高速公路橋梁伸縮裝置病害成因及更換維修技術(shù)分析

張發(fā)

摘要：伸縮縫裝置是高速公路橋梁構(gòu)造的一部分，若伸縮縫設(shè)計不規(guī)范、施工質(zhì)量差以及養(yǎng)護工作不及時，則會影響路橋的質(zhì)量安全。本文介紹了高速公路橋梁伸縮裝置的基本類型，從行車荷載、橋梁養(yǎng)護、施工安裝、設(shè)計等角度，分析了橋梁伸縮縫破損的原因，并闡述了伸縮裝置錨固材料的選取與維修更換要點，以延長伸縮裝置的使用壽命。

關(guān)鍵詞：高速公路;橋梁伸縮裝置;病害成因;維修技術(shù)

近幾年來，隨著我國經(jīng)濟快速增長，基礎(chǔ)工程進入大規(guī)模建設(shè)，結(jié)構(gòu)新穎、技術(shù)先進的橋梁層出不窮，高速公路橋梁長大化趨勢更為明顯。因此對高速公路橋梁伸縮裝置的耐久性、防水性等使用功能的要求也越來越高。中小型橋梁的無縫化和長大橋梁伸縮裝置的模數(shù)化也將成為公路橋梁伸縮縫的趨勢。

一、高速公路橋梁伸縮裝置損壞的原因

（一）行車荷載快速增長

隨著交通量逐年迅速的增加，尤其是重型超載車輛直接導(dǎo)致橋梁梁體撓度位移以及對伸縮縫的撞擊、反復(fù)荷載作用等，增加了高速公路橋梁伸縮縫材料的磨損和疲勞幾率，最終損壞橋梁伸縮裝置。

（二）自身結(jié)構(gòu)有問題

首先表現(xiàn)為橋梁結(jié)構(gòu)的橋面板自身剛度不足，橋面板在汽車荷載作用下變形過大。其次是錨固件設(shè)計強度不足，導(dǎo)致伸縮裝置錨固不牢，所承受的沖擊荷載傳遞不出去，引起局部變形過大，導(dǎo)致伸縮裝置與混凝土結(jié)構(gòu)脫離。最后安裝時伸縮量計算不準(zhǔn)，或?qū)O端氣溫富余量預(yù)留不足，導(dǎo)致伸縮裝置在使用中出現(xiàn)極限破壞。

（三）設(shè)計考慮不周全。

首先，橋面板端部剛度不足，翼板較薄，橫向聯(lián)系較弱，致橋面板反復(fù)變形過大。其次，選型不合理，橋梁設(shè)計者在設(shè)計過程中對伸縮縫裝置的性能了解不全面，忽視了產(chǎn)品的相應(yīng)技術(shù)要求，伸縮量計算不夠準(zhǔn)確，未考慮混凝土的收縮、徐變。最后，對斜橋、彎橋設(shè)計時，需考慮徑向變位和切向變位，減少伸縮縫裝置在平面內(nèi)受扭又受剪的狀況。

（四）施工問題

這也是高速公路橋梁伸縮裝置破壞的主要原因，是施工單位所關(guān)心最多的控制伸縮裝置質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。主要表現(xiàn)為：第一，施工工藝重視程度不夠，未真正嚴(yán)格執(zhí)行安裝工藝標(biāo)準(zhǔn)和施工順序，將伸縮裝置視為附屬工程，存在重主體工程、輕附屬工程的思想。第二，錨固件未按規(guī)范要求焊接，導(dǎo)致伸縮裝置剛度差。第三，錨固混凝土澆注不密實、養(yǎng)護不力，造成安裝部位混凝土強度不滿足設(shè)計要求，難以承受動載沖擊力。第四，路面鋪裝與伸縮裝置不平順，鋪裝層與伸縮裝置間銜接部位不密實，存在錯臺導(dǎo)致此處跳車，改變伸縮裝置受力狀態(tài)，加快了伸縮裝置的破壞程度。

（五）橋梁養(yǎng)護不細(xì)致

高速公路運營期間，橋梁伸縮縫內(nèi)石子、泥塊、垃圾等未及時清理阻礙了縫體自由伸縮，伸縮縫橡膠體年久老化、損壞未能及時更換的，使錨固件被雨水侵蝕損壞，同時，橋面在維修過程中混合料落入伸縮縫以及在微表處罩面時，施工工藝不科學(xué)，造成橋面與伸縮縫面有高差，在后期車輛荷載的反復(fù)作用下加速伸縮縫疲勞磨損。

