橋梁無縫伸縮縫技術應用的探討

張艷梅 羅秉禮

（長春市公路管處 長春 130041）

1 無縫伸縮縫施工方法簡介

1.1 技術來源

無縫伸縮縫施工方法是一種瀝青填充式橋梁伸縮縫，是20世紀70年代由英國發展起來的一種橋梁伸縮縫。它的基本作法是將接縫上面一窄條范圍的橋面鋪裝層替換為一種高彈性的特殊瀝青混合料。這條高彈性特種瀝青與石料的混合物可以吸收由于溫度和交通負荷作用產生的橋面板位移而保證表層不會開裂損壞。無縫伸縮粘接料能夠同時兼顧高溫和低溫、滲透和粘性這些對立的性能要求，不僅適用于溫度單一地區，而且適用于溫差較大的地區。目前這種技術在美國發展很快，遍及90%的州，并在歐洲和日本已開始應用，我市2012年在長清線奢嶺橋開始試用，并且逐漸推廣。

1.2 無縫伸縮縫的設計原理

無縫伸縮縫的設計原理是利用允許可以產生縱向位移的支撐鋼板，以及一種高彈性體材料與石料混合物共同組成的機械裝置，此彈性體材料是由多種高分子聚合物組成的熱塑彈性體，具有較強的粘附性和較高的阻尼性，能與多種橋面材質，如瀝青混凝土、鋼、水泥混凝土等粘結良好。

典型無縫伸縮縫結構見圖1。

圖1 無縫伸縮縫結構圖

1.3 施工材料、設備、工藝及主要性能

1.3.1 材料

（1）結合料。采用BJ200－blue橋梁伸縮縫接縫料。

（2）石料。為單粒級石子：10～25mm。應滿足路面面層規范對瀝青混凝土石料的要求。

（3）嵌縫材料。耐熱性能泡沫海棉。

（4）搭接鋼板。鋼板的厚度、頂寬具體而定。

（5）瀝青接縫料。配合比例（質量比）：BJ200－blue：石料＝1∶4。

1.3.2 施工主要設備

（1）電源。發電機組功率不小于24kW。

（2）機具。切縫機、電焊機、空壓機（11 kW）、風鎬、平板振搗器、小型壓路機、氣割設備（除舊）等。

（3）生產機具。碎石加熱設備、瀝青加熱設備。

（4）工具。火焰噴射器2個及其他工具、計量容器（磅秤）、撬杠（除舊）等。

1.3.3 施工工藝流程

流程：開槽→清槽→高強水泥砂漿整形→填塞結構縫隙→安裝鋼板→界面與槽底涂刷結合料→鋪筑粗混合料→鋪筑細混合料→罩面→養護。

（1）開槽。測出伸縮縫中線，以中線為基準，對稱彈出伸縮縫開槽邊線，采用切割機進行切縫。切縫時由專人使用切割機，保證線形直順。不應出現折線和錯茬，槽口偏差不得超出上口線3mm。

（2）清槽。首先拆除舊裝置，在拆除舊裝置時，避免野蠻施工，盡可能使原結構少受損害，原結構有松動、損壞的部分一定要清除，不得留有隱患。清槽時要小心，防止用力過大擾動槽外結構，清槽深度一般根據橋面瀝青混凝土鋪裝層厚度來確定，槽深清到結構的混凝土頂面為止；槽的有效寬度、深度內的浮動物體清除干凈；槽底及四壁用角磨機打磨或用鋼絲刷清理，并用高壓風泵反復吹幾遍，確保槽內干凈清潔。

