高速公路養(yǎng)護(hù)管理中橋梁伸縮縫的維護(hù)

摘要：高速公路網(wǎng)絡(luò)是城市發(fā)展的主動脈，對于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有極大的影響。在高速公路中，橋梁是其重要的組成部分。建設(shè)高速公路橋梁時，為了保證橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，都會建設(shè)伸縮縫。但就目前而言，高速公路橋梁伸縮縫在維護(hù)方面存在著一定的問題，影響了高速公路橋梁的穩(wěn)定運(yùn)行。本論述簡單闡述了高速公路橋梁伸縮縫，分析了其維護(hù)工作的重要意義，然后探討了高速公路橋梁伸縮縫常見病害與原因，最后探討了其維護(hù)的措施，以供相關(guān)單位參考。

關(guān)鍵詞：高速公路;養(yǎng)護(hù)管理;橋梁伸縮縫;維護(hù)措施

中圖分類號：U445.7

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活節(jié)奏的日益加快，高速公路的重要性日益凸顯。在高速公路工程中，橋梁是其重要的組成部分，而伸縮縫又是橋梁重要的構(gòu)成部分，具有承重與防水的重要功能，能夠保證橋梁在運(yùn)行中實現(xiàn)平穩(wěn)自由地伸縮，從而緩解重力載荷與振動，減少交通事故的發(fā)生。因此研究其維護(hù)保養(yǎng)的措施，對于提高高速公路橋梁的使用壽命，保證交通系統(tǒng)的順利運(yùn)行具有十分重要的作用和意義。

1高速公路橋梁伸縮縫概述

1.1概念

所謂橋梁伸縮縫，主要是指為了滿足公路橋梁橋面在不同載荷壓力下而出現(xiàn)的變形要求，特意在橋梁兩側(cè)的梁端與梁臺之間修建的一種連接裝置[1]。從本質(zhì)上講，伸縮縫是公路系統(tǒng)中橋梁的中心結(jié)構(gòu)所在，主要由錨固筋、邊梁、中梁、橫梁、防水橡膠帶、箱體、承壓支座、壓緊支座和吊架等構(gòu)成（如圖1如示），而且，在兩橫梁之間還有連桿結(jié)構(gòu)，用于控制中梁的勻速移動。因此，伸縮縫具有承重與防水的重要功能，同時還具有極強(qiáng)的緩沖性能，能保證橋梁在運(yùn)行中的穩(wěn)定性。

1.2作用

在高速公路中，橋梁建設(shè)處于比較重要的位置，起到連接的作用，因此工程比較浩大，使用的頻率較高。

而且，當(dāng)前我國在修建高速公路橋梁時，普遍使用混凝土，混凝土?xí)S著溫度變化以及壓力荷載等因素的影響逐漸出現(xiàn)一定的形變，如果形變過大，就會影響橋梁的正常運(yùn)行，而通過設(shè)置伸縮縫，能使橋梁的物理性能得到顯著提升，有效緩解車輛載荷以及環(huán)境氣候因素導(dǎo)致的橋面形變問題[2]，從而有效保障橋面上車輛的安全行駛。1.3分類

當(dāng)前，我國公路橋梁巾常見的伸縮縫種類大致可以分為四種，分別是對接式伸縮縫、鋼制支承式伸縮縫、模數(shù)支承式伸縮縫以及板式伸縮縫[3]。其中對接式伸縮縫使用十分廣泛，本論述圖1所示的就是對接式伸縮縫;鋼制支承式伸縮縫也是高速公路中常用的一種類型，具有強(qiáng)度大的顯著特點;而模數(shù)支承式伸縮縫使用的原材料主要是異形鋼材與橡膠，具有“剛?cè)岵?jì)”的顯著特點，能有效提高公路橋梁的荷載能力;板式伸縮縫與模數(shù)支承式伸縮縫在功能性質(zhì)上相差無幾，但模數(shù)支撐式伸縮縫的剛度體現(xiàn)在橫向上，而板式的則是表現(xiàn)在豎向上。

2公路橋梁伸縮縫常見病害

2.1止水帶破損

當(dāng)前，高速公路橋梁伸縮縫常見病害排在第一的是止水帶破損問題[4]。伸縮縫的止水帶一旦發(fā)生損壞，就會導(dǎo)致與之相關(guān)聯(lián)的型鋼出現(xiàn)銹蝕問題，導(dǎo)致鋼梁出現(xiàn)扭曲變形，進(jìn)而影響伸縮縫的整體性能。

