橋梁梳齒型（SFP型）伸縮縫損壞原因分析及整修措施

翟衛武 無錫市城市重點工程建設辦公室

王榴斌 中交第三航務工程局有限公司

在橋梁結構設計中，通常在橋的兩梁端之間、梁端與橋臺之間設置伸縮縫。伸縮縫裝置是橋梁結構的重要構件，理想的伸縮縫裝置必須滿足上部結構梁與梁之間和梁與臺之間的位移，能夠抵抗機械磨損、碰撞，能防止雨水和垃圾滲入。由于氣溫變化，混凝土收縮與徐變、各種荷載所引起的橋梁撓度、橋面縱坡及行車制動力等因素的影響，橋梁伸縮縫裝置往往會產生一些病害。

無錫市江海路2006年12月28日建成，通車3年，其中橋梁梳齒型伸縮縫（瞻江立交橋梁伸縮縫全為梳齒SFP120型）損壞較多，主要表現在兩側混凝土帶開裂、現澆砼表面局部剝落、梳齒板松動、局部梳齒板缺失、底部混凝土損壞等（詳見圖1、圖2、圖3）。具體位置為轉向匝道橋損壞的比較多，主線右線（靠近市區側）多于左線，曲線段下坡的多于上坡的，定向匝道和主線直線段基本完好。

圖1 SFP120型梳齒型伸縮縫平面布置圖

圖2 SFP120型梳齒型伸縮縫斷面布置圖

圖3 SFP120型梳齒型伸縮縫橫斷面布置圖

1 橋梁伸縮縫損壞產生的主要原因

對于這些損壞的梳齒型伸縮縫進行現場查看，分析施工圖紙，仔細研究，其損壞的原因主要有以下幾點：

（1）施工工藝在局部操作上有一定的缺陷，即在澆筑完C40鋼纖維混凝土后鋪設橡膠條和不銹鋼板，梳齒板與底部的混凝土（頂面的平整度不可能為0）上多少存在一定的施工間隙，對以后的梳齒板松動埋下隱患。

（2）預埋螺栓與梁體的固定不到位，通過橫向鋼筋與端橫梁主筋連接，焊接局部不到位，而產生松動；與螺栓的固定不到位，或埋設位置產生偏差，最后螺栓出現偏離，無法與螺母緊固，局部采取了割斷螺栓外露部分，采用電焊的辦法（螺栓和鋼板與電焊條材質不一），無法焊接牢固，導致局部不受力。

（3）材料選擇上，局部未采用高強螺栓，汽車的沖擊力產生剪切，導致螺栓損壞，進而造成底部混凝土損壞。

（4）通車后，重型車輛較多，速度較快，沖擊力很大，加上在伸縮縫位置瀝青與混凝土軟硬結合（瀝青處在通過車輛的碾壓之后，多少會出現密實下降，甚至擁包至后部，而混凝土不易變形），產生在伸縮縫位置平整度偏差較大，對混凝土和伸縮縫沖擊力很大，導致混凝土開裂和伸縮縫損壞。在轉向匝道位置尤其明顯，汽車在轉彎位置會產生斜向的沖擊力，而梳齒板是順著路線的，很難承受水平沖擊力，出現多處損壞。

（5）混凝土的養護時間較短，通江大道跨線橋伸縮縫是在混凝土澆筑后三天即開放交通的，混凝土當時已經提高至C50，但是強度的增長需要時間，尤其是彈性模量的增長，江海路方向也類似。

（6）通車后未及時進行加固處理，螺栓的緊固需要分階段分次進行擰緊固定的，還需要定期檢查，這方面工作不是很到位。尤其在1年的保修期以后，這方面工作就沒有開展，養護單位沒有進行具體養護保修，對于一些小缺陷小問題完全可以在初期解決問題，進而擴大加重直至損壞。

（7）梳齒（SFP型）橡膠條是個致命的弱點，一般伸縮縫長度較長，橡膠條是通長布置（以避免漏水影響下部結構），底部處于相對密封狀態，由于車輛通行帶來較多的垃圾，垃圾順著縫隙進入橡膠條內，日積月累，垃圾容易固化，無法排除，最后將伸縮縫堵塞，進而向上發展，直至破壞伸縮縫裝置。

2 具體處理方案

通過以上原因分析，針對不同損壞情況和對應位置，擬采用以下三種處理方案解決問題。

第一種，部分轉向匝道由于彎度太大，重車較多，可能不適合使用梳齒形伸縮縫，現場破壞嚴重，更換成D80毛勒型伸縮縫（詳見圖4）。毛勒型伸縮縫的功能主要有兩方面：其一能將橋面上車輛的豎直及水平荷載通過支承結構可靠地傳遞到梁體上，其二能適應梁體伸縮位移的需要，并以最小的位移阻力適應梁體縱向位移的變化。

