市政鋼箱梁高架橋工程伸縮縫施工技術(shù)的研究

鄭振興 李超

(中國(guó)電建市政建設(shè)集團(tuán) 天津 300392)

改革開(kāi)放不斷深化的今天，我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，城市人口也不斷增多，與此同時(shí)對(duì)城市的基礎(chǔ)設(shè)施需求也越來(lái)越高。就以市政路橋來(lái)說(shuō)，隨著社會(huì)上的車(chē)流量不斷增多，道路越來(lái)越擁堵，快速化的市政高架橋建設(shè)應(yīng)運(yùn)而生。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用之后，市政鋼箱梁高架橋工程的橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性將會(huì)逐漸降低，有可能會(huì)產(chǎn)生一系列施工問(wèn)題和質(zhì)量控制問(wèn)題，尤其是在橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)伸縮縫位置處，一旦出現(xiàn)損壞情況，則有可能會(huì)影響行車(chē)安全，縮短橋梁的整體使用壽命。為避免此類(lèi)情況，本文將在以下內(nèi)容中結(jié)合市政鋼箱梁高架橋工程伸縮縫施工操作要求，合理分析伸縮縫施工技術(shù)應(yīng)用方法。

1 市政鋼箱梁高架橋工程伸縮縫損壞因素分析

1.1 環(huán)境溫度與濕度

市政鋼箱梁高架橋工程整體橋梁結(jié)構(gòu)與路面結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中，可能會(huì)受到周?chē)匀画h(huán)境因素的影響，出現(xiàn)較復(fù)雜的伸縮縫損壞情況，尤其是自然環(huán)境中的溫度與濕度等諸多因素將會(huì)對(duì)市政鋼箱梁高架橋工程伸縮縫造成一定程度的影響與破壞。鋼纖維混凝土澆筑之后，需要工作人員在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)與鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體養(yǎng)護(hù)，還需要有效控制周?chē)匀画h(huán)境溫度與濕度的變化。但實(shí)際上，部分工作人員并未著重關(guān)注養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)中的各類(lèi)問(wèn)題，并未加強(qiáng)日常監(jiān)督與管理，導(dǎo)致市政鋼箱梁高架橋工程橋面以及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)細(xì)小裂縫，此類(lèi)裂縫將會(huì)隨著周?chē)匀画h(huán)境溫度與濕度的變化進(jìn)一步擴(kuò)大，進(jìn)而形成收縮裂縫。根據(jù)大量危險(xiǎn)研究材料表明，鋼纖維混凝土澆筑后，將會(huì)在硬化階段中釋放大量熱能，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度將會(huì)持續(xù)上升。如果在混凝土結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，可能會(huì)出現(xiàn)裂縫，拉應(yīng)力也較大，可能會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫數(shù)量增多，有可能會(huì)演變?yōu)榛炷亮芽p病害問(wèn)題。此外，在混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)期間，如果周?chē)匀画h(huán)境出現(xiàn)巨大變化，或者是出現(xiàn)雷暴大風(fēng)天氣與極端惡劣天氣，可能會(huì)導(dǎo)致混凝土表面濕度逐漸變大。但內(nèi)部濕度變化相對(duì)較小，混凝土內(nèi)外結(jié)構(gòu)濕度差異較大，可能會(huì)產(chǎn)生干縮形變裂縫。諸多類(lèi)型的裂縫成因均可能與市政鋼箱梁高架橋工程施工環(huán)境有關(guān)，均可能與環(huán)境溫度與空氣濕度有關(guān)[1]。

1.2 工程設(shè)計(jì)與施工因素

相比于難以控制的自然因素而言，工程設(shè)計(jì)與施工方面的問(wèn)題可以得到有效控制，但是如果工作人員在開(kāi)展市政鋼箱梁高架橋工程施工工作的過(guò)程中，并未開(kāi)展全過(guò)程監(jiān)督與管理工作，并未加強(qiáng)日常監(jiān)督與管理，則有可能會(huì)由于工程設(shè)計(jì)與施工方面的因素導(dǎo)致市政鋼箱梁高架橋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)伸縮縫損壞問(wèn)題。例如：工作人員在設(shè)計(jì)圖紙中，并未確定伸縮縫的寬度與長(zhǎng)度，導(dǎo)致伸縮縫參數(shù)存在較大數(shù)據(jù)偏差，數(shù)據(jù)誤差較大，嚴(yán)重影響后續(xù)施工工作。又如：施工人員并未合理處理市政鋼箱梁高架橋工程施工細(xì)節(jié)問(wèn)題，混凝土標(biāo)高控制并不準(zhǔn)確，混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)方面存在一系列問(wèn)題，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)松散，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)密度上下不一，這不僅會(huì)影響整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，也有可能會(huì)影響橋梁結(jié)構(gòu)的使用性能。

