冲击力相比由于伸缩缝损坏而造成的汽车荷载对梁的直接冲击要大得多，这将导致梁沿纵向发生位移，对于摆柱式支座可引起支座纵向倾斜，严重者可致梁端破损。桥梁支座受到水分和碎屑的影响，将导致磨损和锈蚀。一般说来，支座都设计成具有适应上部结构的位移，但由于锈蚀将会造成支座的卡滞，使结构的其他构件承受着在设计时没有考虑的应力。这样就会在梁、支座或者下部结构的支承中造成严重的损坏，通常混凝土将产生一条斜裂缝，起点在梁底支座的末端，并反向朝上延伸。这个力同样地也能引起帽梁开裂。荆州市国、省道上有大桥20座、中桥41座、小桥60座，随着螺山大桥、半路堤桥等桥梁的竣工，总数还在增加。在这些桥梁中，使用最多的是U形锌铁皮伸缩缝、跨搭钢板式伸缩缝和橡胶伸缩缝。大部分桥梁是六、七十年代修建的，经过多年运行及车辆荷载的增加，这些桥已逐步出现了一些病害。荆州市公路局在“九五”期间，曾尝试使用过多种伸缩缝修复方案，如板式橡胶伸缩缝、橡塑沥青填料式伸缩缝等，但效果不理想，近年来，随着科学技术的发展，新材料、新工艺不断出现，为我们解决这一难题提供了更多的选择。汪家岔大桥是207国道公安县境内的一座桥梁，大桥建成通车于1980年。设计荷载汽-20、挂-100，全长418米，上部构造为22.2米工字梁微弯板，下部构造为钻孔灌注桩，双柱式墩，桥面行车道宽7米，人行道宽两边各2米，大桥共有21条伸缩缝。1994年采用钢板组合伸缩缝、1996年采用橡塑沥青伸缩缝对原有损坏伸缩缝进行维修，但均告失败。1998年，我们采用西安自力化学工业公司生产的“TST碎石桥梁弹性接缝”对损坏伸缩缝进行维修，经处理后的伸缩缝平整，行车顺畅且无噪音，现就施工工艺和使用情况介绍如下：一、TST碎石桥梁弹性接缝的原理及性能特点：“弹性接缝”是一种粘结性弹性材料做的接缝，接缝能产生一定的弹塑变形来适应结构的变形。“TST碎石桥梁弹性接缝”的性能特点如下：1、TST碎石直接平铺在桥梁接缝处，与前后的桥面或路面铺装形成连续体，桥面平整无缝，行车比有缝的桥自然更平稳、舒适、无噪音、振动小、且具有便于维护、清扫等优点。2、构造简单，不需装设专门的伸缩构件和在梁端预埋锚固钢筋，施工方便快速，铺装冷却后，即可开放交通。3、这种弹性接缝能吸收各方面的变形和振动，且阻尼性高，对桥梁减震有利，可满足弯桥、坡桥、斜桥在纵、横、竖三个方面的伸缩与变形。4、接缝与桥面铺装成一体，密封防水性好，且耐酸碱腐蚀。5、旧桥更换伸缩缝，可半边施工，对交通繁忙路段不中断交通。6、耐用，养护更换少，经济效益和社会效益显著。二、标准结构如下图：三、汪家岔大桥弹性接缝结构形式的确定根据砼伸长量公式△L=2*L*△t计算，共伸长量△L=1×10-5×22.2×40=8.88毫米。根据《TST碎石桥梁弹性接缝的设计与施工》资料，可取槽口宽B=200毫米，槽口深H=60毫米。为使伸缩量留有一定富余，实取槽口宽B=400毫米，槽口深80毫米。钢板采用3块1米长，1块0.5米长的组合，而不是3.5米的整块（当采用整块时，车辆荷载集中在轮胎与缝接触点，非轮胎着落处会因钢板弹性而翘曲，接合材料与槽缘因此松动，破坏整体性。采用多块拼装式会使受力分散在自落点处，使梁端各处受力均匀）。四、施工环境天气晴天，气温20°C—25°C，风力1—2级，施工均是半幅施工，半幅通车。五、施工步骤1、清扫需维修伸缩缝的桥面；2、按照选取的槽口宽400毫米划线，并用切缝机切缝80毫米深。为防石渣落入支座上，用编织袋或其它物品堵住梁端间隙，然后凿成400毫米宽、80毫米深的标准槽口，且将槽口底面清理平整。3、由于主桥坡度大于2%，故在距槽缘5厘米触处设置两排平行膨胀螺栓，每米3个，然后在螺栓上焊接长3.5米的圆钢（对于坡度小于2％的桥梁，可不设此项）。4、用水冲洗槽口，并用钢丝刷清理槽口表面层。再用火焰喷射器烘干，并用压缩空气将槽口内灰尘吹净。5、为避免TST漏走，在梁端填好海棉条。6、涂刷TST粘合剂将整个槽口和槽口外2厘米都涂到，要求没有堆积和漏白。该道工序必须细致去做，否则在今后的使用中会出现脱层病害。7、在槽口上涂上熔化的TST，厚度1－2毫米，对槽底小的破损用TST混合料补平。8、放入跨中钢板。9、在钢板顶面涂上一层TST，厚1－2毫米，然后放入已炒热（100°C—150°C）的大石子，均匀铺上第一层，厚度以能见到底层的TST为准，然后浇入TST，淹没石子。接着铺第二层碎石，再浇入TST。浇灌时地均匀，对冒气泡的地方就立即补灌。10、将炒热的小石料铺上，并用小型振动压路机压实、碾平。11、在槽口连设置两根木条作为挡板，最后浇洒一层TST。12、自然冷却4小时后，即可开放交通。六、施工要点：1、注意安全。TST达到200°C时才成为流体便于施工，所以应加强工人安全意识和防范措施，以免引起烫伤和烧伤。2、施工要迅速。TST熔化较慢，但冷却较快，所以组织者施工前对施工组织计划要清晰、正确，施工既要迅速，又要稳妥。3、注意灰尘。槽口内有灰尘，使TST与桥面接合不牢固；TST内有灰尘，弹性体内会形成“蜂窝”，这都会影响到接缝的寿命和强度。七、使用效果TST碎石桥梁弹性接缝工艺具有施工简便、接缝平整、行车平稳、无噪音、阻尼性高、有利于桥梁减震、使用寿命长等优点，和以前的伸缩缝相比，质量有了质的提高。八、存在的问题及解决办法1、造价高。把人工、材料、机械、设备转移等费用摊销进去，平均每米造价1500元，以一条7米宽的伸缩缝计，需10050元。荆州市干线上桥梁，目前需更换维修的伸缩缝达700延米，合计资金700万元。对于这一予盾，我们计划采用钢筋混凝土桥面连续结构对损坏伸缩缝进行处理，以达到减少伸缩缝的目的。同时，桥面连续结构也是当前国际上比较流行的结构，优点较多，这里不多赘述。2、伸缩量是受限制。TST碎石桥梁弹性接缝仅适用于伸缩是在5厘米以内的小变形量伸缩缝。对于大跨径的预应力钢筋混凝土T梁及连续梁不适合。为解决这一予盾，荆州市公路局在2000年的桥梁维修计划中，已开始尝试使用交通部定点厂家、河北衡水橡胶股份有限公司生产的HXC－A型浅埋式桥梁伸缩装置，以适应大伸跨径桥梁的需要。