Junta de expansión para el puente de carretera

Para cumplir con los requisitos de deformación de la cubierta del puente, las juntas de expansión generalmente se instalan entre dos extremos de viga, entre el extremo del haz y el pilar, o en la posición de la bisagra del puente. Se requiere que la articulación de expansión pueda expandirse y contraerse libremente en dos direcciones paralelas y perpendiculares al eje del puente, sea firme y confiable. Cuando los vehículos conducen sobre él, la conducción debe ser suave sin saltos o ruidos repentinos. También debe evitar que el agua de lluvia, la basura y la suciedad se infiltren y bloqueen. La instalación, la inspección, el mantenimiento y la eliminación de la suciedad deben ser simples y convenientes. En el lugar donde se instala la junta de expansión, la barandilla y el pavimento de la cubierta del puente deben desconectarse.

Juntas de expansión

1.1. Función de las juntas de expansión del puente: la función de las juntas de expansión del puente es ajustar el desplazamiento y la conexión entre las estructuras superiores causadas por las cargas del vehículo y los materiales de construcción del puente. Una vez que el dispositivo de expansión de un puente oblicuo está dañado, afectará seriamente la velocidad de conducción, la comodidad y la seguridad, e incluso puede causar accidentes de tráfico.

• Asegurar la expansión y contracción libres del cuerpo del haz;
• Permitir que los vehículos conduzcan sin problemas;
• Tener buena opresión del agua y rendimiento del drenaje;
• Facilitando la eliminación de la suciedad en el surco.
• Daños de funciones conjuntas de expansión faltantes o dañadas:

Cuando se bloquea la expansión, la tapa del muelle puede dañarse, o la fuerza interna del cuerpo del haz puede aumentar; Los vehículos experimentarán saltos y conducción inestable; La fuerza de impacto aumentará, causando daños al puente, especialmente la parte final; y la filtración de agua pondrá en peligro la durabilidad del puente.

2.1, Modelos de juntas de expansión del puente: los modelos de juntas de expansión del puente incluyen GQF - C Tipo, GQF - Z Tipo, GQF - E Tipo, Tipo GQF - F y Tipo GQF - MZL.

Todos ellos son productos de unión de expansión de puentes diseñados con acero especial en forma de forma integral en caliente.

Los dispositivos GQF - C Type, GQF - Z Type, GQF - E Type y GQF - F Tipo de puente de tipo son adecuados para puentes con una cantidad de expansión de menos de 80 mm.

El dispositivo de expansión de puente de tipo GQF - MZL es un dispositivo de expansión de puente modular compuesto de vigas laterales, vigas medias, vigas cruzadas y un mecanismo de enlace, adecuado para puentes de amplio amplio y grande con una cantidad de expansión de 80 mm - 1200} mm.

2.2, Método de representación del código:

El método de representación del código es consistente con el método de representación del estándar de la industria de la comunicación de la República Popular de China. Tomando GQF - C60, GQF - F80, GQF - MZL480, GQF - C60 (NR) y GQF - F80 (CR) como ejemplos,

GQF es el código para dispositivos conjuntos de expansión especificados en el estándar de la industria de la comunicación.

El código de tipo: - MZL representa el tipo de cadena de varillas modular, recta y viga;

C, Z, F, L representan las formas de acero en forma especial;

El número representa la cantidad de desplazamiento del dispositivo de expansión: 0 - 1200 mm;

NR y CR representan los tipos de caucho: NR representa el caucho natural, y CR representa el caucho de neopreno.

2.3, pantalla del producto:

• 3.1, Tipo sin costuras: Oculto - Tipo de junta (Deck Continuous Bridge, TST)
• 3.2, Butt - Tipo de junta: Tope relleno - Tipo de junta, Butt Butt - Tipo de junta (MM - Tipo de tipo)
• 3.3, acero - tipo soportado (peine - placa):
• 3.4, tipo combinado: goma - tipo de placa
• 3.5, Tipo modular: Tipo MM

3.1, tipo perfecto

El dispositivo de expansión sin costura es una estructura donde cuando la estructura de la articulación no sobresale desde la cubierta del puente, se llena un material elástico en el espacio de expansión al final del puente y se coloca un material impermeable. Luego, un material compuesto viscoelástico está pavimentado en la capa de pavimento de la cubierta del puente, lo que hace que el pavimento de la cubierta del puente en la junta de expansión forme un cuerpo continuo con la superficie de la carretera. La deformación de materiales como el concreto de asfalto y el elastómero en la articulación se usa para absorber la expansión y la contracción del cuerpo del haz, al tiempo que brinda soporte para las ruedas. Las formas comunes incluyen principalmente la cubierta del puente continuo y las juntas de expansión del elastómero de grava TST.

1), características principales de este tipo de dispositivo de expansión:

• Puede adaptarse a la deformación de expansión y contracción y una pequeña cantidad de deformación rotacional de la estructura superior del puente;
• Hace que el pavimento de la cubierta del puente forme un cuerpo continuo, y no hay impacto o vibración durante la conducción, proporcionando una buena comodidad de conducción;
• El dispositivo de expansión en sí forma una estructura impermeable de múltiples capas, con un buen rendimiento impermeable;
• En regiones frías, es fácil llevar a cabo la nieve mecanizada: el mantenimiento de la eliminación sin dañar la articulación;
• La construcción es simple y fácil, y conveniente para el mantenimiento y el reemplazo.
• Este tipo de dispositivo de expansión es generalmente una estructura formada al cortar la superficie de la carretera con una máquina de corte después de que se completa la construcción de la carretera (cubierta del puente) e inyectar un material de llenado en el surco. Solo es adecuado para piezas con una pequeña cantidad de expansión (generalmente <40 mm).
• El adhesivo de la junta de expansión sin costura instalado en estricto de acuerdo con los requisitos del proceso tiene una vida útil de aproximadamente el doble que el pavimento de asfalto modificado general.

