高速公路D160型模数式伸缩缝病害成因分析

高速公路D160型模数式伸缩缝病害成因分

析

HighwayEngirleering道路工程

高速公路D160型模数式伸缩缝病害

成因分析

庞俊杰

(邯郸市交通运输局,河北邯郸056000)

摘要:以青银高速公路为例,详细阐述我国高速公路D160型模数式伸缩缝的病害形式以及产生原因,对实践具有一定

的指导作用

关键词:D160型;模数式伸缩缝;损坏;病害

中图分类号:U4l7.6文献标识码:A文章编号:1002—4786(2011)16—0067—03 CausesofDiseasesofD160ModularPatternExpansionJointon

Expressway

PANGJun——jie

(HandanrransportBureau,Handan056000,China)

Abstract:TakingQingdao—YinchuanExpresswayforexample,theformsandcausesofdiseasesofD160 modularpatternexpansionjointareexpatiatedonindetail,whichhasacertainguidanceeffect topractice.

Keywords:D160type;modularpatternexpansionjoint;damage;disease

面光滑平整.现场测试完后.要

检查罐砂筒底板,基板与地面之

间是否有砂子漏出,如有要将其

单独清出,称其质量,计算密度

时应扣除这部分质量.

5_3量砂的使用

量砂应规则.使用可回收的

量砂,下次使用前必须过筛,洗净,烘干,并放置足够的时间,

使其与标定时洁净,干潮状况一致,以保证量砂密度.换砂时应重新标定量砂密度,确保试验准确性.

5.4试坑的深度

按照《公路路基面现场测试

规程》的要求,试坑的深度应等于测定层的厚度,但不得有下层材料混入,一般情况下.每压实层厚为20cm.所以,试坑深度

也应该为20cm由于现场操作时,挖坑这道工序往往由施T单位的民工完成,其挖坑深度经常达不到要求压路机在碾压过程中其应力分布呈倒三角形,所以就每一层实而言.越向下的部位其压实度越小.因而,坑的深度不够,将导致测得的压实度偏大.试坑深度应尽量等于标定深度,坑壁笔直,上下口直径相等,避免上大下小或上小下大, 建议试洞深度应以15crn为宜因为按此深度进行检测,比较符合实际情况,能较好地反映测定层的实度,提高检测丁作效率.

5.5灌砂的时间

正确的做法是在边缘处标准

砂停止流动几秒后再停止灌

砂,因为无法直接观察到中心部

位砂子的流动情况.而且砂子的

流动是从中心开始然后才向边缘

扩展的,如果提前结束灌砂,势

必导致灌入的标准砂质量偏少.

从而导致测得的压实值偏大.

5.6含水量的选取

在选取含水量时.应将试坑

内的土壤迅速搅拌均匀,然后再

取含水量,

6结语

灌砂法检测路基压实度是施

工中最常用的试验方法之一,此

方法比较简单,但实际操作时要

注意上述问题,认真按规程操作

可得到比较准确的试验结果.

参考文献

2011年8月第16期J67

道路工程H(ghwayEngineering

1引言

多年的桥梁检测实践表明,桥梁伸缩缝已成为

桥梁结构发生病害最为频繁的部件之一,伸缩缝的过早损坏增加了桥梁养护维修处理的工作量与养护成本,降低了桥梁服役期的使用性能,养护不及时

甚至会影响桥梁使用寿命.

2青银高速公路D160型模数式伸缩缝病害成因

2.1伸缩缝病害形式

青银高速公路河北段自通车以来交通量增长迅速,部分桥梁D160型模数式伸缩缝过早出现病害. 其中滏阳新河特大桥通车不到两年时间部分D160 型模数式伸缩缝即开始陆续出现严重病害.危及行车安全.卫运河特大桥伸缩缝亦表现出同样问题. 经现场调查发现,青银高速公路河北段特大桥

中D160型模数式伸缩缝病害形式主要表现为中梁异型钢断裂,支撑横梁下沉,位移控制系统损坏,

橡胶止水带拉裂或脱落以及锚固区混凝土破坏(见图1)

一一a)中粱异型钢断裂b)中梁断裂,横梁F沉

图l青银高速公路模数式伸缩缝病害

病害中最为严重的是伸缩缝中梁型钢断裂及连

接件剪断,前者严重影响行车的安全性及舒适性, 后者将导致各条缝间距不等.经现场仔细勘察发现,中梁异型钢断裂位置基本位于重车道位置,且

靠近支撑横梁或位于两个支撑横梁中间,若中梁在支撑横梁附近断裂.则该处的连接件也必然被破坏.支撑横梁下沉的原因有两方面:一方面是支撑

横梁在强大的竖向荷载作用下发生塑性变形,产生弯曲;另一方面则是由于横梁下的支撑支座脱落, 进而造成支撑横梁脱空,中梁变形.另外,原设计

中伸缩缝支撑横梁间距为1.5m,中梁与支撑横梁之问采用螺栓固结形式;伸缩箱顶板宽约30cm,厚

度仅约8ram,箱体底部混凝土局部存在空洞,而顶部混凝土厚度只有约6era.

2.2病害形成原因

伸缩缝病害形成主要有设计,施工,荷载及材

料四方面因素.设计中,伸缩缝支撑横梁间距偏

大,伸缩箱顶板刚度偏小,中梁与支撑横梁之间的

连接脆弱;施工中,位移箱底部混凝土填充不密实

导致局部脱空,伸缩缝体组件安装精度不高,致使

施工完成后即存在初始缺陷;荷载方面,超速,超

载情况较多,巨大而反复的轮载冲击超出了原伸缩装置的设计标准;材料上,所用型钢材料的抗弯,

抗剪及抗疲劳性能差也是造成型钢断裂,连接件剪断的重要原因.

从病害形成的诱因看,各病害并非完全独立,

而是具有一定的关联.伸缩缝中梁在使用中不仅承受轮胎的竖向作用力,而且由于摩擦作用还承受水平力作用及偏心弯矩的作用,在轮载的反复作用下中梁与支撑横梁之间的焊缝逐渐开裂,车辆通过时二者之间产生直接冲击并发出异常噪音,进而逐渐恶化为支撑横梁下沉.而中梁在轮载的反复作用下发生疲劳断裂,连接件随之破坏.初始缺陷(尤其

是高差)的存在更是促进了病害的产生和发展,以

下从结构及受力的角度具体分析各病害形成的原因.

2.2.1伸缩箱顶部混凝土开裂

伸缩箱顶部混凝土的裂缝为反射裂缝.形成原

因包括两方面:一是顶部混凝土层太薄.抗弯折能

力差:二是伸缩箱宽度相对较大而箱顶钢板厚度却偏小,钢板横向刚度较小.当车轮作用于此处时,

伸缩箱顶部混凝土由于抗弯能力不足从底部首先开裂,并逐渐向上反射直至表面.

2.2.2中梁型钢断裂

中梁断裂为疲劳所导致.本文对中梁断裂位置