二、維修更換技術(shù)要點

（一）施工安全布控

高速公路有通車營運的要求，伸縮縫更換維修通常采用半幅分段分別施工。在施工維修前要做好安全技術(shù)交底，特別是對施工區(qū)域的安全布控，要嚴(yán)格按照公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程設(shè)置施工作業(yè)控制區(qū)和交通提示、警示標(biāo)志以及夜間照明、警示頻閃燈。施工區(qū)域附近的車速最好控制在40km/h以下，避免施工過程中因車輛的沖擊與振動進而影響施工質(zhì)量。

（二）伸縮裝置就位、安裝

安裝前，首先對破拆后橋梁原有的錨固筋進行理順、調(diào)直，遇橋梁預(yù)埋筋損壞嚴(yán)重的需重新進行植筋，植筋按照伸縮縫錨固筋方向進行，確保植筋與伸縮縫錨固筋具有很好的受力和焊接。伸縮裝置安裝宜選擇在10℃～20℃的溫度范圍內(nèi)進行施工，當(dāng)伸縮裝置達(dá)到設(shè)計要求后將梁端預(yù)留鋼筋和伸縮縫錨固件焊接牢固，接著橫向聯(lián)結(jié)水平鋼筋。固定焊接順序是從中間向兩端先對稱點焊，再由中間向兩端對稱補焊。焊接過程中，要用3m水平尺和塞尺對伸縮縫的縱坡、橫坡、高程進行反復(fù)調(diào)整、校正，最終達(dá)到設(shè)計要求標(biāo)高。伸縮裝置焊接牢固后，盡快除去預(yù)先設(shè)定的固定卡具、定位角鋼，使其自由伸縮。

（三）水泥混凝土澆筑

伸縮裝置錨固后應(yīng)盡快澆筑混凝土，首先要對切槽面進行鑿毛，再用高壓水槍和鋼絲刷對槽內(nèi)進行邊沖邊刷，清除全部殘留物;接著用聚苯乙烯泡沫板嚴(yán)密封堵伸縮裝置的間隙，保證在振搗時不產(chǎn)生移動和漏漿。澆筑前還應(yīng)現(xiàn)場檢查混凝土的和易性和坍落度，待合格后在伸縮裝置兩側(cè)同步對稱施工;振搗應(yīng)用插入式振搗棒，重點是伸縮縫裝置內(nèi)部和下方;振搗棒應(yīng)快插慢拔，插點要均勻排列，逐點移動、順序進行;然后用3 m直板和泥刀抹平混凝土表面，確保澆筑后的混凝土高度與伸縮縫邊梁、原橋面鋪裝路面結(jié)合緊密和連接平整。

三、高速公路橋梁伸縮縫病害的防治

（一）安裝預(yù)留伸縮量

影響橋梁伸縮的主要因素有：溫差、混凝土收縮徐變、外荷載引起的橋梁撓曲變形、橋梁自身結(jié)構(gòu)特點引起的變位如縱坡、曲線、超高等。

（二）加強對施工的管理

制定詳細(xì)的施工方案，按規(guī)范施工。準(zhǔn)確安裝與伸縮裝置有關(guān)的預(yù)埋、預(yù)留件，且焊接牢固;選擇氣溫低時施工;安裝前徹底清理縫隙中填塞的雜物，槽口清理尺寸要夠，且保證沖洗的足夠干凈。按順序焊接，焊接長度要滿足規(guī)范要求。伸縮裝置施工應(yīng)選用專業(yè)化隊伍，并派遣專職監(jiān)理人員進行現(xiàn)場監(jiān)督。

（三）加強維護與保養(yǎng)

必須加強伸縮裝置營運過程的維修與養(yǎng)護，以延長伸縮裝置的使用壽命。按計劃檢查并做好日常維護工作，嚴(yán)禁超載車輛駛?cè)?，及時有效地清除縫內(nèi)堵塞物，定期檢查伸縮裝置各部件是否松動或存在局部破損，若發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)根據(jù)具體情況制定修補方案并及時進行維修保養(yǎng)。

四、結(jié)語

伸縮縫裝置是橋梁結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件之一，在開放交通的條件下進行伸縮縫更換維修施工，諸多因素制約了施工質(zhì)量的可靠與穩(wěn)定。作為高速公路養(yǎng)護者，要不斷分析總結(jié)不同類型、不同路況、不同氣候條件下伸縮裝置的保養(yǎng)、維修、更換方法，選擇最經(jīng)濟、最合理、最有效的施工工藝在最短的時間內(nèi)完成伸縮縫維護，延長伸縮裝置的使用壽命是今后努力的方向。

參考文獻：

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（作者單位：云南建投第九建設(shè)有限公司）