橋梁伸縮縫破壞形式及修復(fù)方法分析

謝燕雪

（中實翊（福建）建設(shè)工程有限公司， 福建 廈門 361003）

伸縮縫是橋梁梁端間的重要連接部件，能夠抵消各種復(fù)雜的動、靜荷載，對橋梁端部的伸縮與防水有著重要防護(hù)作用。伸縮縫長期暴露于自然環(huán)境中，且不斷經(jīng)受混凝土收縮的應(yīng)力和蠕變、磨損、疲勞、化學(xué)侵蝕等長期影響，隨著運(yùn)營時間的推移，將出現(xiàn)不同類型的病害，影響橋梁使用的耐久性，給橋梁行車帶來安全隱患。因此，有必要對橋梁伸縮縫的破壞形式進(jìn)行分析，制定防范和快速修復(fù)措施，保證橋梁的運(yùn)營安全。

1 常見橋梁伸縮縫的破壞形式

1.1 模數(shù)式伸縮縫

模數(shù)式伸縮縫的主要破壞形式有：伸縮均勻性差、失效；中梁構(gòu)件開焊后，出現(xiàn)晃動和噪聲； 密封膠條脫落或老化，出現(xiàn)滲水；兩側(cè)過渡段混凝土裂縫、破損等，鋼筋裸露；錨固系統(tǒng)的局部和整體性破壞等。

1.2 梳齒板形鋼板伸縮縫

梳齒板形鋼板伸縮縫的主要破壞形式為梳齒板脫落、螺栓松動或螺帽彈出。這種破壞形式主要是因為鋼板的變形量與下部混凝土的變形量不同，伸縮縫在使用過程中，齒板和墊板存有間隙，行車碾壓時，因連接部位受力不均而造成的。

1.3 簡易伸縮縫

簡易式伸縮縫的破壞形式主要表現(xiàn)為：夏季時，縫隙中的填料被擠出、上鼓，引起跳車。冬季時，斷開、拉開，出現(xiàn)漏水等。軟性填充料，易于老化并脫落，失去伸縮作用。

1.4 橡膠伸縮縫

橡膠式伸縮縫的破壞形式包括：橡膠件破損、剝離，錨固件損壞，伸縮縫下陷或鼓出，螺栓孔填充料被拉離等。

2 橋梁伸縮縫的修復(fù)方法

伸縮縫修復(fù)是橋梁養(yǎng)護(hù)階段的重要工作，在修復(fù)前，應(yīng)對橋梁展開詳細(xì)的現(xiàn)場勘測，根據(jù)伸縮縫的類型，評定橋梁伸縮縫的損壞程度和范圍、作業(yè)環(huán)境、工程成本等因素，選擇整體或局部換填修復(fù)方法。

2.1 整體換填修復(fù)法

整體修復(fù)比較常用的修復(fù)方法是柔性伸縮縫修復(fù)法。這種方法主要采用TST或BJ200 材料，因這兩種材料兼顧高溫和低溫性能，適用于中國幾乎所有地方。

TST 是多種高分子聚合物和瀝青混合物，經(jīng)特殊工藝制作成高粘彈塑性材料，常溫呈彈塑狀態(tài)。施工時，將直徑20～40 ㎜的碎石，加熱至100～150℃，并攤鋪在槽口中。TST 材料加熱至90～210℃后，倒入槽內(nèi)，以TST 熔液全部填滿碎石縫隙為宜。再用小振碾碾壓，達(dá)到一定的壓實度和平整度。接縫表面可采用火焰噴射器，將超出槽口寬的1 ㎝處燙平，使接縫與橋面成為一體。施工過程不必中斷交通，采可用半邊施工方法，給車輛行駛帶來方便。TST 伸縮縫適合于跨徑≤20米、伸縮量≤50mm 的橋梁伸縮縫修復(fù)。

BJ200 是一種高分子聚合體改性瀝青，施工時，無需設(shè)置錨固構(gòu)件或在梁端預(yù)埋錨固鋼筋，將其加熱至170～190℃后覆蓋槽底并刮平，槽側(cè)面也刷料。BJ200 混合料的碎石直徑控制在20～40 mm，加熱至150℃～190℃，石料與密封膠配合比1：5。混合料攪拌后，快速倒入伸縮縫槽并刮平，鋪筑高度要超過相鄰路面1cm。壓實機(jī)壓實混合料后，停留熱天1 h、冷天4～5 h，即可通車。BJ200 材料伸縮縫修復(fù)法，成型后與路面銜接平滑整潔，密封防水性能好，接縫處不滲水或灰，耐酸堿腐蝕，可承受縱、橫、豎方向最大50mm 的伸縮量。該方法適用于橋梁跨徑30～100m 的中橋，橋梁跨徑8～30m 的小橋。