2 市政鋼箱梁高架橋工程伸縮縫施工技術(shù)應(yīng)用方法分析

無(wú)論是水泥混凝土路面或者是瀝青混凝土路面均需要工作人員使用反開(kāi)槽法施工技術(shù)，配合使用傳統(tǒng)類(lèi)型的伸縮縫施工技術(shù)，做好前期的施工準(zhǔn)備工作，及時(shí)預(yù)留施工槽口，切割伸縮縫預(yù)留槽，準(zhǔn)確測(cè)量市政鋼箱梁高架橋工程伸縮縫長(zhǎng)度與寬度，隨后記錄相關(guān)參數(shù)，清理預(yù)留槽內(nèi)部的各種雜物與垃圾，安裝止水結(jié)構(gòu)，完成混凝土原材料澆筑工作，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的承重性能以及抗壓性能進(jìn)行技術(shù)測(cè)定[2]，采用螺栓加固的形式固定混凝土結(jié)構(gòu)，最后加強(qiáng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的日常監(jiān)督與管理，確定混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)方法，逐步提升混凝土結(jié)構(gòu)的使用性能，避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫或者是其他類(lèi)型的施工問(wèn)題。

2.1 施工前準(zhǔn)備工作

在施工單位與施工企業(yè)正式開(kāi)展市政鋼箱梁高架橋工程施工工作之前，首先需要根據(jù)施工圖紙的設(shè)計(jì)要求，派遣專(zhuān)業(yè)工作人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部，對(duì)周?chē)匀画h(huán)境情況進(jìn)行有效勘察。工作人員可以直接開(kāi)展地質(zhì)勘察工作，對(duì)市政鋼箱梁高架橋工程施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部的地質(zhì)環(huán)境與地下水溫環(huán)境行深入勘測(cè)，確定地下水位高度，隨后確定地下結(jié)構(gòu)是否存斷層，分析市政鋼箱梁高架橋工程地下結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，是否可以繼續(xù)開(kāi)展后續(xù)施工工作。工作人員需要適當(dāng)提取一部分巖石層樣本，取樣分析之后，將具體的工程量參數(shù)保存到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部，專(zhuān)業(yè)工作人員對(duì)相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，剔除重復(fù)參數(shù)，確保工程量參數(shù)科學(xué)、合理。此后，施工單位也需要對(duì)全體工作人員與技術(shù)操作人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，要求全體施工人員積極參與職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)活動(dòng)以及主題教育[3]，著重強(qiáng)調(diào)安全施工與管理的重要價(jià)值，提高全體施工人員與管理人員的安全意識(shí)、責(zé)任意識(shí)、工作意識(shí)以及自我保護(hù)意識(shí)。保障工作人員的生命安全，做好市政鋼箱梁高架橋工程伸縮縫施工技術(shù)交底工作，準(zhǔn)備市政鋼箱梁高架橋工程施工環(huán)節(jié)中的各種原材料與設(shè)備，對(duì)設(shè)備參數(shù)與使用效率進(jìn)行事前評(píng)估，對(duì)各類(lèi)起重設(shè)備進(jìn)行試運(yùn)行，保障后續(xù)的正常使用。

2.2 預(yù)留施工槽口

市政鋼箱梁高架橋工程施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部的工作人員需要設(shè)計(jì)施工縫寬度與長(zhǎng)度，在安裝伸縮裝置之前，需要設(shè)計(jì)伸縮縫預(yù)留槽區(qū)，準(zhǔn)確標(biāo)注出伸縮縫邊緣位置，隨后確定伸縮縫的主要參數(shù)。工作人員可以直接從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部提取相關(guān)的工程量參數(shù)或者其他的技術(shù)參數(shù)，也可以直接采取放線測(cè)量的形式，確定工程伸縮縫的長(zhǎng)度、寬度與深度。如果工作人員發(fā)現(xiàn)原先設(shè)定的槽口尺寸大小與圖紙尺寸的大小存在一定出入，則需要快速上報(bào)給上級(jí)管理部門(mén)，隨后結(jié)合市政鋼箱梁高架橋工程實(shí)際施工情況，再次確定槽口尺寸大小，依照原有的預(yù)埋槽口尺寸畫(huà)線。同時(shí)，施工人員需要反復(fù)多次檢查伸縮縫裝置安裝前后混凝土過(guò)渡段的寬度與長(zhǎng)度，避免出現(xiàn)較大數(shù)據(jù)誤差，確保寬度等長(zhǎng)。

