橋梁伸縮縫養(yǎng)護(hù)及施工控制要點(diǎn)

李耀文

摘? 要：在日常養(yǎng)護(hù)工作中發(fā)現(xiàn)，橋梁伸縮縫錨固區(qū)時(shí)常出現(xiàn)破損、變形等病害，對行車構(gòu)成安全隱患。由于伸縮縫維修工期長，行車干擾大，夜間封閉交通存在較大的安全隱患。因此，有效控制速凝混凝土維修橋梁伸縮縫，提高橋梁伸縮縫的施工質(zhì)量，延長橋梁的使用壽命，是當(dāng)務(wù)之急。該文介紹了橋梁伸縮縫在日常養(yǎng)護(hù)中存在的盲點(diǎn)及快速維修施工中質(zhì)量控制要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：橋梁伸縮縫? 病害分析? 維修技術(shù)要點(diǎn)? 新材料應(yīng)用

中圖分類號：U448 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）07（c）-0042-02

依托寧夏公路管理局石嘴山分局橋涵維修工程，針對G110線轄養(yǎng)路線內(nèi)橋梁伸縮縫維修更換，查找橋梁伸縮縫各項(xiàng)通病，深入探索橋梁伸縮縫病害發(fā)展成因、影響因素，制定方案，確定高強(qiáng)速凝修補(bǔ)料維修伸縮縫施工工藝，對快速修復(fù)伸縮縫的工藝進(jìn)行完善，提高橋梁伸縮縫的修復(fù)水平，徹底解決伸縮縫病害頑疾，大力提升橋梁使用年限，為百姓安全行車提供有力保障。

1? 橋梁伸縮縫概況

橋梁伸縮裝置是為使車輛安全平穩(wěn)通過橋面接縫并滿足橋梁梁體變形的需要，在橋面伸縮間隙處設(shè)置的一種裝置的總稱。

2? 橋梁伸縮縫類型

目前我單位轄養(yǎng)路段內(nèi)廣泛采用的橋梁伸縮裝置大都是嵌固對接型，主要由異型鋼嵌固密封橡膠止水條和錨固系統(tǒng)構(gòu)成，這種伸縮裝置有著施工簡單、止水條養(yǎng)護(hù)更換方便、密水效果好等特點(diǎn)。從近些年來伸縮縫的使用來看，這種伸縮縫破壞現(xiàn)象也很普遍，破壞的形式多種多樣。

2.1 對接式伸縮裝置

對接式伸縮裝置有兩種形式：一種是填塞對接型，這種伸縮縫的伸縮量約為0～25mm，其所使用的材料多為油毛氈和瀝青麻絮，這種伸縮縫施工工藝簡單，造價(jià)低，一般多見于小跨徑舊橋。該伸縮縫在夏季熱漲時(shí)填充料會(huì)被擠出高于橋面，而冬季冷縮時(shí)擠出的填料塑性較差不能復(fù)原，影響行車舒適度，并且由于砂石雜物會(huì)侵入縫隙而破壞伸縮縫的防水性，同時(shí)會(huì)造成板體鋼筋銹蝕，加速支座老化。另一種是嵌固對接型伸縮縫，主要采用毛勒伸縮裝置較多，其有一定的強(qiáng)度。

2.2 鋼制支承式伸縮裝置

主要有鋼梳齒板型和鋼板疊合型，采用面層鋼板和梳齒鋼板的構(gòu)造，密封防水性較差。

2.3 模數(shù)支承式伸縮裝置

由平行橋梁接縫方向，采用縱向鋼梁和平行橋軸線的橫向鋼梁組合，且可根據(jù)要求隨意增加中梁鋼構(gòu)件和密封橡膠止水條，加工組裝成各種伸縮量的系列產(chǎn)品。對于單縫式，只設(shè)置邊縱梁，不設(shè)中縱梁和橫梁。

2.4 板式橡膠伸縮縫

由于橡膠材料具有緩沖減震及柔韌性，使得其防水性能和減少噪聲的性能較好，是一種具有剛?cè)峤Y(jié)合的裝置，同時(shí)由于其施工工藝簡單、伸縮量可以滿足一般大橋的需要。但由于摩阻力比較大，加工或施工稍不注意，容易產(chǎn)生早期破壞。

3? 橋梁伸縮縫病害成因分析

隨著公路運(yùn)行交通量的增加和汽車載重量的不斷增加，橋梁伸縮縫由于設(shè)置在梁端構(gòu)造薄弱部位，直接承受車輪荷載的反復(fù)作用，而且長期受大自然環(huán)境因素的影響，因材料的侵蝕老化和強(qiáng)度疲勞，以及混凝土面板和梁的結(jié)合強(qiáng)度不夠，是橋梁結(jié)構(gòu)最容易遭到破壞且較難修復(fù)的部位。我們針對鑿開的伸縮縫進(jìn)行觀測發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)問題。