2.2 局部修復(fù)法

伸縮縫局部修復(fù)采用高性能水泥混凝土?xí)r，混凝土中可摻入一定量的鋼纖維，增加伸縮縫的耐久性和耐磨性，并使用界面劑處理新舊混凝土截面，能有效增加新舊混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度和使用年限。采用高性能水泥混凝土修復(fù)伸縮縫，施工工藝簡單，新舊混凝土界面粘接好，夜間亦可進(jìn)行修復(fù)工作，并在24 小時內(nèi)通車。

在瀝青混合料中摻入TF 聚脂纖維，可使瀝青填料具有一定的骨架支撐作用，增加混合料的內(nèi)聚力，使集料間嵌鎖牢固，提高混合料的高溫穩(wěn)定性和強(qiáng)度。同時，混合料中增加TF 聚脂纖維，能夠提高瀝青混合料與石料的粘附性，具有一定的防水性，是一種值得推廣的伸縮縫局部修復(fù)方法。

此外，對于鋅鐵皮伸縮縫的軟性填料老化脫落時，可在清除原縫隙泥土后，再填筑新填縫料；鋼板伸縮縫的鋼板與角鋼焊接破裂、梳齒斷裂的情況，應(yīng)清除垢穢后重新焊牢。

3 橋梁伸縮縫修補(bǔ)工程案例

廈門市某大橋始建于上世紀(jì)九十年代，日通行能力50000 輛，行車時速80 公里/時。該橋梁車流量大、車速快，維修困難較大。為了能夠在最短的時間內(nèi)，將破損的伸縮縫修復(fù)完成，排除安全隱患并盡早開通，修復(fù)方法采用快硬鋼纖維砼修補(bǔ)法，鋼板覆蓋養(yǎng)生的方法。

3.1 材料及配合比

硬硫鋁酸鹽水泥；細(xì)集料采用平均粒徑0.35～0.48mm，含泥量＜2%的中粗砂；粗集料采用5～20mm，含泥量＜1%，質(zhì)地堅硬的碎石；選用長度30mm、當(dāng)量直徑0.60mm，強(qiáng)度≥380MP 的鋼纖維。

鋼纖維混凝土的配合比設(shè)計，需考慮抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度雙控標(biāo)準(zhǔn)要求，抗折強(qiáng)度6.5MPa，抗壓強(qiáng)度40Mpa，配合比設(shè)計為：水：水泥：砂：碎石=0.4：1：1.19：2.92，每立砼需水175kg、水泥438kg、中砂522kg、碎石1279kg，鋼纖維體積占比1.0%～2.0%。

3.2 鋼纖維混凝土拌和

鋼纖維混凝土拌和采用滾動式攪拌機(jī)，在拌和時，為避免鋼纖維混凝土結(jié)團(tuán)，每次的攪拌量不宜超過攪拌機(jī)額定攪拌量的80%，并確保鋼纖維分布均勻。拌和工藝采用先干后濕的方法，投料順序為先粗集料再投入鋼纖維并干拌1min；投入細(xì)集料、水泥，干拌1min。鋼纖維拌和時，應(yīng)分三次投入，待全部料投入后，重拌2～3min，最后加入水，濕拌1min。為避免濕纖維結(jié)團(tuán)，鋼纖維混凝土的總攪拌時間不可超過6min。在拌和過程中，一旦發(fā)現(xiàn)鋼纖維結(jié)團(tuán)，要立即剔除，否則會影響混凝土的質(zhì)量。

3.3 鋼纖維混凝土澆搗

由于鋼纖維混凝土的流動性相對較差，邊角處容易產(chǎn)生蜂窩，所以纖維混凝土的澆筑和振搗過程，是施工的重要環(huán)節(jié)，對鋼纖維混凝土的整體性和致密性有著直接影響。施工時，先用搗棒搗實邊角部分，板角采用插入式振動器振搗，再利用夯梁板來回整平。由于鋼纖維直徑較粗且易冒出路面，所以，在混凝土面層抹平過程中，要將其及時清除，以防行車安全。

3.4 鋼板焊接

在鋼纖維混凝土澆搗完成并壓平后，為保證伸縮縫的維修質(zhì)量，可采用厚度為5mm 的鋼板，焊接在原伸縮縫型鋼上。為避免行車突跳或輪胎被割損，引發(fā)安全事故，鋼板的迎車方向側(cè)，需做削坡處理。24 小時后撤除鋼板。

3.5 修補(bǔ)后營運(yùn)情況

修補(bǔ)后近4 年時間以來，未發(fā)生二次病害，經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著，效果良好。

4 結(jié)束語

橋梁伸縮縫是橋梁結(jié)構(gòu)非常重要的組成部分，一旦遭受破壞，不僅影響橋梁的使用壽命，而且極易引發(fā)安全事故。重視并解決橋梁伸縮縫的病害問題，確保橋梁的使用功能，是工程建設(shè)的基本質(zhì)量方針要求，也是廣大橋梁建設(shè)者的基本責(zé)任。因此，有必要對橋梁伸縮縫的破壞形式進(jìn)行總結(jié)，創(chuàng)造行至有效的修復(fù)方法，保障行車安全，延長橋梁的使用壽命。