2.2混凝土破損

橋梁伸縮縫常見的病害還體現(xiàn)在混凝土破損方面，因為混凝土長期受到外界自然環(huán)境因素的侵襲，加之常年承受車輛荷載，其外觀會出現(xiàn)啃邊或坑槽的現(xiàn)象[5]，從而影響到整體道路交通運(yùn)行的安全性。

2.3型鋼擠死

橋梁伸縮縫常見的病害還包括型鋼擠死的問題，一旦出現(xiàn)型鋼擠死問題，就會影響到伸縮縫原本的性能，從而影響到公路橋梁正常的通行，甚至?xí)斐蓢?yán)重的交通事故。

2.4型鋼變形或斷裂

橋梁伸縮縫常見的病害還包括型鋼變形或斷裂現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)型鋼變形或斷裂現(xiàn)象，就會影響到伸縮縫運(yùn)行的安全性和可靠性，嚴(yán)重時會導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。

3病害形成原因

橋梁伸縮縫病害形成的原因主要包括以下幾個方面：

3.1設(shè)計問題

設(shè)計人員在設(shè)計橋梁伸縮縫時，并沒有認(rèn)真測量并核算橋梁的收縮率及膨脹率等相關(guān)參數(shù)，導(dǎo)致設(shè)計出現(xiàn)一定的偏差，當(dāng)其運(yùn)行時，就會因荷載等因素導(dǎo)致伸縮縫出現(xiàn)一定病害[6]。

3.2荷載問題

當(dāng)前，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平日益提高，機(jī)動車的保有量越來越高，同時物流行業(yè)也獲得了飛速發(fā)展，許多大型貨運(yùn)車輛出現(xiàn)在道路當(dāng)中，這些都對橋梁的荷載造成了一定影響。

3.3施工問題

導(dǎo)致伸縮縫病害的原因還包括施工問題。在實際施工中，如果施工人員不嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行施工，采購的材料不達(dá)標(biāo)，或者是施工技術(shù)不達(dá)標(biāo)，就會導(dǎo)致伸縮縫裝置出現(xiàn)問題，具體見表1所列。

3.4安裝問題

在伸縮縫裝置安裝的過程中，安裝問題也是導(dǎo)致伸縮縫出現(xiàn)病害的主要因素。如預(yù)留開口長度過短、型鋼型號不統(tǒng)一以及在雨雪天氣安裝，都會對安裝質(zhì)量造成一定的影響，從而導(dǎo)致病害的發(fā)生，具體見表1所列。

3.5養(yǎng)護(hù)問題

除了上述4點以外，養(yǎng)護(hù)工作不合格也是導(dǎo)致伸縮縫病害發(fā)生的重要原因。當(dāng)高速公路橋梁投入使用后，長期在自然環(huán)境的侵襲下，加之車輛的荷載因素，會導(dǎo)致伸縮縫裝置出現(xiàn)老化現(xiàn)象，如果不及時養(yǎng)護(hù)，就會影響到整個伸縮縫裝置的使用壽命[7]，具體見表1所列。

4高速公路養(yǎng)護(hù)管理中橋梁伸縮縫的維護(hù)措施

4.1做好施工準(zhǔn)備工作

在對高速公路橋梁伸縮縫進(jìn)行維修更換前，施工單位須認(rèn)真查閱該橋梁的技術(shù)檔案，同時進(jìn)行現(xiàn)場勘查工作，查明橋梁伸縮縫損壞的原因，然后根據(jù)現(xiàn)場踏勘的結(jié)論及相關(guān)的技術(shù)檔案，合理設(shè)計維護(hù)方案。設(shè)計維護(hù)方案的過程中，施工單位應(yīng)根據(jù)施工期間溫度變化，借助相應(yīng)的計算軟件合理計算梁體的伸長量和收縮量，然后精準(zhǔn)計算混凝土收縮與徐變而引發(fā)的縮量數(shù)值，在此基礎(chǔ)上，預(yù)留30%的富裕量，之后還應(yīng)反復(fù)核算設(shè)計圖紙的數(shù)據(jù)，以此確定高速公路橋梁伸縮裝置的預(yù)壓值。同時，施工單位還要對施工現(xiàn)場進(jìn)行交通管制，完善布設(shè)維護(hù)工作安全作業(yè)區(qū)，并設(shè)置完善的施工警示標(biāo)志。最后，施工單位還要采購高質(zhì)量的施工建材，并細(xì)致檢查各種施工機(jī)械，確保機(jī)械設(shè)備性能的完好。