2.3 切割伸縮縫預(yù)留槽

施工人員完成如上操作之后，需要對(duì)工程切割線進(jìn)行準(zhǔn)確施工，確定預(yù)留槽的大小，需要切割伸縮縫預(yù)留槽。在正式切割工程伸縮縫預(yù)留槽之前，工作人員需要確定相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)，使用3 m 長(zhǎng)直尺檢查瀝青混凝土表面的平整度，如果瀝青混凝土表面非常平整，則可以直接開(kāi)展后續(xù)切割工作，如果瀝青混凝土表面并不平整，存在坑洞、氣泡，則需要工作人員處理瀝青混凝土施工質(zhì)量問(wèn)題，然后再開(kāi)展切割工作。如果瀝青混凝土路面并未完全凝固，則不得直接開(kāi)展切割工作，避免在后續(xù)施工環(huán)節(jié)中頻繁出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。此外，工作人員必須使用專(zhuān)業(yè)器械直接對(duì)市政鋼箱梁高架橋工程伸縮縫預(yù)留槽口進(jìn)行完全切割，必須要保障伸縮縫切割槽口平直、順滑。如果工作人員發(fā)現(xiàn)切割處邊緣存在瀝青路面不平整等問(wèn)題，則需要將切割線槽口延伸至市政鋼箱梁高架橋工程路面平整處，繼續(xù)劃線切割。最后若是路面極度不平整，則需要工作人員快速處理路面施工問(wèn)題，必須要保障路面平整后，才可以開(kāi)展后續(xù)的切割工作[4]。

2.4 清理預(yù)留槽雜物與垃圾

工作人員在切割預(yù)留槽后，需要使用細(xì)毛刷快速清理預(yù)留槽內(nèi)部的各種雜物與垃圾，如果預(yù)留槽內(nèi)部雜物體積較大或者數(shù)量較多，則可以直接使用高壓水槍對(duì)槽口進(jìn)行噴射沖洗，高壓水槍可以快速清潔預(yù)留槽內(nèi)部的各種雜物，也可以適當(dāng)保持預(yù)留槽表面水分。等待工作人員將預(yù)留槽內(nèi)部水分清理干凈后，則需要再次測(cè)量預(yù)留槽口的長(zhǎng)度、寬度與深度，隨后與事先測(cè)量的各種工程量參數(shù)相互對(duì)比，確保預(yù)留槽切割工作符合市政鋼箱梁高架橋工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)與施工要求。所清理出來(lái)的各類(lèi)垃圾需要按照建筑垃圾處理，工作人員可以采用密閉式垃圾處理的方式，直接將垃圾運(yùn)往指定地點(diǎn)進(jìn)行無(wú)公害化處理，避免產(chǎn)生揚(yáng)塵，保護(hù)自然環(huán)境與生態(tài)環(huán)境。

2.5 安裝多向變位鉸

全新工程伸縮縫施工過(guò)程中，工作人員需要依照設(shè)計(jì)圖紙的相關(guān)要求確定剪力釘?shù)奈恢?，隨后安裝多向變位鉸。多向變位鉸的規(guī)格與數(shù)量需要與施工圖紙所標(biāo)注的工程量相吻合，也需要與施工圖紙的技術(shù)操作要求相符合，工作人員在安裝多向變位鉸的過(guò)程中，首先需要確定剪力釘與多向變位鉸之間的位置關(guān)系，如果施工槽中剪力釘?shù)奈恢脽o(wú)法確定，或者由于一系列工作問(wèn)題需要頻繁更換剪力釘?shù)奈恢?，則需要施工人員與技術(shù)操作人員相互溝通，共同確定剪力釘安裝位置與數(shù)量，隨后確定多向變位鉸的安裝與固定位置。工作人員需要依照施工方案中所規(guī)劃的多向變位鉸連接方式與設(shè)計(jì)要求，直接將剪力釘與多向變位鉸相互連接[5]。