Juntas de expansión continua de la cubierta del puente

Junta de expansión de elastómero de grava TST:

El material de unión TST generalmente no se vuelve frágil en la cubierta del puente en - 40 grado, y no fluye a una temperatura alta de 80 grados en verano. Se puede usar normalmente en todo el país. Debido a las características de adhesión de alta temperatura de TST, se puede unir firmemente a la superficie de la carretera existente rápidamente durante la construcción. No es pegajoso a temperatura ambiente y no se llevará después del enfriamiento. TST es un material elastoplástico especial de alta viscosidad, que se encuentra en un estado elastoplástico a temperatura ambiente. Después de derretirse a alta temperatura, puede verse caliente en grava, y después de formarse, es como el concreto de asfalto. Puede soportar las cargas del vehículo y tiene elasticidad, y puede reemplazar la función de las pequeñas juntas de expansión. La construcción es conveniente y rápida. Después de que el pavimento se enfría, se puede abrir el tráfico. Cuando la junta de expansión necesita ser reemplazada, se puede construir en un lado, sin interrumpir el tráfico en secciones de tráfico ocupadas.

TST Proceso de construcción de la junta de expansión TST:

• Grooving: establece el ancho de la ranura de acuerdo con los requisitos de diseño, corta la articulación, elimina el material de la superficie de la carretera cortada y limpia la ranura.
• Reparte de incrustación: conduzca un perno de expansión cada 25 cm en la dirección transversal del puente a una distancia de 5 cm desde el borde del surco. La altura es 1/2 de la profundidad de la ranura, y suelde una barra de acero φ12 a lo largo de la dirección de la costura en la tuerca lateral interna del perno.
• Llenando el cuerpo de la esponja: limpie la ranura con agua a alta presión, luego caliente y seque la superficie del surco con una llama. Llene el vacío entre los extremos del haz adyacente con una tira de goma de la esponja, tratando de llenarlo tanto como sea posible sin dejar vacíos.
• Cepille uniformemente el adhesivo TST especial en la superficie expuesta de la ranura, espere durante 15 minutos, luego vierta el TST derretido y lo muele uniformemente en la parte inferior y al lado de la ranura con un raspador, con un grosor de 1 - 2 mm. Luego, coloque la placa de acero de la junta cruzada, fijo con las uñas de posicionamiento y preste atención al centrado.
• Comience desde un extremo de la ranura, coloque en el grado pre -calentado (130 - 150}) de grados grandes, con un grosor que puede mostrar el TST inferior. Luego vierta TST para sumergir las piedras. Coloque la capa por capa de esta manera.
• Extienda las piedras pequeñas pre -calentadas, 10 mm más altas que la cubierta del puente, compactas con un vibrador plano de placa y luego raspas las planas con un raspador. En general, para evitar el asentamiento, es 1 - 2 mm más alto que la cubierta del puente. En este momento, se puede recortar arbitrariamente y palmarse plano con una pala.
• Vierta suficiente TST para sumergir las piedras. En este momento, para evitar que TST fluya sobre los dos lados de la cubierta del puente, use tablas de madera para bloquear los dos lados de la ranura para mantener los bordes ordenados.
• Recorte los bordes, retire las placas de deflectación en ambos lados, enfríe durante 1 - 2 horas y abra al tráfico.

(Articulación de expansión de elastómero de grava TST)

3.2, Butt - Tipo de junta

1), Butt relleno - Dispositivo de expansión de la junta:
El dispositivo de expansión de la junta llena es un dispositivo de expansión que utiliza la elasticidad del cuerpo de expansión para soportar la carga de la rueda. Los materiales utilizados para el cuerpo de expansión incluyen arena y grava, piedra triturada y varios productos de caucho con forma. También se pueden usar tablas de plástico de espuma o materiales de resina sintética. El cuerpo de expansión siempre está en un estado comprimido. Los tipos comunes incluyen la lámina de hierro galvanizado en forma de U, tipo de llenado de tablas de madera, tipo de llenado de asfalto, tipo de tira de goma rectangular y tipo de tira de goma tubular. El dispositivo de expansión de lámina de hierro galvanizado en forma de U fue un dispositivo de expansión de articulación llena de tope ampliamente utilizado en los años setenta y ochenta.

Características principales:
Bajo costo;
Los materiales requeridos son fáciles de procesar;
La construcción es simple y fácil.

Este tipo es generalmente adecuado para puentes con una cantidad de expansión de menos de 40 mm. Debido a su mala durabilidad y rendimiento impermeable y vida útil corta, rara vez se usa en la actualidad.

2), Butt integrado - Dispositivo de expansión de la junta:
El dispositivo de expansión de la junta integrada, también conocido como el tipo de acero especial o MM, al igual que el dispositivo de expansión de tipo, tiene un principio estructural de incrustación de productos de caucho de diferentes formas con componentes de acero de diferentes formas, y luego los anclan al cuerpo del haz o la pared de la pared del pilar en la articulación en total como un sistema de anclaje. El acero especial en forma proporciona soporte para las ruedas, y la expansión y la contracción del extremo del haz son absorbidas por la tensión y la compresión de la tira de goma o la correa de goma. El cuerpo de expansión puede estar en estado comprimido o de tracción. Este es un dispositivo de expansión ampliamente utilizado en la construcción doméstica de puentes de carreteras en la actualidad. Los tipos comunes incluyen tipo W, tipo SW, tipo M y tipo PG.
Ideabilidad: es adecuado para estructuras de puentes con una cantidad de expansión de menos de 80 mm, es decir, el ancho de la junta es de 20 mm - 80 mm.

