公路橋梁伸縮縫施工技術(shù)控制要點

■王志恭

(泉州灣跨海大橋有限責(zé)任公司，泉州362000)

公路橋梁伸縮縫施工技術(shù)控制要點

■王志恭

(泉州灣跨海大橋有限責(zé)任公司，泉州362000)

伸縮縫作為公路橋梁建設(shè)的重要組成元素，其施工質(zhì)量，不但直接影響行車的速度、舒適性和安全，而且影響橋梁的使用壽命、甚至可能危及橋梁安全。因此，做好伸縮縫的安裝有其重要意義。本文結(jié)合泉州灣跨海大橋伸縮縫施工，闡述橋梁伸縮縫施工過程應(yīng)注意的重點及技術(shù)控制要點，供同類工程施工參考。

公路橋梁伸縮縫施工要點技術(shù)控制

在公路橋梁建設(shè)中，伸縮縫施工過程是橋梁建設(shè)的重要組成部分之一，在很多已通車的橋梁中，伸縮縫常出現(xiàn)這樣或那樣的問題，主要表現(xiàn)為伸縮縫變形、澆筑混凝土破碎，路面咬邊損壞，不同程度的錯臺，伸縮縫裝置梁斷裂蹺起，自然伸縮困難等，輕者使車輛行駛通過產(chǎn)生跳車，行車不順暢，司乗人員感到不適，舒適性下降，重者造成車輛安全事故，且對橋梁、公路路面產(chǎn)生沖擊，造成橋梁路面的過早破壞。在此，結(jié)合泉州灣跨海大橋工程項目伸縮縫施工體會，闡述在橋梁伸縮縫施工過程中應(yīng)注意的重點及技術(shù)控制，通過采取有效施工措施，改進施工工藝，以最大程度地避免因伸縮縫施工不慎引起的各種病害產(chǎn)生。

1 工程慨況

泉州灣跨海大橋項目路線全長26.7km，其中跨海大橋長12.45km，主橋長800m、為主跨400m雙塔斜拉橋；主塔高157.1m，全線采用高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計速度100km/h。蚶江互通至秀涂互通段為雙向八車道，寬度41米；引橋段為雙向六車道，寬度33.5m。工程概算總投資69.23億元，采用D80、D160、D240、D320、D400、D960型號模數(shù)式伸縮縫裝置。

2 伸縮縫施工前有關(guān)各道工序的控制

(1)在橋梁建設(shè)過程中，設(shè)置伸縮縫處的橋臺澆筑和梁片預(yù)制的尺寸及預(yù)留槽口的大小、預(yù)埋鋼筋的位置型號要嚴(yán)格按施工圖紙標(biāo)注施工。

(2)對橋面鋪裝完成后進行反開槽施工的伸縮縫，為了確保其施工質(zhì)量，橋面鋪裝前要注意伸縮縫槽口臨時填縫填料的密實、牢固且以后易開挖；路面鋪裝施工至伸縮縫處要連續(xù)、平順、平整，才能使伸縮縫外側(cè)瀝青混凝土路面的縱橫坡、平整度滿足規(guī)范要求；對路幅寬的瀝青混凝土路面有條件選用整幅施工最佳。

3 伸縮縫施工前的準(zhǔn)備工作

(1)伸縮縫裝置類型的選擇及設(shè)計，根據(jù)橋梁設(shè)計施工圖的要求，選擇使用伸縮縫的類型，泉州灣跨海大橋項目伸縮縫型號多且尺寸較大，選擇模數(shù)式伸縮縫裝置。

伸縮縫裝置的設(shè)計：按橋梁設(shè)計的伸縮縫縫寬大小，槽口尺寸、預(yù)埋鋼筋的位置、間距、型號，設(shè)計與之相匹配的伸縮縫裝置梁、梁上連接鋼筋、位移箱和路面防裂鋼筋網(wǎng)；計算梁端間隙的預(yù)留及伸縮裝置產(chǎn)品型鋼間隙的設(shè)置；伸縫長度以現(xiàn)場實際丈量為準(zhǔn)。

(2)伸縮縫運輸堆放。伸縮縫工廠組裝后包裝運輸至工地現(xiàn)場堆放，對伸縮縫裝置長度超長不好運輸，可在工廠試組裝后，分段組裝運輸，現(xiàn)場拼接，拼接處最好設(shè)于公路標(biāo)線上；堆放注意分型號平順、平整放在按吊點作為支撐點的枕木上，用帆布遮蓋，防止淋雨和陽光暴曬，以免產(chǎn)生變形。