（3）填塞結構縫隙。結構縫隙清理干凈后，采用泡沫海綿進行填塞。

（4）縫上面鋪設鋼板。鋼板一端固定或采取中間限位設置。

（5）涂刷底油前，施工區域占用的寬度鋪設防護裝置，防護裝置一般采用聚氯乙烯膜或彩條布，并用寬膠帶沿開槽線粘貼住保護裝置，避免施工時污染橋面。

（6）用火焰噴射器烤熱、烘干，注意火焰噴射器要以不小于200mm／s的速度擺動。

（7）一切準備就緒，澆入熔化的改性瀝青結合料，并用刮板均勻地涂抹在槽口底面與側面，涂刷時不得堆積和漏白，并用火焰噴射器對其表面進行加熱，使其結合料均勻分布。

（8）從槽口一端開始，鋪入已拌好的高溫粗瀝青混合料（190～200℃），均勻攤鋪，厚度為100 mm，用平板振動器振實。

（9）鋪細瀝青混合料，壓實厚度為70mm。

（10）用小型壓路機壓實，然后用桿件刮平，并找出高低差。保證自然密室，一般壓實后應高出舊路面1～2mm。

（11）繼續按上述方法做下一段，直至整幅或半幅做完，要注意工作接縫處的結合。

（12）從頭開始，用專用的攤鋪器攤鋪封面（根據下滲情況，適度掌握用量），用燒熱的鐵鍬刮平，一邊澆，一邊向后刮，并修整表面，整個過程需要用火焰噴射器保溫，表面改性瀝青結合料不得高出舊路面2mm。

（13）修整邊緣，去掉兩邊擋板，冷卻1～2h后，可開放交通。

1.4 需注意的問題

（1）改性瀝青結合料在使用前1h開始加溫，短時間為210℃ ，保溫時間不得超過4h。用不完時，應放出冷卻。

（2）石料應在使用前10min開始加溫，加熱時間為5～8min，溫度控制在190～200℃。

（3）瀝青混合料振搗要密實。

（4）槽底和槽側面一定要烘干、烤熱（40℃以上），避免雨天作業。

（5）使用火焰噴射器時，應避免局部過熱，導致改性瀝青結合料老化。

（6）嚴格控制材料規格及用量。

（7）施工中，若表面改性瀝青混合料出現局部沉陷或堆積，可采用火焰噴射器和平頭鐵鍬進行處理。混合料沉陷或表面低于標準的地方，用火焰噴射器烘烤該處，并將鐵鍬燒熱，用鐵鍬將少量拌和好的混合料抹平至合格，混合料出現堆積的地方，可采用局部烘烤的辦法，用熱的平頭鐵鍬鏟平至合格。

（8）熱施工時要注意防止燙傷。

（9）達到伸縮縫處最終能平順通車是施工的重中之重。

1.5 外觀驗收標準

（1）橋面連續縫與橋面高差及橫向平整度應達到《公路工程質量評定標準》（JTG F80／1－2004）。

（2）表面光滑有彈性，邊緣整齊無開裂，不應有小油包、小波浪等現象。

（3）表面無堆積的改性瀝青混合料。

（4）表面無氣泡。

2 無縫伸縮縫施工方法與常規施工方法的比較

施工方法比較見表1。

表1 無縫伸縮縫施工方法與常規施工方法的比較

由表1可見，無縫伸縮縫有以下優點：

（1）彈性恢復能力極強，可經受不斷重復的溫度變化和荷載作用的考驗。

（2）具有很優異的性能，高溫不變形，低溫不變脆，尤其用于溫差變化較大的地區。

（3）具有很好的高溫粘附性，施工時與原結構粘結牢固，保證橋梁結構的整體性，使行車更順暢和舒適。

（4）避免了由于酸、堿、鹽、油等有害物質對伸縮縫的腐蝕作用，這種優異性能可以使伸縮縫長期使用而不致破壞。

（5）施工工藝簡便、靈活，可不封閉交通施工，施工完2h后即可開放交通。

（6）以疏導、分解強大的沖擊力的理念來而解決行車沖擊對橋梁伸縮縫的硬性破壞問題。

3 無縫伸縮縫的適用情況

改性瀝青橋梁伸縮縫主要適用于伸縮縫在6cm以下新建橋梁和舊橋養護工程。

4 效果

我處2013年分別在黑大線、科鐵線24座橋梁上使用無縫伸縮縫共長397延米，經初檢各項指標均達到標準。目前觀測，伸縮縫無變形、沉降，行車舒適性大大提高。