1), características principales:

• Estructura simple, fuerza clara: rodamiento y bajo costo;
• Los componentes principales del dispositivo de expansión son procesados y completados por el fabricante e instalados en el sitio.
• La conexión con el extremo del haz generalmente se suelde a través de barras de acero, con una estructura confiable y una calidad de construcción fácil de garantizar;
• Buena durabilidad;
• Buen rendimiento impermeable y de drenaje;
• Buena comodidad de conducción.

2), dos principios de diseño de la junta de expansión MM: "anclaje rígido" y "impermeabilización sellada".
Anclaje rígido:
La calidad del anclaje de la articulación de expansión afecta directamente la vida útil de la articulación de la expansión. La placa de metal de anclaje juega principalmente el papel de la transferencia de fuerza. El dispositivo de anclaje que ha pasado la prueba de fatiga se suelde directamente al haz lateral. Al mismo tiempo, el haz lateral está rígidamente conectado a la estructura superior del puente para garantizar que la junta de expansión pueda soportar la carga de tráfico máxima. En el caso de la carga a largo plazo de las cargas de tráfico dinámicas, no es factible el método de conectar otras juntas de expansión a la estructura superior del puente con tornillos o pernos. La junta de expansión MM ha tomado un diseño de borde líder a este respecto, separando las dos funciones de rodamiento e impermeabilización y tratando con ellas por separado, lo que es más propicio para fortalecer y mejorar las dos funciones.
       Implosionamiento completo del agua:
Una de las características de la articulación de expansión MM es que la tira de sellado de goma de neopreno está efectivamente incrustada en el surco del haz lateral, lo que puede garantizar una impermeabilización completa. Al mismo tiempo, se puede reemplazar en la cubierta del puente con herramientas simples o reparar por vulcanización. Protegido por el haz lateral, la tira de sellado no está directamente rodada por las ruedas, y su estructura en forma de "V" puede desempeñar un papel en la autoimposición de sedimentos. La tira de sellado puede resistir la fuerza de tracción y también puede realizar desplazamientos laterales y verticales. En contraste, la fuga de agua de la articulación de la expansión causará cierto daño a la estructura del puente.

3.3, acero - Tipo de soporte
El dispositivo de expansión admitido de acero se ensambla con acero y puede soportar directamente la carga de la rueda. Este tipo de dispositivo de expansión se usó principalmente en puentes de acero antes y ahora también se usa en puentes de concreto. Existen varios tipos, situaciones actuales y tamaños de dispositivos de expansión de acero. El ampliamente utilizado es principalmente el tipo de peine de acero. La estructura del dispositivo de expansión de puente de tipo peine de acero está compuesta de placas en forma de peine, piezas de conexión y un sistema de anclaje. En algunos dispositivos de expansión de puente tipo peine de acero, el caucho sintético se llena entre los dientes de peine para desempeñar un papel impermeable, y también se utilizan ranuras de drenaje especiales para resolver el problema de drenaje. El dispositivo de expansión de puente de tipo peine de acero también es una junta en forma de dedo de la placa de acero. De acuerdo con las condiciones de soporte de los dientes de peine, se puede dividir en tipo de soporte y tipo de voladizo.

Características principales:

• Todos los componentes se procesan y ensamblan con acero, con alta resistencia estructural;
• Puede proporcionar un soporte continuo para las ruedas, con buena comodidad de conducción;
• La conexión con el cuerpo del haz utiliza componentes de acero previamente incrustados, con conexión confiable;
• Fuerte impacto y resistencia a la vibración, buena durabilidad;
• Puede adaptarse al desplazamiento horizontal a gran escala y puede usarse para puentes a gran escala.

Idoneidad:

Es adecuado para puentes con una cantidad de expansión superior a 40 mm. Sin embargo, debido a su alto costo, su rango de aplicaciones no es muy amplio.

3.4, goma - tipo de placa
El dispositivo de expansión de la placa de goma hace que el módulo de baja cizallamiento se caracterice de los materiales de caucho. Una placa de acero de carga y una placa de acero de anclaje en el cuerpo de goma, y se colocan orificios para los pernos. Está conectado al extremo del haz en su conjunto a través de los pernos. Esta estructura se basa en la deformación de corte del cuerpo de goma entre las ranuras superiores e inferiores para absorber la expansión y el desplazamiento de contracción del haz. La placa de acero incrustada en el cuerpo de goma abarca el espacio de la viga y tiene la carga de la rueda. Este dispositivo se aplicó anteriormente en China. Hay muchos fabricantes en el país, y tiene diferentes nombres. Se aplicó principalmente en los años ochenta y noventa. El dispositivo de expansión de la placa de goma tiene las ventajas de estructura simple, instalación conveniente y aplicabilidad económica. Es principalmente adecuado para puentes de carretera secundarios y inferiores de grado con una cantidad de expansión de 30 mm - 60 mm y se usa ampliamente en China.

Características de rendimiento:
Se basa en la deformación de corte del cuerpo de goma entre las placas de acero superior e inferior para cumplir con los requisitos de deformación de la estructura. Después de deformarse el dispositivo, hay una cierta cantidad de energía de deformación almacenada en el cuerpo de goma, que tendrá una cierta fuerza de restricción en la estructura; La placa de acero cruzada de carga de carga de carga está incrustada en el cuerpo de goma. En comparación con el dispositivo de expansión de la estructura de acero, tiene un cierto efecto de amortiguación en la fuerza de impacto de las ruedas, protegiendo efectivamente el dispositivo de expansión y el cuerpo del haz y mejorando las condiciones de conducción; El acero ángulo del dispositivo de expansión fortalece efectivamente la resistencia del extremo del haz. La fuerza interna de deformación horizontal del cuerpo de expansión del dispositivo de expansión de la placa de goma es relativamente grande, generalmente sobre 30 - 35 n/m. Cuanto mayor sea la deformación, mayor es la fuerza horizontal y mayor será la posibilidad de daño general al dispositivo.