(3)管理機制建立和施工團隊的選擇。成立生產(chǎn)質(zhì)量管理小組，進行精心組織，統(tǒng)籌安排，制定質(zhì)量檢查復(fù)審制度，明確管理機制，嚴(yán)格執(zhí)行前道工序驗收不合格不能進入下一道工序施工，確保施工質(zhì)量。選擇優(yōu)秀的生產(chǎn)廠家和有經(jīng)驗的專業(yè)施工隊伍，抓好施工組人員崗前培訓(xùn)教育，使之熟悉圖紙，掌握從事業(yè)務(wù)的各自操作規(guī)程，按規(guī)范施工；施工隊伍要按工序不同分成幾個專業(yè)小組，明確各自任務(wù)，各司其責(zé)；在伸縮縫施工前要向總監(jiān)辦上報施工組織設(shè)計方案，經(jīng)批準(zhǔn)后方可組織施工。

(4)材料檢驗、設(shè)備配置。對進場的材料按規(guī)定頻率進行抽查或檢驗，合格方可使用；機械設(shè)備按滿足施工組織設(shè)計方案，施工進度計劃，施工質(zhì)量所應(yīng)投入的全部設(shè)備且略有富余。

(5)交通組織方案。根據(jù)建設(shè)工程總體完成情況及伸縮縫的施工計劃，合理制定交通組織方案，分段封閉施工，做到既能保證整體工程施工運輸通道順暢，又能保證局部伸縮縫施工路段禁止通行，采用施工指示標(biāo)志與圍擋相結(jié)合，達(dá)到進度、質(zhì)量、安全三不誤。

(6)混凝土拌和站的設(shè)置應(yīng)在離伸縮縫施工工地距離較近的位置，以避免長距離運輸產(chǎn)生離析。

4 放樣、切縫開槽

(1)放樣：在伸縮縫設(shè)計位置根據(jù)實際放出橋梁伸縮縫中線，然后按設(shè)計開槽寬度要求，從伸縮縫中線向兩邊彈出切割邊線，可以適當(dāng)加寬2～3cm，放樣應(yīng)準(zhǔn)確，且垂直于軸線；確定伸縮縫中線要準(zhǔn)確，避免伸縮縫裝置的邊梁或位移箱沒擱在實處，處于懸空狀態(tài)，容易造成伸縮縫破壞；放樣處鋪裝的瀝青混凝土路面的平整度應(yīng)滿足規(guī)范要求，根據(jù)檢測實際平整度可以適當(dāng)擴大切割面的寬度，但還是不能滿足平整度要求的，只能重鋪路面。

(2)切縫開槽：用混凝土切縫機械按彈出的邊線進行切割，要求切縫位置尺寸準(zhǔn)確，垂直橋梁軸線，順直，不咬邊，一定要把瀝青混凝土面層切透，以免開槽時縫外瀝青混凝土路面松動，否則，對以后進行伸縮縫標(biāo)高確定影響較大，使用一段時間后容易產(chǎn)生錯臺；用風(fēng)鎬配合清理槽內(nèi)的鋪筑路面，臨時伸縮縫填料，對部分槽口澆筑混凝土尺寸有偏差的，應(yīng)在滿足梁片安全的情況下進行整修，以確保伸縮縫安裝尺寸的滿足；開槽最好用人工結(jié)合風(fēng)鎬進行，嚴(yán)禁使用小型挖掘機開槽，以避免損傷梁片及縫外瀝青路面；要對新清出來的槽口進行鑿毛，以便澆筑混凝土更好的連接；清掃槽內(nèi)松動混凝土和其他雜物，用水槍將槽內(nèi)沖洗干凈。

“零”污染施工。切縫清渣時，在切縫線以外瀝青路面，必須鋪上一層塑料彩條布，并用膠帶紙粘好，用于堆放開槽時產(chǎn)生的廢料；在切割路面時產(chǎn)生的白色漿液漫到瀝青路面上，應(yīng)及時用清水清洗干凈，以避免污染路面。

