淺談公路橋梁模數(shù)式伸縮縫施工

（中交第四公路工程局有限公司，北京 100022）

淺談公路橋梁模數(shù)式伸縮縫施工

韓洪艷

（中交第四公路工程局有限公司，北京 100022）

模數(shù)式伸縮縫是未來伸縮縫安裝的重要趨勢。本文通過筆者多年從事模數(shù)式伸縮縫施工的經(jīng)驗，介紹了模數(shù)式伸縮縫工作原理、施工工藝、注意事項等內(nèi)容，以期為今后施工模數(shù)式伸縮縫提供參考。

公路橋梁；模數(shù)式；伸縮縫；施工

1 引言

為更好的使橋梁能正常運行及避免溫度應(yīng)力等產(chǎn)生病害，設(shè)置伸縮縫時綜合考慮公路設(shè)計等級，橋梁跨度、最大溫差等因素。按照伸縮裝置構(gòu)造特征與傳力方式，一般將橋梁伸縮縫裝置分為對接式裝置、組合剪切式裝置、橡膠伸縮縫裝置、模數(shù)支承式裝置、無縫式伸縮裝置。本文將討論公路橋梁模數(shù)式伸縮縫施工。

2 模數(shù)式伸縮縫工作原理

模數(shù)式伸縮縫結(jié)構(gòu)突出的特點是：由邊梁、中梁、橫梁、位移控制系統(tǒng)、密封橡膠帶等構(gòu)件組成的系列伸縮裝置。如圖1所示。

該伸縮裝置承重結(jié)構(gòu)和位移控制系統(tǒng)分開，二者受力時互不干擾，分工明確，既保證受力時安全，又達到位移均勻，使所有中梁在位移控制箱內(nèi)均支承在同一根垂直橫梁上的傳統(tǒng)作法，利于大位移量伸縮裝置，減少橫梁數(shù)量，使位移控制箱體積減小到最小，節(jié)約鋼材。該結(jié)構(gòu)克服斜向支承式伸縮裝置要求加工和組裝精度高的條件，否則四連桿結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)自鎖現(xiàn)象，影響伸縮自由和不易保證位移均勻的弊病。該結(jié)構(gòu)各連接處均采用既能轉(zhuǎn)動又能滑動結(jié)構(gòu)。所以，對彎、坡、斜、寬橋梁適應(yīng)能力強，可滿足各橋梁結(jié)構(gòu)使用要求。

3 模數(shù)式伸縮縫施工工藝

模數(shù)式伸縮縫施工質(zhì)量的好壞直接影響著行車的舒適度。模數(shù)式伸縮縫施工流程如下：預(yù)留槽口→瀝青混凝土鋪設(shè)→切縫及清理槽口→預(yù)埋鋼筋校正或補植→伸縮縫安裝→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護。

3.1 預(yù)留槽口

在預(yù)制梁板、橋臺背墻施工時，應(yīng)按設(shè)計要求預(yù)留槽口，為了施工方便，對于模數(shù)式伸縮縫則采取就大不就小的原則，統(tǒng)一尺寸。

3.2 切縫及清理槽口

3.2.1 畫線、切割

（1）根據(jù)設(shè)計要求，伸縮裝置安裝預(yù)留槽區(qū)上準確標出縫區(qū)邊沿位置，畫出縫區(qū)切割線，劃線后確認裝置安裝后兩側(cè)混凝土過渡段等寬。（2）切割前，用三米直尺檢查瀝青混凝土面層的平整度，要求控制在1.5mm以內(nèi)。檢查橋面鋪裝層有無破裂，起拱或塌陷現(xiàn)象。如有，應(yīng)延伸至平整處畫線切割。（3）切割時應(yīng)保證槽口順直，直線度滿足1.5mm/m。切割完后切割線不得有肉眼可見的彎曲。為防止切割漿液污染路面，應(yīng)用高壓水槍進行邊切割邊沖洗或在切割前用寬幅膠帶紙沿切割邊線粘一層彩條布加土工布吸收漿液。

3.2.2 鑿除、清理

（1）根據(jù)切割的縫寬，鑿除清理出槽口區(qū)內(nèi)的瀝青混凝土層及雜物，將縫區(qū)底面混凝土鑿毛，清理槽區(qū)內(nèi)破碎混凝土及塵土，確保灌入混凝土與梁體結(jié)合牢度。檢查槽區(qū)長、寬、深等多部尺寸是否符合施工圖要求。清理出的雜物要及時清除。（2）鑿除時，風鎬槍不得沿縫區(qū)邊沿切割線鑿除，以防破壞縫區(qū)邊沿瀝青路面平整度；不得將縫區(qū)以外瀝青路面破壞。