Consideración de selección:
Por lo tanto, al seleccionar un dispositivo de expansión de caucho - placa, es necesario considerar factores como errores de instalación y errores de temperatura. La asignación de deformación seleccionada no debe ser inferior a 30 mm para garantizar el uso normal de este tipo de dispositivo.

3.5, tipo modular
El dispositivo de expansión del puente modular es un dispositivo de expansión compuesto por vigas longitudinales (acero especial), vigas cruzadas, cajas de control de desplazamiento, tiras de sellado de goma y otros componentes. Una tira de sellado de goma (cinturón) con una sección cruzada en forma de V u otras formas cruzadas de seccional está incrustada en las vigas laterales y las vigas medias del acero en forma especial para formar un sello telescópico. El acero en forma especial directamente lleva la carga de la rueda y transmite la carga al haz cruzado, y luego el haz cruzado la transmite al cuerpo del haz y al pilar. El cuadro de control de desplazamiento garantiza que la brecha entre los aceros especiales en forma permanezca uniforme cuando el dispositivo de expansión absorbe la deformación del extremo del haz. La tira de sellado de goma evita que ingresen los escombros y proporciona impermeabilización. El dispositivo de expansión modular puede aumentar el número de aceros y sellos de haz medio de acuerdo con los requisitos de la cantidad de expansión real, y puede formar un dispositivo de expansión que cumpla con los requisitos de desplazamiento grandes. Generalmente se usa para puentes con una cantidad de expansión superior a 80 mm. Desde una sola junta de 80 mm hasta una junta múltiple de 1200 mm, hay 15 niveles en total.
1) Características principales:
Todo el dispositivo de expansión está compuesto por varios componentes, como vigas longitudinales de acero de forma especial, vigas cruzadas de acero, mecanismos de transmisión de control, cajas de desplazamiento y tiras de goma de sellado, con una estructura relativamente compleja;
Buen rendimiento de sellado, buen rendimiento impermeable y de drenaje;
Puede ser adecuado para puentes con grandes requisitos de cantidad de expansión;
Alta rigidez estructural general, buena durabilidad;
Buena comodidad de conducción.
2), Limitaciones:
Sin embargo, debido a su compleja estructura, mantenimiento y reemplazo requieren técnicos profesionales del fabricante. Junto con su alto costo, generalmente solo se usa para puentes a gran escala de alta calidad.

(Dispositivo de expansión del puente modular mm)

La cantidad de expansión del cuerpo del haz es la base principal para seleccionar las articulaciones de expansión.

Factores influyentes en la cantidad de expansión de dispositivos de expansión
4.1 Cambios de temperatura
Los cambios de temperatura son el factor principal que afecta la cantidad de expansión de los puentes. Se pueden dividir en cambios de temperatura lineal y cambios de temperatura no lineales, con cambios de temperatura lineal que juegan un papel dominante en la influencia de la cantidad de expansión del puente. En un entorno de temperatura externo específico, la distribución de temperatura dentro de la estructura del puente es desigual. El extremo del cuerpo del haz sufre desplazamiento angular debido a los cambios en las propiedades térmicas del material. Para puentes pequeños (l \\ leq8m), el coeficiente de expansión lineal es muy pequeño y se puede ignorar. Para puentes grandes, se deben prestar suficiente atención durante el proceso de diseño. En general, el coeficiente de expansión lineal se puede referir en la siguiente tabla.

Tipo de puente Rango de cambio de temperatura del coeficiente de expansión lineal

(Rango de variación de temperatura y coeficiente de expansión lineal)

4.2 Contracción y fluencia de concreto
La contracción y la fluencia del concreto son propiedades inherentes de los componentes de concreto y también son fenómenos aleatorios. La proporción de la mezcla, la relación agua -cemento, la caída, el tipo de cemento, la temperatura, la humedad relativa, la edad de carga del concreto, el tiempo de carga de la carga y la resistencia del concreto tienen un impacto significativo en su contracción y fluencia. Tanto los puentes de concreto reforzado como los puentes de concreto pretensados deben considerar la contracción y la fluencia. La cantidad de fluencia se calcula multiplicando la deformación elástica de la viga bajo pretensado por el coeficiente de fluencia de ф =2. La cantidad de contracción se convierte en función de una caída de temperatura de 20 grados. Al instalar la junta de expansión, la contracción y la fluencia ya se han desarrollado hasta cierto punto. Durante el cálculo, el tiempo de instalación debe usarse como referencia, y las cantidades de contracción y fluencia de concreto deben reducirse. El coeficiente de reducción se puede seleccionar con referencia a la siguiente tabla.

(Coeficientes de reducción de contracción y fluencia)

4.3 Pendiente longitudinal del puente
En los puentes con una pendiente longitudinal, los rodamientos móviles generalmente se hacen horizontales. Cuando el rodamiento se desplaza, la articulación de expansión no solo sufre desplazamiento horizontal sino también desalineación vertical (ΔD), y su valor es igual al valor de desplazamiento horizontal multiplicado por la tangente de la pendiente longitudinal TGθ.

4.4 desplazamientos de puentes sesgados y puentes curvos
Cuando los puentes sesgados y los puentes curvos sufren desplazamiento (ΔL) en la dirección del desplazamiento del rodamiento, los desplazamientos también se producen a lo largo y perpendicular a la línea final del puente, es decir:
ΔD=ΔL · sen;
ΔS=ΔL · cos;
¿Dónde está el ángulo de inclinación y ΔL es la cantidad de expansión?