如果工作人員需要選擇恰當(dāng)?shù)亩嘞蜃兾汇q安裝方式，合理控制多向變位鉸的位置，則需要現(xiàn)場(chǎng)施工人員使用小型龍門(mén)架配合使用手拉葫蘆吊裝設(shè)備，使用專(zhuān)業(yè)吊裝設(shè)備，直接將多向變位鉸吊裝到具體位置，隨后由工作人員通過(guò)機(jī)械安裝的形式固定多向變位鉸。如果多向變位鉸位置固定存在一定偏移，可以由工作人員采用手頭偏移的形式，調(diào)整多向變位鉸下方金屬螺栓位置。使用機(jī)械調(diào)整多向變位鉸位置主要指的是由工作人員使用激光儀調(diào)整多向變位鉸的直線度，多向變位鉸直線度需要垂直于橋梁中心線，最后使用鋁合金直尺檢驗(yàn)多向變位鉸的標(biāo)高，經(jīng)過(guò)多次調(diào)整與檢驗(yàn)后，多向變位鉸的頂面高度需要與路面標(biāo)高保持一致，多向變位鉸上表面位置與路面標(biāo)高之間可以存在一定的位置偏移，位置偏移誤差需要控制在2 mm 范圍以?xún)?nèi)。工作人員在正式使用多向變位鉸前，可以對(duì)多向變位鉸位置與標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，隨后檢驗(yàn)多向變位鉸是否可以正常使用，采用錨栓固定的方式，將多向變位鉸直接與剪力釘相互焊接固定，焊接縫寬度與長(zhǎng)度需要符合整體施工要求。

固定多向變位鉸之后，需要固定角鋼。通常情況下，工作人員可以使用激光儀測(cè)定角鋼的直線度，保存相關(guān)數(shù)據(jù)與原始工程量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，判斷角鋼直線度測(cè)定是否正確。在此過(guò)程中，工作人員需要注意控制多向變位鉸的平行線與焊縫大小。在控制角鋼高層這一方面，工作人員需要固定不銹鋼滑板，隨后測(cè)定不銹鋼滑板與角鋼高層之間的距離。為了提高施工精確度，工作人員可以使用伸縮裝置固定梳齒板，根據(jù)梳齒板上方的螺孔位置精確焊接組架，隨后在伸縮縫內(nèi)部精準(zhǔn)定位螺栓組架的位置，采取機(jī)械焊接的方式，使用剪力釘固定，在螺栓上方套上塑料保護(hù)膜即可[6]。

2.6 安裝止水結(jié)構(gòu)

市政鋼箱梁高架橋工程路面伸縮縫處的橡膠止水帶可以快速排干橋面水分，保護(hù)橋面車(chē)輛的正常通行。在安裝止水帶的過(guò)程中，工作人員必須檢查橡膠止水帶的質(zhì)量，如果橡膠止水帶表面存在裂痕或者是存在氣泡問(wèn)題，則不得使用。安裝橡膠止水帶的過(guò)程中工作人員需要使用螺釘與膠條按壓橡膠止水帶，將橡膠止水帶固定在角鋼上，隨后根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求集中設(shè)置集水裝置。

2.7 安裝梳齒板

正式安裝梳齒板前，工作人員需要事先在混凝土上方鋪上薄層砂漿，薄層砂漿厚度控制在3 mm左右即可，最多不宜超過(guò)5 mm，隨后在薄層砂漿上方鋪設(shè)橡膠板與不銹鋼滑板，不銹鋼滑板上方需要對(duì)稱(chēng)安裝不同規(guī)格的梳齒板。在此期間，工作人員需要嚴(yán)格控制不同型號(hào)梳齒板的大小與對(duì)稱(chēng)關(guān)系，必須要固定對(duì)稱(chēng)位置。梳齒板安裝結(jié)束后，需要工作人員重新檢查標(biāo)高與直線結(jié)構(gòu)，如果梳齒板的安裝標(biāo)高不符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，則需要重新安裝。