3.1 設(shè)計(jì)方面

（1）伸縮量計(jì)算不準(zhǔn)確，伸縮間隙應(yīng)是橋梁伸縮量和富裕量的總和。

（2）伸縮縫裝置直接與橋面鋪裝連接，未與梁板直接連接受力。

（3）橋側(cè)護(hù)欄改造施工時(shí)未對護(hù)欄伸縮縫進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。①導(dǎo)致橋側(cè)護(hù)欄與路基護(hù)欄連接時(shí)無伸縮功能。②橋側(cè)混凝土護(hù)欄伸縮預(yù)留間隙不足，沒有考慮后期維修更換間隙，混凝土護(hù)欄伸縮縫處沒有設(shè)計(jì)預(yù)埋件，造成后期維修不便。

（4）伸縮縫改造設(shè)計(jì)時(shí)，伸縮縫未貫通橋梁整體寬度，只對橋面凈寬進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，造成伸縮縫兩端伸縮間隙堵塞、伸縮縫排水腐蝕墩臺(tái)蓋梁及支座。

3.2 施工方面

（1）施工架梁時(shí)梁端部位的不整齊、預(yù)留間隙寬窄不一，梁端間隙小于伸縮量，致使?jié)仓疟『癫灰?，造成板端剛度不足，伸縮縫型鋼受力不均。

（2）澆筑伸縮縫砼時(shí)塌落度控制不到位，振搗不密實(shí)。

（3）鋼筋連接焊接不牢固，保護(hù)層厚度不夠，致使伸縮縫與鋼筋連接脫落。

（4）平整度不佳，造成伸縮縫處跳車，增加伸縮縫沖擊受力。

（5）橋側(cè)護(hù)欄伸縮縫處預(yù)留寬度不滿足設(shè)計(jì)要求，施工后縫內(nèi)模板未拆除，導(dǎo)致伸縮縫失效。

3.3 養(yǎng)護(hù)方面

（1）伸縮縫上槽口清理不及時(shí)，造成縫內(nèi)膠條破損，致使雨水銹蝕鋼筋，侵蝕墩臺(tái)支座，散落雜物堵塞梁端與背墻間隙，造成伸縮失效，梁體位移。

（2）伸縮縫膠條更換不符合伸縮量，冬季梁體收縮，止水膠條破損脫落。

（3）支座嚴(yán)重脫空，相鄰的梁板形成剪切受力，造成伸縮縫錨固區(qū)破損，型鋼斷裂。

4? 養(yǎng)護(hù)及施工控制要點(diǎn)

針對以上伸縮縫常見病害，對伸縮縫的養(yǎng)護(hù)維修制定詳細(xì)措施方案。一般情況是不能完全阻斷交通進(jìn)行伸縮縫維修施工的。所以在施工前要對材料性能、結(jié)構(gòu)形式、施工方法充分考慮。

4.1 維修施工前準(zhǔn)備工作

（1）在維修更換前對維修橋梁的技術(shù)檔案進(jìn)行詳細(xì)查閱并現(xiàn)場勘查，查明損壞原因，采用行之有效的、與之相適應(yīng)的修補(bǔ)方法，確定橋梁結(jié)構(gòu)形式及跨徑，對伸縮縫伸縮量進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。根據(jù)伸縮縫伸縮量計(jì)算公式：

式中：ΔLt為溫度變化引起梁體的總伸縮量;ΔLt+為溫度變化引起的梁體伸長量;ΔLt-為溫度變化引起梁體收縮量;Tset為伸縮縫施工時(shí)的安裝溫度;α為材料的膨脹系數(shù)，水泥混凝土為10×10-6;鋼結(jié)構(gòu)為12×10-6;L為計(jì)算梁體的總長度。

（2）通過公式我們可以根據(jù)施工時(shí)期的平均溫度計(jì)算出梁體的伸長量和收縮量，加上混凝土的收縮和徐變引起的縮量，再考慮30%的富裕量，最后確定伸縮裝置的預(yù)壓值，復(fù)核設(shè)計(jì)圖紙數(shù)據(jù)，聯(lián)系廠家對伸縮裝置進(jìn)行預(yù)壓安裝定位。

（3）對伸縮縫施工現(xiàn)場進(jìn)行交通管制，布設(shè)養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)區(qū)，設(shè)置施工警示標(biāo)志。檢查機(jī)械設(shè)備及小型機(jī)具完好率并配備齊全，材料及輔助材料檢驗(yàn)合格進(jìn)場備用。為了提高伸縮縫平整度及伸縮縫型鋼強(qiáng)度，應(yīng)按照橋面橫坡長度采購整根伸縮裝置，盡量避免現(xiàn)場進(jìn)行短伸縮縫拼接加長使用。

4.2 切縫及開槽

檢查橋頭與瀝青混凝土路面連接處平整度情況，如有橋頭跳車或路面沉陷及嚴(yán)重車轍等情況，應(yīng)先對路面進(jìn)行維修處治，恢復(fù)路面與橋面的平順度再根據(jù)實(shí)際情況對伸縮縫錨固區(qū)進(jìn)行放樣畫線切割。采用風(fēng)鎬或液壓工作站鑿除錨固區(qū)混凝土，拆除損壞伸縮裝置，確保伸縮縫錨固筋能夠連接到臺(tái)背和橋面鋪裝的預(yù)埋鋼筋上，同時(shí)清理梁板端頭與臺(tái)背間的雜物，保證梁板的伸縮間隙符合設(shè)計(jì)文件的要求。