4.5 Deflexiones de puentes causadas por varias cargas
Bajo la acción de las cargas vivas y las cargas muertas, los extremos del puente sufren desplazamiento angular, causando desplazamientos verticales, horizontales y angulares del dispositivo de expansión. Si el cuerpo del haz es relativamente alto, también se producirá vibraciones.

4.6 terremotos
El impacto de los terremotos en el desplazamiento de dispositivos de expansión es relativamente complejo y difícil de comprender en la actualidad. En general, no se considera en el diseño. Sin embargo, si hay datos confiables disponibles y se puede calcular el asentamiento, la rotación, el movimiento horizontal y la inclinación de los muelles y los pilares de los puentes causados por terremotos, se debe considerar en el diseño.

Cálculo de la expansión y contracción del haz
▲Expansión y contracción causadas por cambios de temperatura
Fórmula de cálculo:
∆lt=tmax-tmin) × × L
∆LT += tmax-tset) × × L
∆LT -= tset-tmin) × × L

Donde: ∆lt --- expansión y contracción debido a cambios de temperatura;
∆lt + --- alargamiento debido a cambios de temperatura;
∆LT - --- Acortamiento debido a cambios de temperatura;
Tmax --- Diseño de temperatura máxima;
Tmin --- Diseño de temperatura mínima;
TSET --- Temperatura de instalación;
--- coeficiente de expansión lineal;
L --- Longitud del haz de expansión.

▲ ▲ Expansión y contracción causadas por la fluencia de concreto y la contracción
Fórmula de expansión y contracción inducida por la fluencia:
∆lc=(_p/ec) × φ × × L;
Fórmula de expansión y contracción inducida por contracción:
∆LS=20 × 〖10〗^(-5) × × L;
Donde: ∆ lc --- expansión y contracción de la fluencia de hormigón;
∆LS --- Expansión y contracción causadas por la contracción del concreto;
_P --- Estrés axial promedio del concreto pretensado;
EC --- Módulo elástico de concreto;
Φ --- coeficiente de fluencia de concreto;
--- Coeficiente de reducción de contracción del concreto y fluencia;
L --- Longitud del haz de expansión.

▲atal Ejemplo:
Un puente de haz de concreto pretensado tiene una longitud de haz de 40 m.
El rango de cambio de temperatura es de -4 grados a 42 grados.
El coeficiente de expansión lineal=〖10〗^(-6); Cepa de contracción ε=20 × 〖10〗^(-5).
El coeficiente de fluencia φ=2.0; El coeficiente de reducción de contracción y fluencia=0.6.
La tensión axial promedio del concreto pretensado _P=80 kg/cm^2.
El módulo elástico de concreto EC=3.4 × 105kg/cm^2;
La temperatura de instalación es de 20 grados.
▼ (1). Cambios de temperatura
∆lt=tmax-tmin) × × L
=46×(10×〖10〗^(-6))×40000
=18.4 mm

∆LT += tmax-tset) × × L
=22×(10×〖10〗^(-6))×40000
=8.8 mm
∆LT -= tset-tmin) × × L
=24×(10×〖10〗^(-6))×40000
=9.6 mm
▼ (2), Creep
∆lc=(_p/ec) × φ × × L;
=(80⁄340000)×2×0.6×40000
=11.3 mm
▼ (3). Contracción
∆LS=20 × 〖10〗^(-5) × × L
=2×〖10〗^(-6-5)×40000×0.6
=4.8 mm
Por lo tanto, la expansión y la contracción ∆L=18.4 + 11.3 + 4.8=34.5 mm.
El alargamiento del haz es de 8.8 mm.
El acortamiento del haz =9.6 + 4.8 + 11.3=25.7 mm, que puede considerarse como una compresión inicial de 25.7 mm.
Cabe señalar que al seleccionar un dispositivo de expansión, generalmente se requiere que un cierto margen de seguridad (alrededor del 30%) se considere para la expansión y la contracción para garantizar el efecto del servicio y la durabilidad del dispositivo de expansión. En este ejemplo, la compresión inicial se puede tomar como 34 mm.

5.1 Modos de falla y análisis de causa
En condiciones de sobrecarga de no sobrecarga, la vida de fatiga recomendada de los dispositivos de expansión es 10 - 15 años.

• Para el dispositivo de expansión de tipo topo relleno, cuando el acero ángulo se cae, el concreto en ambos lados está roto, el concreto en el lado del pilar está completamente roto, la tira de goma está rota o hay baches profundos, se puede juzgar su vida útil de haber terminado.
• Para el dispositivo de expansión de tipo sin costuras, cuando hay un salto de vehículo obvio, agrietamiento parcial del concreto en ambos lados, fragmentación grave o arrugas, se puede considerar que su vida útil ha terminado.
• Para el dispositivo de expansión de tipo incrustado, tope, cuando hay un obvio salto en vehículos y daños graves al pavimento de la cubierta del puente, se puede juzgar su vida útil de haber terminado.
• Para el dispositivo de expansión de goma de la placa, cuando se caen los pernos de anclaje, la goma envejece y se deforma, y las grietas de concreto, se puede considerar que su vida útil ha terminado.