5 伸縮縫裝置安裝的初始梁端間隙、型鋼間隙控制

橋梁伸縮裝置從設(shè)計、安裝、使用過程中，其梁端間隙的預(yù)留，及伸縮裝置產(chǎn)品型鋼間隙的設(shè)置，對伸縮裝置產(chǎn)品后期使用耐久性均有較大影響。因此，對伸縮縫裝置安裝的初始梁端間隙、型鋼間隙控制是伸縮縫施工極其重要的工作，其與安裝時的溫度密切相關(guān)，泉州灣跨海大橋伸縮縫初始梁端間隙、型鋼間隙按如下公式計算：

5.1 梁端間隙的設(shè)置

對于伸縮縫的梁端間隙的設(shè)置，需根據(jù)伸縮量以及所設(shè)計選用的伸縮裝置來確定梁端的間隙，不同的伸縮裝置所需的梁端間隙是不同的；一般可按如下公式進行計算設(shè)置梁端間隙：

式中：f——梁端間隙；

D——設(shè)計伸縮量；

Tmax——當(dāng)?shù)刈罡邭鉁兀ā鉉）；

Tmin——當(dāng)?shù)刈畹蜌鉁兀ā鉉）；

TA——伸縮裝置安裝時氣溫（°C）；

fmin——梁端最小間隙，參考伸縮裝置廠家設(shè)置伸縮裝置的最小梁端間隙。

5.2 伸縮裝置產(chǎn)品型鋼間隙的設(shè)置

對于模數(shù)式伸縮裝置產(chǎn)品型鋼間隙的設(shè)置，需根據(jù)產(chǎn)品的伸縮量，項目當(dāng)?shù)氐淖罡邭鉁睾妥畹蜌鉁?，以及安裝時的氣溫等情況進行設(shè)置；一般可按如下的公式進行計算設(shè)置伸縮裝置產(chǎn)品型鋼間隙：

式中：B——型鋼間隙；

Tmax——當(dāng)?shù)刈罡邭鉁兀ā鉉）；

Tmin——為地最低氣溫（°C）；

TA——伸縮裝置安裝時氣溫（°C）；

80——型鋼間隙，設(shè)計拉開最大達(dá)到80mm。

以D160型模數(shù)式伸縮裝置為例計算，伸縮量= 160mm，當(dāng)?shù)刈罡邭鉁豑max=40°C，當(dāng)?shù)刈畹蜌鉁豑min=0°C，產(chǎn)品梁端最小間隙fmin=80mm；計算得在不同溫度條件下D160型模數(shù)式伸縮裝置的梁端間隙、型鋼間隙對應(yīng)安裝溫度列于表1：

表1 安裝溫度

對工廠組裝的伸縮縫裝置，梁端間隙、型鋼間隙若與安裝時的溫度不相匹，需按安裝時的當(dāng)?shù)販囟冗M行現(xiàn)場調(diào)整。

模數(shù)式160型伸縮縫裝置的安裝斷面圖如圖1所示。

圖1 模數(shù)式160型伸縮裝置安裝斷面圖

6 伸縮縫安裝、焊接

(1)伸縮縫就位：調(diào)整過的伸縮縫裝置運至現(xiàn)場后，用吊車吊裝就位，吊裝時應(yīng)按照工廠標(biāo)明的吊點位置起吊，必要時可適當(dāng)加強。對伸縮縫工廠組裝后分段運輸至工地的，須現(xiàn)場拼接，拼接時應(yīng)注意采用企口對接，電焊后磨光，為加強焊接處的強度，須在焊接處進行鋼板邦焊。

(2)伸縮縫平面位置、標(biāo)高確定。平面位置確定就是要使伸縮縫邊梁、位移箱全部落在槽口的橋臺或梁片上，不能懸空，伸縮縫裝置的中線應(yīng)與橋梁槽口中心線相重合，伸縮縫裝置順橋向應(yīng)對稱放置于伸縮縫間隙上；標(biāo)高確定須用長度大于3m具有足夠剛度鋁合金方型材，緊貼伸縮縫兩邊清洗干凈的瀝青混凝土路面上來控制標(biāo)高，沿橋的橫坡方向每一米測量一點，伸縮縫平整度應(yīng)控制型鋼表面標(biāo)高比橋面瀝青混凝土鋪裝標(biāo)高低1.5mm或2.0mm，調(diào)平過程可用鋼楔塊將伸縮縫主梁或位移箱墊平配合點焊在梁片預(yù)留鋼筋上，遇到各行車道的平整度在允許范圍內(nèi)細(xì)小偏差時，須細(xì)心精確調(diào)整操作；有位移箱的伸縮縫，在位移箱安裝位置的橋臺或梁片槽口預(yù)埋的鋼筋必須切除，同時注意位移箱安裝要平穩(wěn)，位移箱底面與橋臺或梁片槽口面要留足5cm以上間隙，以確保纖維混凝土能澆筑到位。

