雙向八車道高速公路橋梁模數(shù)式伸縮縫分段維修更換技術(shù)

（浙江省紹興市高速公路運(yùn)營(yíng)管理有限公司，浙江 紹興 312000）

據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年客車流量、貨車流量和運(yùn)量累計(jì)同比增長(zhǎng)均超過100%，面對(duì)如此巨大增幅，高速公路伸縮縫病害也日益顯現(xiàn)。本文梳理研究大長(zhǎng)度模數(shù)式伸縮縫在高速公路通車環(huán)境中產(chǎn)生的病害原因，并通過實(shí)踐總結(jié)歸納維修更換中的技術(shù)要點(diǎn)和處置方案，從而提升高速公路行車的平穩(wěn)性、舒適性、安全性。

一、雙向八車道高速公路橋梁大長(zhǎng)度模數(shù)式伸縮縫使用情況及病害原因

浙江省嘉紹跨江通道南岸接線高速公路為雙向八車道高速公路。該高速公路自2013年7月通車以來，主線流量由2013年1.30萬車次增長(zhǎng)到2019年3.95萬車次，年均增長(zhǎng)達(dá)25%，截至2019年底，共維修更換模數(shù)式伸縮縫7條，占比4.86%，更換長(zhǎng)度102.3m，占比3.92%，損壞部位全部為第3或第4車道。伸縮縫所處位置均在橋梁下坡位置，多數(shù)伸縮縫損壞發(fā)生在冬季，損壞情況均為位移箱損壞使中梁塌陷甚至斷裂。同時(shí)另有14條模數(shù)式伸縮縫存在中梁變形和扭曲現(xiàn)象。

據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，該高速公路2013年至2019年車流量中貨車占比分別為19.12%、35.51%、35.73%、37.55%、39.71%、39.69%、40.27%，同時(shí)五類大貨車占總貨車比由2013年的39.80%提高到2019年的49.77%；截至2019年底，通過單車道模數(shù)式伸縮縫貨車流量累計(jì)達(dá)1338.92萬車次，累計(jì)軸壓5280.85萬次荷載。通過2013年至2019年數(shù)據(jù)分析得到，重型貨車過車軸壓荷載激增對(duì)模數(shù)式伸縮縫壽命周期影響較大，結(jié)合此高速公路在2018年9月第一條大長(zhǎng)度模數(shù)式伸縮縫損壞分析得到，大長(zhǎng)度模數(shù)式伸縮縫損壞臨界點(diǎn)為貨車過載990.3萬車次，軸壓7622.77萬次荷載，此后兩年里，共計(jì)7條大長(zhǎng)度模數(shù)式伸縮縫損壞，損壞位置全部在貨車專用車道。

根據(jù)分析，產(chǎn)生病害的原因主要有以下幾點(diǎn)。

1.車輛荷載。運(yùn)營(yíng)期間大長(zhǎng)度模數(shù)式伸縮縫損壞主要原因是超負(fù)荷的貨車過載量。

2.設(shè)計(jì)不當(dāng)。設(shè)計(jì)期間對(duì)橋梁伸縮量計(jì)算不準(zhǔn)確，導(dǎo)致伸縮縫選項(xiàng)不合理；伸縮裝置與橋梁槽口的預(yù)埋錨固數(shù)量不足；排水設(shè)施不完善導(dǎo)致位移箱、支座腐蝕。

3.施工工藝。橋梁伸縮縫施工期間質(zhì)量問題，未能嚴(yán)格掌握施工工藝和工序，比如混凝土澆筑問題、錨固件焊接質(zhì)量、伸縮縫調(diào)平等。

二、橋梁大長(zhǎng)度的模數(shù)式伸縮縫在維修更換中的技術(shù)要點(diǎn)和處置方案

目前，國(guó)內(nèi)雙向八車道高速公路模數(shù)式伸縮縫損壞后更換施工沒有完全標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，也未出臺(tái)相關(guān)規(guī)范和文件，因此八車道高速公路模數(shù)式伸縮縫損壞后的處置更換施工規(guī)范化迫在眉睫。