5.1.1 Seamless - Tipo
Los principales modos de falla de las juntas de expansión perfecta incluyen: rutinas y grietas obvias en la superficie del elastómero, el desprendimiento ondulado o local de la superficie del elastómero, la descamación local o a gran escala de agregados; o grietas en la articulación con el pavimento de la cubierta del puente, que gradualmente se rompen y se cae; o daño al pavimento de la cubierta del puente dentro del rango del dispositivo de expansión.
Causa Análisis del daño: problemas con las propiedades del material del relleno de elastómero en sí, como la capacidad insuficiente del material de elastómero para absorber la deformación del extremo del haz, la resistencia al material insuficiente y la calidad del aglutinante que no cumple con los requisitos de uso real, así como la no cumplimiento con los requisitos de construcción del fabricante durante la construcción; desplazamiento y rotación del puente causado por factores externos como la temperatura y la carga, lo que resulta en grietas y daños del elastómero; y la estructura del dispositivo de expansión en sí, como la resistencia insuficiente de la placa de la junta cruzada.
5.1.2 Butt - Tipo
Los principales modos de falla incluyen: la tira de goma en clima cálido, cae en clima frío y tiene perforaciones locales y fuga de agua; grietas y fragmentación en el hormigón del área de anclaje; y fragmentación y pelado del pavimento de la cubierta del puente.
Causa Análisis del daño: es difícil instalar la tira de goma en un estado ideal; La conexión entre las partes de anclaje principal y las partes incrustadas del cuerpo del haz es débil. Además, el concreto de pavimento es delgado, y la capa superficial de concreto post -fundida carece de vibración durante la construcción, lo que resulta en problemas de densidad y resistencia, lo que hace que el concreto en ambos lados sea propenso a dañar; La fuerza de conexión entre el concreto del área de anclaje y el pavimento de la cubierta del puente es insuficiente, y se desarrollan pequeñas grietas en la fragmentación local y el pelado.
5.1.3 Acero - Tipo compatible
Los principales modos de falla de este tipo de dispositivo de expansión incluyen: la apertura de las costuras de soldadura, con algunas soldaduras difíciles de soldar firmemente debido a problemas tecnológicos, lo que resulta en la caída de toda la placa de acero y las piezas de anclaje débiles que causan flojos; y fractura por fatiga de placas dentadas de acero individuales.
Causa Análisis del daño: este tipo de dispositivo de expansión es propenso a la deformación durante el procesamiento y el uso, lo que dificulta garantizar el ajuste entre la placa dentada y la placa de cojín. Una vez que se genera una brecha, es desfavorable para el estrés de la parte de conexión, causando ruido y saltos de vehículos. Además, debido a la operación redonda del reloj, la placa dentada se somete a una carga repetida, lo que resulta en fatiga prematura, aflojamiento de los pernos de fijación y la rotación y la elevación de la placa en forma de peine, lo que lo expone.
5.1.4 Caucho - Tipo de placa
Los principales modos de falla de este tipo de dispositivo de expansión incluyen: la placa de goma que se desprende, la placa de acero incrustada que se expone, cae o se rompió, los pernos de anclaje que se cortan y salen de los agujeros, el concreto en ambos lados agrietan y fragmentan, y la apariencia de los bosques y otros daños.
Causa Análisis del daño: Primero, se debe a la estructura misma (razones de diseño). El principio de este tipo de dispositivo de expansión es utilizar la deformación de corte del caucho entre las ranuras superiores e inferiores para cumplir con la expansión y la contracción del cuerpo del haz. Hay placas de acero incrustadas en el cuerpo de expansión, que abarcan el espacio final del haz y llevan la carga. Hay placas de acero de anclaje en ambos lados, que están conectadas al extremo del haz a través de los pernos, y se instalan en secciones por metro, lo que resulta en mala integridad. Además, debido a la gran fuerza de fricción horizontal de este tipo de dispositivo de expansión, los requisitos para el sistema de anclaje son extremadamente altos. En segundo lugar, la calidad del producto es pobre. Por ejemplo, el rendimiento del material de caucho, el material y el diseño razonable de las placas de acero de rigidez, la resistencia de unión entre las placas de acero y el caucho, y el control de la temperatura y la humedad durante la producción tienen requisitos muy estrictos. Los pequeños problemas de calidad a menudo conducen a fenómenos, como la ruptura completa de la placa, el pelado de goma, el desgaste de la capa de goma, la exposición a la placa de acero y los pernos de anclaje que se cortan y la placa de goma que vuela, que están directamente relacionadas con la calidad del dispositivo de expansión de caucho en sí, su gran ancho transversal y su gran diferencia de ruido.
5.1.5 Tipo modular
Los principales modos de falla de este tipo de dispositivo de expansión incluyen: costuras de soldadura de la apertura de los componentes del haz medio principal, lo que resulta en agitación y ruido; mala expansión y uniformidad de contracción; Envejecimiento, caída o salto de la tira de goma de sellado, con graves fugas de agua; Grietas y baches en el concreto en ambos lados del dispositivo, fragmentación local del pavimento de la cubierta del puente y sistemas de anclaje insatisfactorios, lo que resulta en daños locales o generales.
Causa Análisis del daño: Primero, las vigas laterales y las vigas medias de este tipo de dispositivo de expansión utilizado en China son principalmente estructuras compuestas formadas por placas o secciones de acero en piezas especiales. La calidad de soldadura es difícil de garantizar. Además, el método de usar tiras de presión (o clips) y tornillos para sujetar la tira de goma de sellado hace que los sujetadores sean propensos a oxidarse y roturas, lo que resulta en una integridad estructural deficiente, una gran cantidad de trabajo de soldadura y difícil, garantizar la calidad de soldadura debido a los procesos de soldadura no calificados, que conducen a la apertura de costura de soldadura o la tira de caucho o incluso salta. En segundo lugar, en la ranura pre -reservada para instalar este tipo de dispositivo de expansión, hay cajas de anclaje y una gran cantidad de barras de refuerzo de anclaje, incluidas las principales barras de refuerzo en el cuerpo del haz y las barras de refuerzo de anclaje previamente incrustadas, lo que hace que sea difícil verter concreto, y problemas como las cavidades, difíciles de garantizar la compleja y la fortaleza insuficiente es probable que ocurran. Durante el uso, aparecerán fenómenos como mordeduras, grietas y baches locales. Si no se trata de manera oportuna, se producirán problemas graves de daño general a la parte de anclaje.
5.2 Enfermedades principales
5.2.1 Análisis de la enfermedad de las articulaciones de expansión estrecha
El ancho de la junta de expansión durante la construcción e instalación no es apropiado, lo que resulta en una cantidad insuficiente de compresión reservada, la junta de expansión se cerró, aumenta el estrés interno, el daño al concreto del cuerpo de la junta de expansión y la aparición de baches y otros daños de pavimento.