(3)固定伸縮縫裝置：在伸縮縫就位之前要對梁片或橋臺的預(yù)埋鋼筋進行校正修復(fù)處理，對鋼筋缺失或偏差太大時，輔助辦法可位于伸縮縫連接筋處在混凝土中用植筋膠植入與預(yù)埋筋同型號的U型或L型鋼筋，再與伸縮縫連接鋼筋焊接。植筋要規(guī)范，鉆略大于鋼筋直徑的孔，清理干凈，灌滿植筋膠，插入鋼筋并敲打到位，膠凝即可，必要時可做抗拉拔試驗。

焊接固定，伸縮縫的平面位置及標(biāo)高確定后，用電焊機將伸縮縫與預(yù)埋筋進行電焊定位，如果位置有所走樣，可以配合長度3m具有足夠剛度鋁合金方型材邊調(diào)整邊焊，定位點焊完后再進行全面加焊，鋼筋的焊接長度要滿足規(guī)范要求，且鋼筋焊接要分段錯開，不要在型鋼上隨意施焊，以防變形。

為減少伸縮縫位移箱上混凝土的裂縫，在位移箱上增加一層螺紋鋼6mm、10cm×10cm的鋼筋網(wǎng)片。

7 模板安裝、混凝土澆筑

在混凝土澆筑之前，要進行封模。在伸縮縫間隙處應(yīng)用泡沫板將其間隙充填，防止?jié)仓w維混凝土?xí)r將間隙堵死影響伸縮，然后安裝其他必要的模板，有位移箱的模板只能安裝至其邊緣，不能讓纖維混凝土流入位移箱體內(nèi)，以防堵死伸縮裝置。

本工程現(xiàn)澆接縫混凝土采用C55，考慮海水氯離子對鋼筋的影響，選用丙烯綸纖維以增加混凝土粘聚性。在振搗過程中，丙烯綸纖維易析出水分，應(yīng)適當(dāng)降低用水量，坍落度要控制在70～90mm左右，水膠比為0.30；丙烯綸纖維混凝土配合比中碎石選擇4.75～26.5mm的連續(xù)級配且離中線偏粗為好，以減少混凝土表面收縮裂縫。

丙烯綸纖維混凝土澆筑。模板安裝好后，槽內(nèi)用水沖洗干凈后進行澆筑丙烯綸纖維混凝土，混凝土不能離析，振搗要均勻密實，直到?jīng)]有氣泡；注意位移箱底間隙混凝土澆筑密實，待混凝土接近初凝時要進行壓漿粗板抹平，使混凝土表面平整，待快干時，二次抹面，可以減少混凝土表面的收縮裂縫。

8 混凝土養(yǎng)生

丙烯綸纖維混凝土澆筑后，用麻袋覆蓋養(yǎng)生，要專人負(fù)責(zé)灑水養(yǎng)護，保持其表面處于潮濕狀態(tài)，在此期間，要設(shè)置明顯的交通禁令標(biāo)志及必要的障礙物，阻止任何車輛通行，做好交通組織，規(guī)劃好行車路線，控制出入口，分段施工。待混凝土達(dá)到設(shè)計強度后，對伸縮縫的表面、槽內(nèi)的填充物進行清理干凈，裝上橡膠嵌條后，方可開放交通。

9 結(jié)束語

本項目伸縮縫安裝依規(guī)操作，嚴(yán)格抓好施工過程的施工要點和技術(shù)控制，取得較好的預(yù)期效果，全線236條伸縮縫無一出現(xiàn)跳車和病害現(xiàn)象，行車非常平順。體會到抓好橋梁伸縮縫安裝要有善于管理的團隊，選擇優(yōu)秀生產(chǎn)廠家和技術(shù)熟練的專業(yè)施工隊伍，從伸縮縫裝置的設(shè)計，橋臺、梁片的澆筑預(yù)制，瀝青混凝土路面的鋪設(shè)抓起，嚴(yán)格伸縮縫平面位置、標(biāo)高確定，鋼筋焊接，混凝土配合比和澆筑養(yǎng)生等工序的要點技術(shù)控制，精耕細(xì)作，定能有效提高伸縮縫安裝質(zhì)量。