表1 7條大長(zhǎng)度模數(shù)式伸縮縫不同處置方式

嘉紹跨江通道南岸接線高速公路7條大長(zhǎng)度模數(shù)式伸縮縫損壞，采取不同處置方式更換施工，如表1所示。

2018年9月至2019年1月期間共有4條模數(shù)式伸縮縫損壞，采用全段拆除更換施工方案，由于四車道通行保暢壓力大，全段更換需要分兩次實(shí)施，施工工序如下。

1.按國(guó)標(biāo)要求封閉第3、4車道，完成現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域安全布控；2.利用風(fēng)鎬拆除老伸縮縫；3.預(yù)埋鋼筋校正處理；4.新伸縮縫安裝與焊接固定；5.接縫支模和混凝土澆筑；6.阻水條安裝；7.通車前檢查。待3、4車道修復(fù)通車后再修復(fù)1、2車道，整個(gè)過程需夜間封道，封道審批手續(xù)較繁瑣，且安全壓力較大，全部修復(fù)完畢需耗時(shí)7天至9天左右。

通過咨詢專業(yè)單位和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地查看，秉著精準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的原則，降低更換過程的時(shí)間和安全風(fēng)險(xiǎn)。自2019年9月起，調(diào)整更換施工方案為分段更換，即只更換損壞段伸縮縫。

原來整段更換一次費(fèi)用需20萬元以上，調(diào)整更換方案后，根據(jù)損壞情況單車道分?jǐn)喔鼡Q費(fèi)用為5萬元至7萬元，下降近70%，維修時(shí)間由原來10天縮短至1天，大大降低了涉路施工安全風(fēng)險(xiǎn)。

經(jīng)過半年多的運(yùn)行和觀察，大長(zhǎng)度模數(shù)式伸縮縫采用分段更換后運(yùn)營(yíng)情況良好，伸縮縫位移正常，橫向平直度、縱向平整性和過車承載性都較好，功能上與全段更換基本無差異。

三、模數(shù)式伸縮縫分段更換施工注意點(diǎn)

1.嚴(yán)格按照橋梁設(shè)計(jì)圖紙和橋梁實(shí)際情況，定制伸縮縫形式和長(zhǎng)度，主要是根據(jù)損壞伸縮縫位移箱位置順延至最近的未損壞位移箱的情況，并以此預(yù)留10cm至20cm，定制伸縮縫兩邊位移箱同樣預(yù)留10cm至20cm，確保新老伸縮縫的平直度和承載性能。

2.鑿開老縫后要對(duì)缺失的預(yù)埋錨加固鋼筋（直筋），預(yù)留槽口，并且具備可焊性。

3.施工完成后防水條恢復(fù)時(shí)間盡量往后延，需等待伸縮縫混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后安裝，防止出現(xiàn)損壞、移位等現(xiàn)象。

4.預(yù)埋錨固焊接過程要采用分段點(diǎn)焊加固的方法，盡量與老裝置連接。

5.混凝土材料的選擇根據(jù)實(shí)際情況，目前主流為鋼纖混凝土，新材料有纖維混凝土、機(jī)場(chǎng)自留平混凝土。在使用鋼纖混凝土?xí)r，下部可適當(dāng)減少鋼纖比，增加流動(dòng)性，提高混凝土密實(shí)性。

四、結(jié)語

本文分析了雙向八車道高速公路橋梁模數(shù)式伸縮縫病害原因，并結(jié)合路段實(shí)際情況，研究和實(shí)踐了大長(zhǎng)度模數(shù)式伸縮縫的維修更換技術(shù)，經(jīng)過半年多的觀察和運(yùn)行，分段更換后的模數(shù)式伸縮縫運(yùn)營(yíng)情況良好，為后續(xù)雙向八車道高速公路橋梁模數(shù)式伸縮縫病害處置提供了可鑒經(jīng)驗(yàn)。