4.3 植筋

在伸縮裝置安裝前，如遇到原橋預(yù)埋鋼筋較短或鋼筋銹蝕強(qiáng)度不足時(shí)，或臺(tái)背鋼筋達(dá)不到設(shè)計(jì)圖紙的要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行植筋，加固伸縮裝置與臺(tái)背和橋面梁板間的連接。

在臺(tái)背墻上中間位置布置打孔，并用毛刷多次清孔、吹孔，然后填入植筋膠，預(yù)埋螺紋鋼筋并與背墻鋼筋焊接牢固，植筋深度應(yīng)大于16倍鋼筋直徑，間距根據(jù)伸縮縫鋼筋連接位置，與伸縮裝置的錨固鋼筋搭接焊接牢固。同時(shí)利用3m直尺，每間隔1m對橋面與伸縮縫的銜接平整度進(jìn)行調(diào)整固定，確保平整度和順直度符合要求，然后再對伸縮裝置錨固區(qū)的鋼筋進(jìn)行綁扎和焊接。

4.4 高強(qiáng)速凝混凝土澆筑

（1）應(yīng)采用寬膠帶對伸縮裝置中容易侵入水泥漿的地方進(jìn)行封閉，防止混凝土滲入模數(shù)式伸縮裝置位移控制箱內(nèi)，也不允許將混凝土濺填在密封橡膠止水帶嵌入縫中及型鋼表面。同時(shí)采用與伸縮裝置預(yù)留間隙相等厚度的泡沫板，填入伸縮裝置間隙內(nèi)至梁板底部，防止混凝土滲入預(yù)留間隙，影響伸縮縫的伸縮量。最后采用高壓水槍沖洗伸縮縫開槽界面，清除明水，經(jīng)驗(yàn)收合格后澆筑混凝土。

（2）采用高強(qiáng)速凝修補(bǔ)材料修補(bǔ)時(shí)注意事項(xiàng)。

高強(qiáng)速凝修補(bǔ)材料是一種以水泥為基礎(chǔ)的結(jié)合劑，既具有高分子環(huán)氧材料的粘結(jié)性，又具有無機(jī)材料耐久性的新型混凝土復(fù)合材料。具有抗壓強(qiáng)度高、固化迅速、粘結(jié)性能好、高耐堿性、界面附著力強(qiáng)、對水質(zhì)及周圍環(huán)境無污染等特點(diǎn)。

①在選擇高強(qiáng)速凝修補(bǔ)材料的時(shí)候，一定要注意該產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)和使用方法。除了5h內(nèi)的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度外，特別注意速凝修補(bǔ)材料施工的溫度條件及水灰比。由于高強(qiáng)速凝修補(bǔ)材料水化反應(yīng)特別快，要注意速凝修補(bǔ)材料的水灰比和施工溫度，一般氣溫在25℃～30℃時(shí)，攪拌量易控制在40kg以內(nèi)，混凝土初凝時(shí)間在30min，終凝時(shí)間在60min內(nèi)，氣溫越高初凝越快。特別要注意施工組織的安排，應(yīng)進(jìn)行分條分塊的澆筑成型，配好的混凝土應(yīng)在0.5～1h內(nèi)完成澆筑。

②盡量避免冬季施工，冬季維修施工時(shí)應(yīng)對碎石和水進(jìn)行加熱處理，加熱溫度控制在不超過65℃，然后進(jìn)行拌和，對維修界面應(yīng)采用熱水充分潤濕預(yù)熱后，去除明水再進(jìn)行混凝土澆筑。澆筑成型后應(yīng)進(jìn)行灑熱水養(yǎng)生并采用電熱毯進(jìn)行覆蓋保溫。

③高強(qiáng)速凝修補(bǔ)材料不適合大體積混凝土的維修施工，適合小型構(gòu)件的應(yīng)急維修處治、橋面交通保障搶修等小修工程作業(yè)。

（3）橋側(cè)混凝土護(hù)欄（或鋼護(hù)欄）應(yīng)預(yù)留足夠的伸縮間隙，保證橋側(cè)護(hù)欄伸縮縫與橋梁伸縮狀態(tài)同步。當(dāng)橋側(cè)護(hù)欄間隙過大時(shí)，可采用鋼板對伸縮縫進(jìn)行覆蓋，鋼板只固定于護(hù)欄伸縮縫的來車方向一側(cè)，保證伸縮縫自由伸縮。

5? 結(jié)語

橋梁伸縮縫在橋梁的使用功能和壽命中對橋梁整齊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不可低估的影響，因而對橋梁構(gòu)部件的精細(xì)化施工和養(yǎng)護(hù)，才能確保施工質(zhì)量，保障人民的出行安全舒適，提高社會(huì)效益。

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