2.8 伸縮縫混凝土澆筑

通常情況下，施工人員可以采用高模板焊接或者是螺栓連接的形式直接加固伸縮縫，保障伸縮縫可以在路面行車(chē)的同時(shí)正常使用，避免伸縮縫突然損壞，影響路面行車(chē)安全。伸縮縫模板間的細(xì)小縫隙需要使用雙面膠填充，伸縮縫周?chē)妮^大空氣需要使用混凝土原材料填充。在工作人員澆筑混凝土伸縮縫的過(guò)程中，必須要使用捆扎鋼筋，直接在伸縮縫模板周?chē)胖娩摻罹W(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片數(shù)量不宜過(guò)多。工作人員澆筑混凝土的過(guò)程中需要使用振搗棒持續(xù)震蕩混凝土，避免混凝土凝固。混凝土振搗過(guò)程中，工作人員也需要結(jié)合市政鋼箱梁高架橋工程設(shè)計(jì)與施工要求，調(diào)整混凝土密度，保障混凝土內(nèi)外兩部分結(jié)構(gòu)密度相同，避免出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)性沉降問(wèn)題。

2.9 螺栓加固

等待混凝土強(qiáng)度達(dá)到原有設(shè)計(jì)要求之后，工作人員需要事先使用專(zhuān)業(yè)工具擰緊螺母，隨后對(duì)螺母與螺栓進(jìn)行焊接處理，焊接過(guò)程中需要保障自身安全，隨后檢查螺栓焊接高度，使用磨光機(jī)打磨螺栓表面，使螺栓表面光滑后，再次檢查螺栓加固質(zhì)量，在螺栓表面涂抹防腐層，使用環(huán)氧樹(shù)脂材料填充螺栓孔，隨后在螺栓表面再度涂抹一層防氧化薄膜。

2.10 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土結(jié)構(gòu)施工與后續(xù)使用中工作人員必須要注重混凝土養(yǎng)護(hù)工作，首先，必須要充分意識(shí)到混凝土養(yǎng)護(hù)工作的重要性。通常情況下，工作人員可以使用薄膜，直接覆蓋在混凝土結(jié)構(gòu)表面，起到防水、保溫的作用。工作人員也可以選擇更加現(xiàn)代化的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，直接使用恒溫設(shè)備，保障混凝土結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。其次，混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)工作不得少于7 d，通常情況下需要控制在7 d 左右。如果混凝土養(yǎng)護(hù)階段中出現(xiàn)復(fù)雜質(zhì)量問(wèn)題，則需要工作人員快速返工，及時(shí)解決質(zhì)量問(wèn)題后，重新開(kāi)展混凝土養(yǎng)護(hù)工作，保證混凝土表面平整度。最后，工作人員需要每日多次檢查混凝土結(jié)構(gòu)表面是否出現(xiàn)裂縫、氣泡、孔洞等質(zhì)量問(wèn)題。如果存在質(zhì)量問(wèn)題，則需要適當(dāng)使用混凝土漿液填充，或者使用其他類(lèi)型的先進(jìn)施工技術(shù)處理質(zhì)量問(wèn)題。如果混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量問(wèn)題比較嚴(yán)重，則需要直接拆除混凝土結(jié)構(gòu)，重新澆筑。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，市政鋼箱梁高架橋工程伸縮縫施工技術(shù)操作難度較大，操作流程比較復(fù)雜，要求施工人員根據(jù)相關(guān)規(guī)范及市政高架橋工程實(shí)際情況，選擇適合的伸縮縫類(lèi)型、制訂可行性的伸縮縫施工方案、高度重視過(guò)程質(zhì)量控制，有效地提高高架橋結(jié)構(gòu)的耐久性和行車(chē)舒適性，只有這樣才能保障市政高架橋的長(zhǎng)期安全使用，滿(mǎn)足人們的快速安全需要。通過(guò)對(duì)鋼箱梁高架橋伸縮縫施工技術(shù)的探析，有效地提高市政高架橋工程伸縮縫施工的質(zhì)量，著實(shí)發(fā)揮著伸縮縫在行車(chē)中的作用，從而有力推動(dòng)公司品質(zhì)路橋、卓越路橋的高質(zhì)量發(fā)展建設(shè)。同時(shí)也需要工作人員保持高度集中的精神，認(rèn)真對(duì)待市政鋼箱梁高架橋工程伸縮縫施工工作，科學(xué)、正確使用伸縮縫施工技術(shù)，有效解決各種施工問(wèn)題與質(zhì)量控制問(wèn)題，在保障市政鋼箱梁高架橋工程施工質(zhì)量的同時(shí)，加強(qiáng)日常監(jiān)督與管理，注重混凝土結(jié)構(gòu)的整體養(yǎng)護(hù)。