圖4 D80毛勒型伸縮縫

具體處理流程為：

拆除梳齒型伸縮縫→切縫開鑿并清理槽口→校正鋼筋→毛勒型伸縮縫就位→塞泡沫板、穿筋、蓋網→澆筑鋼纖維砼→養生和防護。

先將原有梳齒形伸縮縫全部拆除，開鑿槽口，露出底部的鋼筋，滿足毛勒縫的安裝要求。用砼切縫機切縫，切縫時應注意保持路面切口垂直整齊平順，無啃邊現象。兩切縫隙間的材料用風鎬鑿除，并將槽口表面混凝土鑿毛，將槽口內原伸縮縫填料及時清理干凈并用高壓泵沖洗槽口和構造縫內殘留的雜物（注意不能將槽口以外的砼破壞）。

認真檢查預埋鋼筋，由于過往車輛及鋪筑路面時施工機械及車輛的碾壓，預埋鋼筋會出現裂紋、折斷及缺失現象，對有裂紋和折斷的鋼筋應及時效正并按焊接要求補焊或補鋼筋，對扭曲的預埋鋼筋要理順，以滿足預埋鋼筋尺寸的要求及安裝毛勒裝置的焊接要求。實際安裝中為確保安裝質量，所有錨環均與預埋筋相焊接，焊接前對鋼筋表面進行除銹處理。處理過程中嚴格控制焊接質量，保證聯結牢固。

施焊結束后，伸縮縫裝置處于正常伸縮狀況，用泡沫板將縫隙塞嚴，以防漏漿，塞縫寬度要保證伸縮縫設計的最小寬度，然后沖洗槽口，將槽口雜物清理干凈。按設計標號對稱澆筑混凝土，伸縮縫裝置內部和下方是振實的重點部位，凡未能振實造成脫空或未能排出氣泡，均為不合格，尤其是與橋面和異型鋼頂面相接處，更要嚴格控制。砼倒入槽口后，需用插入式振搗棒振搗，振搗時必須注意伸縮縫邊梁下、錨環、錨板等下部混凝土的密實性。在澆筑砼時注意防撞墻處的修復。砼澆筑完后應用磨光機、3m直板和泥刀抹面，在抹面時應用3m直尺檢測平整度，保證所澆筑連接帶砼的平整度。

第二種，少數梳齒板底部混凝土已經破碎或螺栓已斷，進行交通調整，將梳齒板拆下來回廠將螺孔擴大，安裝時采用高強螺栓預埋。將原來直徑為18mm的螺栓調整為20mm的高強螺栓，以加強抗沖擊能力。

施工時，先將梳齒板底部的混凝土鑿除，露出原有的預埋鋼筋，清理干凈，采用快速高強度混凝土澆筑，縮短封路時間。在工藝上進行調整，在混凝土凝固前蓋上加工好的梳齒板，使不銹鋼板和混凝土密貼，即在鋼纖維混凝土澆筑完在終凝前把橡膠條、不銹鋼板和梳齒板鋪設好，與混凝土結合密貼，三者形成一個整體。混凝土達到一定強度后，擰緊螺栓固定。然后進行養生和防護。

第三種，對于部分只是鋼板松動的伸縮縫，梳齒板拆下來回廠重新加工螺孔，并將螺孔擴大，加密，安裝時采用高強螺栓預埋。同時對底部混凝土進行環氧砂漿找平，保證鋼板與混凝土密貼，再固緊上面的螺帽，使其不再松動。

3 結束語

橋梁在通車過程中，伸縮縫裝置是承受最大動力載荷的附件，橋面很小的不平整就會使它承受很大的沖擊力，極易造成伸縮縫損壞。由于伸縮縫裝置損壞至一定程度即會引起橋面跳車，從而影響橋梁的結構安全。因此對于開始局部損壞的伸縮縫應及時進行修復，做到經常性、不間斷的維修，確保伸縮縫裝置處于正常工作狀態。針對不同的路況選用不同的伸縮裝置，并根據各種伸縮裝置的使用狀況及適應范圍進行分析對比，選擇最經濟、最合理的伸縮裝置。采用上述方法整修處理后，該橋通車近半年，目前橋面平整、光滑、確保了車輛平穩行駛，收到了較好的效果。