4.2加強(qiáng)現(xiàn)場施工管理

做好施工準(zhǔn)備工作以后，就可以進(jìn)行現(xiàn)場施工作業(yè)。施工作業(yè)環(huán)節(jié)，大致可以分為如下幾個步驟[8]。

4.2.1切縫及開槽

在切縫和開槽環(huán)節(jié)，施工單位首先必須細(xì)致檢查橋頭與高速公路混凝土路面連接處的平整度狀況。避免存在橋頭跳車現(xiàn)象或者路面沉陷情況，保證路面與橋面連接處的平順度。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)維修的實際情況，對橋梁伸縮縫的錨固區(qū)開展放樣畫線和切割作業(yè)。然后采用風(fēng)鎬或者液壓工作站鑿除錨固區(qū)的混凝土，接著拆除損壞的伸縮裝置，確保伸縮縫的錨固筋能連接到橋面和臺背鋪裝的預(yù)埋鋼筋之上，然后認(rèn)真清理梁板端頭和臺背之間存在的雜物，從而確保梁板伸縮的間隙與設(shè)計方案相符合。

4.2.2進(jìn)行植筋作業(yè)

在安裝橋梁伸縮裝置之前，還必須認(rèn)真檢查原先橋梁預(yù)埋的鋼筋，檢查鋼筋是否存在較短或銹蝕現(xiàn)象，如果存在這些問題而導(dǎo)致臺背鋼筋無法滿足設(shè)計方案要求時，施工單位必須進(jìn)行植筋作業(yè)，并進(jìn)行加固，以保證伸縮裝置與橋面梁板及臺背之間的連接。在操作巾，施工單位首先需要在臺背墻的中間位置進(jìn)行打孔作業(yè)，然后用毛刷進(jìn)行細(xì)致的清孔，然后多次吹孔，接著填入植筋膠進(jìn)行植筋作業(yè)，植筋的深度必須高于鋼筋直徑的16倍以上，同時，間距也要根據(jù)橋梁伸縮縫的鋼筋連接位置，合理地與伸縮裝置的錨固鋼筋進(jìn)行搭接，然后利用直尺，每隔1m對橋面和伸縮縫銜接處平整度進(jìn)行調(diào)整固定，從而確保橋面的平整度與順直度都能符合維修方案的要求，只有這樣，才可以對伸縮裝置的錨固區(qū)鋼筋進(jìn)行綁扎作業(yè)并進(jìn)行焊接固定。

4.2.3混凝土澆筑作業(yè)

完成植筋作業(yè)后，就可以進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)。在混凝土澆筑作業(yè)之前，應(yīng)借助寬膠帶封閉伸縮裝置中容易被混凝土漿液侵入的地方，同時將泡沫板填充到伸縮裝置間隙中，直至梁板的底部，以防止混凝土漿液滲入而影響伸縮縫的伸縮量。最后還要采用高壓水槍反復(fù)沖洗伸縮縫的開槽界面，并清除明水，驗收合格后方可以進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)。

4.3養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)

養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)是高速公路橋梁伸縮縫維護(hù)最后的環(huán)節(jié)，也是最主要的環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)巾，工作人員必須定期檢查各種構(gòu)件，及時發(fā)現(xiàn)其中存在或者潛藏的不安全因素，從而及時進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)。此外，完成養(yǎng)護(hù)工作后，還必須與交警部門通力合作，避免超限超載的出現(xiàn)，最大限度減少其荷載力，從而保證伸縮縫的安全穩(wěn)定運(yùn)行[9]。

5結(jié)束語

橋梁伸縮縫是高速公路橋梁建筑重要的組成部分，對整體交通體系的運(yùn)行具有重要作用，但同時也是整個交通體系中安全較為薄弱的環(huán)節(jié)，必須對其進(jìn)行重點維護(hù)，確保其性能的穩(wěn)定與安全。在對伸縮縫進(jìn)行維護(hù)時，應(yīng)從防治與養(yǎng)護(hù)兩個方面來進(jìn)行，這樣才能從根本上保證整個裝置的安全性與可靠性，從而提高高速公路橋梁運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。

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收稿日期：2020-06-03

作者簡介：張婷（1986-），女，漢族，甘肅平?jīng)鋈?，大學(xué)本科，工程師，主要從事高速公路養(yǎng)護(hù)及橋隧涵日常養(yǎng)護(hù)工作。