El ancho de la articulación de la expansión tiene un cambio anormal en comparación con el ancho de la articulación normal reservado durante el diseño.
5.2.2 Análisis de la enfermedad de la enfermedad de la expansión Diferencia de altura
Debido a razones como el asentamiento del pilar, los errores de instalación y la fragmentación de los cálculos de la almohadilla, un lado del puente es más bajo que el lado de la superficie de la carretera, lo que resulta en un vehículo que salta al cabezal del puente. La inspección muestra que el acuerdo del pilar no ha causado daños graves a la estructura inferior. Al mismo tiempo, las dos enfermedades del vehículo que saltan a la cabeza del puente y el daño a la junta de expansión están interrelacionadas. La gran carga de impacto causada por un vehículo que salta al cabezal del puente actúa directamente cerca de la articulación de la expansión, causando daños a la junta de expansión.

5.2.3 Análisis de la enfermedad del bloqueo de la articulación de la expansión
Debido a la acumulación de arena, piedras y otros escombros, la articulación de la expansión es propensa a perder su capacidad de expansión y contracción libres. Cuando la temperatura aumenta en verano, si el haz principal no puede expandirse libremente, es probable que el empuje se genere entre vigas principales adyacentes o entre el haz principal y el pilar. En casos severos, el haz principal puede incluso estar levantado o la pared del pilar puede romperse.

5.2.4 Análisis de la enfermedad de las tiras de goma de la articulación de expansión dañada
Además del envejecimiento, las tres enfermedades de las articulaciones de expansión son extremadamente probables que causen grietas, daños y deformación de las tiras de goma en la articulación de expansión.

5.2.5 Análisis de la enfermedad de las áreas de anclaje dañadas
Durante la construcción, la resistencia del concreto de tira posmediaria en el área de anclaje es insuficiente o el mantenimiento no está en su lugar. O hay una diferencia de altura con la cubierta del puente, lo que resulta en saltos de vehículos. Junto con la acción frecuente de los vehículos sobrecargados, se produce daños, lo que es probable que cause daños a la parte de la estructura de acero de la junta de expansión.

5.2.6, filtración de agua en articulaciones de expansión
Esta es una enfermedad secundaria causada por tiras de goma dañadas o áreas de anclaje rotas. El daño causado por la erosión del agua debido a la filtración es extremadamente grande.
★ Peligros directos:
La filtración actúa sobre las siguientes partes, causando los peligros correspondientes.

• La goma de los muelles (pilares) y los rodamientos envejecen y grietas, y las placas de acero se oxidan.
• El concreto de los muelles (pilares) y las vigas de losa sólidas se erosionan, lo que resulta en superficies con picadura, y las barras de acero se expanden debido al óxido.
• El agua se acumula en la cavidad de vigas de losa hueca.
• Los extremos del acero - estructura cigarran óxido.

★ Peligros indirectos:
La erosión del agua puede extenderse a las cubiertas del puente, vigas y juntas de bisagra, dañando los componentes de la carga superior. Si el pavimento de la cubierta del puente es permeable, las siguientes enfermedades se verán agravadas.

• Las fugas de agua de las articulaciones de las bisagras, y en casos severos, las articulaciones de las bisagras se caen.
• Las grietas aparecen en las redes de losas huecas.
• El puente exhibe carga de la losa única (esta enfermedad es más grave en pequeños y medianos puentes de haz de losa hueca de tamaño mediano).

★ Ejemplos:
Alrededor de las 7 de la mañana del 10 de junio de 2004, el puente Tianzhuangtai en la ciudad de Panjin, provincia de Liaoning, se derrumbó de repente. El puente se rompió en el medio por 27 metros, con tres autos cayendo en el agua. Los dos conductores y pasajeros del vehículo agrícola lograron escapar, y afortunadamente, no hubo muertes. La causa del accidente fue sobrecargar.

La filtración de agua a largo plazo en la junta de expansión del extremo del haz en voladizo de la cubierta del puente condujo a una disminución en la durabilidad de las muelles. Cuando pasaron los vehículos pesados, los ménsores se rompieron repentinamente, lo que provocó que las vigas colgantes se caigan.

Fiñadora de agua en articulaciones de expansión
Fiñadora de agua en la junta de expansión, marcas de agua en el haz hueco, agujeros de perforación para el drenaje de agua

La impermeabilización de las juntas de expansión de los puentes de estructura de acero es particularmente importante.

5.2.7, otros tipos de enfermedades

(Falla de fragmentación de concreto severa de la articulación de expansión continua de la cubierta del puente.

Tuercas sueltas de la junta de expansión de goma

5.3, ● Mantenimiento de juntas de expansión ●

(Cross - Sección después del colapso del puente Mingyangtan en Harbin)

Completamente fuera de control

Las juntas de expansión se reemplazan por completo por asfalto de concreto

• Limpiar la articulación de la expansión.
• Repare o reemplace la tira de goma.
• Repare el área de anclaje.
• Reemplace toda la junta de expansión.