3.3 預(yù)埋鋼筋校正或補植

圖1

3.3.1 整理預(yù)埋鋼筋，使其平順，根據(jù)預(yù)埋鋼筋實際尺寸確定伸縮縫體安裝方案。

3.3.2 若槽中無預(yù)埋筋或預(yù)埋鋼筋位置不正確則應(yīng)增設(shè)種植鋼筋進行加固，種植鋼筋的位置、規(guī)格、數(shù)量、錨固深度、抗拔力等均應(yīng)滿足設(shè)計要求。

3.3.3 在焊接連接鋼筋、加強鋼筋時不得使其高出路面，須保留2.5cm以上的砼保護層。

3.4 模數(shù)式伸縮縫安裝

3.4.1 模數(shù)式伸縮縫伸長量計算

模數(shù)式伸縮縫伸縮量計算公式：溫度變化引起的伸長量 △e=ka（tmax-tin）L。

（1）溫度變化引起的收縮量：

△S1=ka（tin-tmin）L。

（2）混凝土收縮引起的收縮量：

△S2=katsL。

（3）混凝土徐變引起的收縮量：

△S3=k（σp*φ*β1/Ec）L。

（4）總伸縮量

△=△e+（△S1+△S2+△S3）。

計算公式（1）、（2）、（3）、（4）中系數(shù)，基本伸縮量以外的因素引起的伸縮量即額外伸縮量，在此按基本伸縮量的10%加以考慮，故k=1.1；a=1.0×10-5混凝土的線膨脹系數(shù)，1/℃；tmax—計算最高溫度，℃；tin—預(yù)定的安裝溫度，℃；L—上部構(gòu)造變形的區(qū)間長度，mm；tmin—計算最低溫度，℃；ts—收縮等待溫度，ts按相當于降溫5～10℃考慮，取ts=10℃；σp—由預(yù)應(yīng)力引起的平均軸向應(yīng)力，σp=15MPa；φ—徐變系數(shù)取，φ=2（按齡期60d計）；β1—徐變、收縮隨混凝土齡期增長而遞減的系數(shù)，設(shè)預(yù)制到安裝期不超三個月，取β1=0.4；Ec—混凝土彈性模量，取Ec=3×104MPa。

3.4.2 伸縮裝置焊接安裝

（1）伸縮縫安裝螺栓組吊裝就位，使其安裝中心線與梁端預(yù)留間隙中心線對正，長度與縫區(qū)的長度對正，直線度滿足1.5mm/m。（2）安裝螺栓組托架的上頂面與橋面標高一致，根據(jù)拉線調(diào)整伸縮縫體的直線度。檢查伸縮縫的間隙是否符合設(shè)計要求，如不符合，用千斤頂、撬棒等工具調(diào)整至設(shè)計尺寸。上述工作無誤后，將安裝螺栓組與預(yù)埋鋼筋點焊定位。安裝螺栓組的螺栓上表面與路面標高誤差在-2～-3mm內(nèi)，用鋁合金直尺每間隔1m進行檢驗。整體范圍內(nèi)不能有肉眼可見彎曲。（3）復(fù)檢安裝螺栓組直線度、上頂面平面度及間隙尺寸等，一切符合要求后，將安裝螺栓組的螺栓及連接鋼筋與預(yù)埋鋼筋焊接牢固，無法直接焊接時用7字筋和U形筋連接焊固。

3.4.3 支設(shè)模板及安裝伸縮橡膠止水帶

表1

（1）根據(jù)要求支設(shè)模板。支在構(gòu)造縫兩側(cè)角鋼與梁端間，再用鐵絲把模板固定牢靠。然后把模板間的縫隙用苯板填塞密實。保證混凝土澆筑過程中的強度和密實性。（2）安裝伸縮橡膠止水帶，使用卡座將止水帶裝在托架中間角鋼上，必須伸出防撞護欄外側(cè)。 在焊接好的“U”型螺栓托架上，安裝微調(diào)螺帽，在微調(diào)螺帽上安裝橡膠墊圈，調(diào)平橡膠墊螺圈，使其上表面至兩側(cè)路面高差滿足要求。

3.3 混凝土澆筑

3.3.1 在澆混凝土前，復(fù)檢模板是否牢固，有漏洞，以免砼振搗時脹?；蚵{。將縫區(qū)兩側(cè)1米內(nèi)路面清掃干凈，用塑料薄膜或其他材料覆蓋，防澆混凝土時污染路面。

