橋梁伸縮縫病害的預(yù)防措施

文/劉相龍 煙臺(tái)市公路管理局 山東煙臺(tái) 264000

伸縮縫是橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分，能夠起到保證橋面連續(xù)，同時(shí)對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分隔并釋放梁端縱向位移的作用。實(shí)際的伸縮縫使用中已出現(xiàn)大量的病害，不僅影響了行車效果，同時(shí)還可能對(duì)結(jié)構(gòu)安全造成隱患。

1、橋梁伸縮縫病害成因

1.1 設(shè)計(jì)不當(dāng)

(1設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)過程中沒有實(shí)際考慮到當(dāng)?shù)氐臏夭钭兓?，沒有根據(jù)所選用的伸縮縫型號(hào)對(duì)兩邊的梁體高程進(jìn)行有效地控。(2) 在計(jì)算伸縮量的時(shí)候沒有實(shí)際考慮到伸縮縫的自由伸縮能力錯(cuò)誤估計(jì)行車荷載和外部自然因素對(duì)于伸縮縫的影響，致使伸縮縫在溫差變化過程中沒有能夠考慮自身的熱脹冷縮。(3) 設(shè)計(jì)者在計(jì)算伸縮縫受力的時(shí)候沒有注意考慮實(shí)際問題，伸縮縫和梁體之間的受力點(diǎn)不合理，在行車荷載的作用下，伸縮縫容易遭到破壞，當(dāng)伸縮縫受到損害后，嚴(yán)重影響行車舒適性和安全性，常發(fā)生跳車現(xiàn)象，反過來由于力的集中加劇了伸縮縫的損壞。(4) 在設(shè)計(jì)過程中沒有選用良好的橡膠條或者封條，水等滲入伸縮縫中，導(dǎo)致伸縮縫銹蝕、破壞。

1.2 施工不規(guī)范

( 1) 選用伸縮縫時(shí)，有些施工單位為節(jié)約成本，以次充好，選用不符合國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的品種和規(guī)格的伸縮縫，從不正規(guī)生產(chǎn)廠家購買劣質(zhì)伸縮縫。(2)在施工過程中，由于缺少梁頭位置的預(yù)留鋼筋，或預(yù)留錨固筋被工地過往的施工車輛碾壓，造成預(yù)留錨固筋的損壞，伸縮縫鋼筋與錨固筋之間的連接性被削弱，在澆筑混凝土后，出現(xiàn)伸縮縫整體剛度不夠的情況。通車后，在高速、重載車的反復(fù)碾壓過程中，混凝土?xí)霈F(xiàn)松散或損壞的情況，甚至?xí)p壞混凝土路面，造成混凝土的開裂。如果伸縮裝置兩側(cè)的瀝青混凝土或水泥在碾壓時(shí)不夠緊密、緊實(shí)，都會(huì)使混凝土在通車后出現(xiàn)開裂或者脫落，最終破壞伸縮裝置的性能。（3）在澆筑混凝土的過程中，由于混凝土澆筑不夠密實(shí)，會(huì)使路面的承載力不足。由于車輛在通行的過程中會(huì)產(chǎn)生沖擊力，所以會(huì)加大伸縮裝置錨固系統(tǒng)和伸縮縫兩側(cè)水泥和混凝土的承載力。在震動(dòng)和車輛荷載的雙重作用下，伸縮裝置的錨固混凝土最終會(huì)因彈性不足產(chǎn)生損壞，在長期運(yùn)作下，錨固裝置會(huì)出現(xiàn)變形，甚至?xí)撾x混凝土，造成伸縮裝置的徹底損壞。（4）在竣工階段，施工人員往往為了趕工期，在安裝伸縮裝置時(shí)，往往會(huì)忽視內(nèi)部的質(zhì)量，如在焊接伸縮裝置的錨固鋼筋時(shí)不夠牢固，甚至?xí)霈F(xiàn)遺忘預(yù)埋鋼筋的現(xiàn)象，人為地將梁端伸縮縫間距擴(kuò)大或縮小，使定位角鋼的位置不夠準(zhǔn)確。因此，要加強(qiáng)對(duì)伸縮縫的施工質(zhì)量檢查。在設(shè)計(jì)階段，就要針對(duì)伸縮縫的深度、寬度、預(yù)埋件的位置以及縫內(nèi)垃圾等問題進(jìn)行全面檢查，并要及時(shí)處理問題。在施工過程中，不得隨意更改伸縮縫的各項(xiàng)指標(biāo)。

1.3 養(yǎng)護(hù)不當(dāng)