La limpieza de la junta de expansión es la parte más importante del mantenimiento diario, pero a menudo se vería.

Nota: Esta figura describe las consecuencias de un solo fenómeno de bloqueo de la articulación de expansión. Las flechas representan tendencias y posibilidades, y no son las únicas condiciones o necesarias para causar enfermedades).

La junta de expansión generalmente debe limpiarse una vez al mes. Para las secciones de carreteras que se contaminan fácilmente, la frecuencia de limpieza debe aumentarse.

Al limpiar, no se deben usar herramientas afiladas para evitar daños a la tira de goma. Se pueden usar equipos como pistolas de agua a alta presión y sopladores de alta resistencia.

Una vez que la tira de goma está dañada, debe repararse o reemplazarse.

Para pequeñas grietas y daños locales, la resina epoxi se puede usar para la unión. Si el daño es severo o la tira de goma se envejece en serio, debe reemplazarse. Al reemplazar, use una palanca similar a la para cambiar los neumáticos para sacar la vieja tira de goma, y luego instale la nueva tira de goma de la misma manera.

Si hay grietas o daños en el área de Anchorage, deben repararse de inmediato.
Para las grietas en el área de Anchorage, la resina epoxi se puede usar para la lechada. Para grietas más anchas, el mortero epoxi se puede usar para la reparación. Si el daño es severo, el cincel de la parte dañada para exponer las barras de acero y los componentes de acero, retire el óxido y luego repare vertiendo acero - concreto de fibra o concreto de ajuste rápido.

6.1, flujo de proceso

Medición → Marcado → Corte la junta → eliminar el concreto y los desechos → Instalación de la placa de espuma entre las juntas del haz → elevación y posicionamiento de la junta de expansión → ajustar la posición plana de la junta de expansión → ajustar la elevación de la junta de expansión → anclaje → librar el bloque

Ejemplos:
MM Junta de expansión como ejemplo:

1), cortando y ranurando:
La instalación del dispositivo de junta de expansión debe llevarse a cabo preferiblemente después de que la superficie de la carretera esté pavimentada, y el tamaño del surco debe cumplir con los requisitos para instalar el dispositivo de la junta de expansión.
2), limpiando el surco:
Toda la suciedad, el polvo y otras sustancias innecesarias deben eliminarse por completo.
3), revisando la brecha:
Verifique si la brecha entre cada haz del dispositivo de junta de expansión cumple con los requisitos de la temperatura de instalación. De lo contrario, se deben hacer ajustes bajo la guía del personal de ingeniería y técnico de la fábrica de fabricación para garantizar que la brecha entre cada haz del dispositivo conjunto de expansión cumpla con los requisitos de diseño. Después del ajuste, instale el accesorio en preparación para la instalación.
4), posicionamiento y nivelación:
Tomando las pavimentos de asfalto en ambos lados como referencia de elevación, coloque el dispositivo de la junta de expansión en el surco y ajuste el dispositivo de la junta de expansión para que su superficie superior esté en la misma elevación que la superficie de la carretera, y sus pendientes longitudinales y transversales son consistentes con las de la superficie de la carretera del puente.
5), revisando la posición:
Verifique la posición del dispositivo de unión de expansión para asegurarse de que su posición en la dirección perpendicular a la articulación y a lo largo de la articulación cumpla con los requisitos de diseño. Si las barras de acero previamente incrustadas individuales en este momento interfieren con la instalación correcta del dispositivo de junta de expansión, se pueden cortar mediante corte de gas.
6) Soldar las barras de acero de anclaje:
Primero, conecte y solce las barras de acero de anclaje en un lado del dispositivo de junta de expansión a las barras de acero previamente incrustadas en el surco reservado. Al soldar, suelde uno por uno a intervalos, y luego suelde las barras de acero de anclaje en el otro lado de la misma manera. Después de confirmar que el dispositivo de junta de expansión está firmemente fijo, el accesorio se puede quitar y luego soldar todas las barras de acero de anclaje no soldadas restantes a las barras de acero previamente incrustadas para garantizar un anclaje confiable del dispositivo de la junta de expansión.

7) Soldadura de juntas de expansión segmentada:
Si el dispositivo de junta de expansión está instalado en las secciones, las juntas deben soldarse. Las juntas soldadas de las secciones de acero se preparan en la fábrica de fabricación. Cuando se alinean dos juntas adyacentes, se puede realizar la instalación. Después de soldar todas las vigas, continúe con los pasos de anclaje como se describió anteriormente.
8) Instalar el formulario:
Instale el formulario en el extremo del haz. El formulario se fabrica de acuerdo con las dimensiones externas del dispositivo de unión de expansión y la muesca del surco reservado. El formulario debe hacerse muy apretado para evitar que el mortero fluya hacia el cuadro de control de desplazamiento o en la brecha final del haz.
9) vertiendo concreto:
Después de verificar que el formulario instalado esté bien sellado, limpie la ranura reservada y luego vierta el concreto (con hormigón de fibra de acero) y vibra lo compacta. El concreto debe tener al menos la misma resistencia que el concreto estructural en ese lugar. Al verter concreto, mantenga la superficie superior del dispositivo de la junta de expansión limpia.

6.2, Desviaciones permitidas para la instalación de la junta de expansión

Precauciones:

• Temperatura de construcción y el ancho de brecha pre -ajustado en la fábrica.
• Proteja la junta estructural llenándola con tablero de espuma. La parte inferior de la tira de goma en forma de V también debe bloquearse con placa de espuma de polietileno para evitar la fuga de mortero.
• Controle la planitud de la superficie superior.

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