3.3.2 用插入式振搗棒嚴格按要求快插慢拔、均勻振搗。待混凝土完全振搗密實后，然后用鐵板及麻哈將砼上表面以微調(diào)墊圈上表面為基準刮平。

3.3.3 經(jīng)修整的砼表面不得裸露鋼纖維，也不應(yīng)留有浮漿。

3.4 混凝土養(yǎng)護

待砼初凝后，用土工布覆蓋并按時灑水進行養(yǎng)護，確保覆蓋物不干燥。養(yǎng)護期間要封閉交通，以防被人或車踩壓后影響其平整度。

4 模數(shù)式伸縮縫安裝質(zhì)量控制標準及質(zhì)量控制措施

4.1 模數(shù)式伸縮縫質(zhì)量控制標準

4.2 模數(shù)式伸縮縫質(zhì)量控制措施

伸縮縫施工常見問題包括以下方面：（1）伸縮縫砼磨損脫落，骨料暴露，從而影響行車舒適性；（2）伸縮縫本身型鋼的變形甚至壓潰；（3）伸縮縫縫內(nèi)被雜物填死，從而導(dǎo)致伸縮縫失去原有的作用；（4）伸縮縫橡膠條破損，而破損后導(dǎo)致縫內(nèi)漏水從而影響橋梁的耐久性。（5）伸縮縫砼與瀝青砼接界處破損，從而影響行車舒適性，甚至引發(fā)交通事故，影響公路橋梁正常運營。

4.2.1 合理選擇伸縮裝置

根據(jù)圖示規(guī)格，選用過程中應(yīng)滿足以下要求：起吊整體縫時會有變形，但平放置地上是能恢復(fù)變形；以延米重量計算時一般處于30～40kg/延米，小于此規(guī)格一般認為剛度不合格；鎖點無變形或裂縫，未安裝時縫的平整度符合規(guī)范要求。

4.2.2 嚴格控制施工安裝過程

砼切縫應(yīng)整齊、順直，并注意把瀝青砼路面切透，以免開槽時縫外的瀝青砼松動； 開槽后應(yīng)對槽內(nèi)的梁體砼進行打毛處理，把雜物清除干凈，以保證新老砼的有效結(jié)合；保證梁與梁之間的間隙符合要求；保證砼施工質(zhì)量。

4.2.3 加強伸縮縫的養(yǎng)護

經(jīng)常清掃密封橡膠帶中積存的泥沙、碎石等垃圾；防止伸縮裝置受阻；經(jīng)常檢查密封橡膠帶有無破損，發(fā)現(xiàn)破損應(yīng)及時與生產(chǎn)廠家聯(lián)系更換；對伸縮縫附近凸凹不平，平整度損壞處，應(yīng)及時修補。

5 模數(shù)式伸縮縫安裝注意事項

（1）在伸縮縫吊裝就位時，由于伸縮縫重量較大，移動時應(yīng)注意不得損壞縫區(qū)邊沿的瀝青路面。（2）伸縮縫的錨筋、連接筋、加強筋、防裂網(wǎng)筋等均不得高出路面，須留2.5公分以上混凝土保護層。（3）要注意型鋼對接處的焊接平整度，須保證對接處打磨后上表面與路面平齊。（4）焊接過程中用鋁合金直尺時，鋁合金直尺應(yīng)路面貼平，方向與路面車輛行駛方向一致。（5）伸縮縫的縱坡必須與橋、路面縱坡相符，允許偏差為±0.3%。（6）焊接完成后，焊渣應(yīng)清除干凈并清理施工現(xiàn)場。（7）伸縮縫安裝時，要求伸縮縫廠家技術(shù)人員進行現(xiàn)場指導(dǎo)，要根據(jù)計算及廠家要求，嚴格控制按裝時溫度及伸縮縫寬度。（8）為防止橋頭跳車現(xiàn)象的出現(xiàn)，要保證伸縮縫的安裝質(zhì)量，嚴格控制臺背回填質(zhì)量，使得臺后工后沉降值滿足設(shè)計及規(guī)范要求。

結(jié)語

公路橋梁伸縮縫施工質(zhì)量的好壞直接影響著行車舒適性和結(jié)構(gòu)的耐久性，要認真選擇有信譽的專業(yè)施工隊進行施工，要對伸縮縫施工進行全過程旁站，嚴格按照設(shè)計圖紙及施工規(guī)范控制伸縮縫施工的每個工序。

[1]交通運輸部 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTG/T F50-2011[S]，223-224.

[2]交通運輸部 公路工程標準施工招標文件[S]，327-332.

U412 < class="emphasis_bold"> 文獻標識碼：A

A