運(yùn)營期間，在伸縮縫兩側(cè)的混凝土和伸縮縫之間存在一定的高差或者凹凸情況，在行車沖擊荷載的作用下，伸縮縫很容易受到相應(yīng)的沖擊力破壞。

2、橋梁伸縮縫病害的預(yù)防措施

2.1 伸縮縫的設(shè)計(jì)選型

從廣泛的伸縮縫結(jié)構(gòu)型式上，伸縮縫類型包含了鋼板式、模數(shù)式、橡膠式、嵌填式和無縫式。不同類型的伸縮縫，其適宜的變形量不等。例如鋼板式可用于伸縮量40～60mm情況，橡膠式可用于伸縮量60mm以下，模數(shù)式則可用于伸縮量80～1200mm，嵌填式僅用于伸縮量20～40mm之間的形式。這些類型的伸縮縫，應(yīng)該根據(jù)橋梁具體的伸縮變形量進(jìn)行選擇，大跨徑橋梁一般需要選擇橡膠式伸縮縫。

2.2 施工建造質(zhì)量保障

首先，應(yīng)該根據(jù)伸縮縫的尺寸型號(hào)確定預(yù)埋方法，各種預(yù)埋件的安裝順序和連接方法等，需要在安裝之前確定詳細(xì)的預(yù)埋方案，這樣可使得現(xiàn)場(chǎng)施工中根據(jù)預(yù)埋方案高效率、高質(zhì)量地埋設(shè)；其次，選擇好安裝時(shí)機(jī)，因?yàn)榘惭b時(shí)的室外溫度會(huì)影響伸縮縫的伸縮量，繼而影響伸縮縫的安裝位置及其力學(xué)性能，應(yīng)該在設(shè)計(jì)調(diào)整的伸縮定位寬度范圍內(nèi)，控制安裝允許誤差，一般要求誤差在2mm以內(nèi)；最后，安裝完伸縮縫需要澆筑混凝土，將伸縮縫與周圍進(jìn)行連接，混凝土與伸縮縫的連接密實(shí)程度直接決定了伸縮縫的運(yùn)營性能，應(yīng)該盡量選用高強(qiáng)度和高膨脹性混凝土，并嚴(yán)格控制澆筑質(zhì)量，保證錨固區(qū)寬度。

2.3 養(yǎng)護(hù)和管理工作

伸縮縫在實(shí)際運(yùn)營使用中會(huì)出現(xiàn)各種細(xì)微病害，或者出現(xiàn)雜物填充的情況。定期的養(yǎng)護(hù)和管理工作，對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理伸縮縫病害，延長其使用壽命，具有重要意義。例如根據(jù)伸縮縫的設(shè)計(jì)荷載等級(jí)，需要對(duì)超載和重載車輛進(jìn)行管控；需要時(shí)常清理伸縮縫中的垃圾以及砂土，防止伸縮縫出現(xiàn)堵塞和磨損問題，保障伸縮縫的變形性能。需要定期對(duì)伸縮縫的工作性能進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)室外溫度、伸縮縫開口值進(jìn)行必要的參數(shù)核對(duì)，并結(jié)合檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行相關(guān)病害排查，發(fā)現(xiàn)病害需要進(jìn)行及時(shí)修復(fù)。

2.4 病害修復(fù)

對(duì)于運(yùn)營中出現(xiàn)的伸縮縫病害，需要及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，避免病害進(jìn)一步發(fā)展。如果發(fā)現(xiàn)混凝土破損和凹陷等病害，需要采用高強(qiáng)混凝土進(jìn)行維修找平；如果是混凝土開裂，可以采用高強(qiáng)環(huán)氧樹脂進(jìn)行裂縫修補(bǔ)。如果是伸縮縫本身的病害問題，嚴(yán)重的應(yīng)該進(jìn)行更換。例如：梳形鋼板伸縮縫的錨固失效，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)鋼梁平面發(fā)生傾斜，這時(shí)僅僅通過植入高強(qiáng)螺栓不能從根本上解決問題，而需要將不平整的梁平面完全鑿除，重新安裝錨固螺栓使得鋼梁在一個(gè)平面上受力。

總之，橋梁伸縮縫作為橋梁工程的重要組成部分，其安裝質(zhì)量將直接影響到橋梁使用壽命，要根據(jù)要求，以預(yù)防為主，采取有效防治措施，確保橋梁伸縮縫質(zhì)量，使車輛舒適安全地行駛。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫建龍.淺談橋梁伸縮縫常見病害與防控對(duì)策[J].北方交通，2016(12).

[2]傅華龍.公路橋梁伸縮縫損壞的原因與維修工藝[J].綠色環(huán)保建材，2017(01).

[3]房子巖.公路橋梁伸縮縫常見病害及養(yǎng)護(hù)管理[J].交通世界，2016(Z1).