談公路橋梁伸縮縫更換安裝與質量控制

安 定 宇

(山西省交通科學研究院，山西 太原 030006)

·橋梁·隧道·

談公路橋梁伸縮縫更換安裝與質量控制

安 定 宇

(山西省交通科學研究院，山西 太原 030006)

通過山西省某國道橋梁伸縮縫的更換安裝,分析了伸縮縫損壞的原因，論述了更換損壞的伸縮縫施工方法與質量控制措施,從而確保橋梁伸縮裝置更換安裝的經濟性、合理性。

橋梁伸縮縫，病害，更換，安裝，質量控制

伸縮縫作為高速公路橋梁設施的重要組成部分，主要用于協調自然因素引起的橋梁端部的轉動和縱向位移、伸縮自由，可以保證車輛行駛通過時比較平順，并且無突跳感及比較小的噪聲[1]。然而由于伸縮縫本身設計缺陷及車輛超載行駛或施工質量等原因，伸縮縫會出現各種損壞的情況，比如伸縮區混凝土破損、伸縮縫擠死、型鋼斷裂等問題。車輛在高速行駛的狀況下，通過這些損壞的伸縮縫時，會產生極大的安全隱患，同時行車舒適度也大幅下降。鑒于此，對損壞伸縮縫的更換安裝與質量控制顯得尤為重要。

1 工程簡介

某大橋位于山西省北部某國道改移公路段，橋梁全長391.06 m，橋梁寬度12 m(全寬)，組成為0.5 m(護欄)+11 m(車行道)+0.5 m(護欄),橋梁上部采用(9×25+3×20+4×25)m預應力混凝土簡支箱梁，橋面連續，下部采用肋板式橋臺，柱式墩，樁基礎。橋梁設計荷載等級為：公路—Ⅰ級。在2014年的一次檢測中發現，該橋梁存在超限縱向裂縫、支座開裂、伸縮縫型鋼斷裂膠條破損等病害。本文僅針對伸縮縫的更換安裝與質量控制進行闡述。

2 橋梁伸縮縫主要病害及原因分析

2.1 伸縮縫主要病害情況

根據檢測單位提供的對該橋梁的檢查報告和現場確認復核，該橋梁伸縮縫存在的主要病害情況為：

1)伸縮縫錨固區混凝土嚴重破損、形成坑洼；2)伸縮縫型鋼斷裂；3)伸縮縫局部擠死；4)伸縮縫局部失效、無伸縮。圖1,圖2是常見的伸縮縫病害情況。

2.2 伸縮縫主要病害原因分析

1)由于橋梁位于大縱坡曲線段，伸縮縫縫間擠死或型鋼變形是梁體伸縮或整體滑移后未能歸位造成的。

2)伸縮縫區混凝土開裂、破碎的原因主要是伸縮縫安裝不平整或伸縮縫與相鄰路面、橋面存在錯臺，過往重車對伸縮縫混凝土沖擊造成的。

3)伸縮裝置本身構造剛度不足，在施工過程中發現，伸縮縫錨固區錨固鋼筋數量不夠，且錨固深度也沒達到規范要求。隨著重車的通行必然產生不同程度的破壞。

3 伸縮縫更換安裝

對伸縮區混凝土開裂、碎裂較嚴重的，將破碎混凝土鑿除，補植鋼筋后進行混凝土修復。對聯端擠死和型鋼斷裂的伸縮縫，拆除舊伸縮裝置后，安裝同型號的新伸縮縫。新伸縮裝置應符合現行規范的相關規定。伸縮裝置的構造和材料應滿足設計和規范要求。伸縮縫預留槽采用C50鋼纖維混凝土。水泥采用強度等級不低于42.5的低熱硅酸鹽水泥。

伸縮縫更換安裝施工方法。

3.1 拆除損壞的舊伸縮裝置

將伸縮裝置兩側混凝土進行放樣切割，切割的位置是混凝土后澆帶與橋面混凝土的結合處，切割縫與橋面軸線垂直。使用風鎬鑿除預留槽內舊混凝土，待舊伸縮裝置完全鑿出時，拆除并取出預留槽。

3.2 清理預留槽

清理槽口，使之達到設計寬度和深度，且要露出梁端的混凝土基面，保證伸縮縫基礎堅實。在技術人員的指導下，根據當時的氣溫確定伸縮縫縫隙的大小，否則將梁端打磨、找平，但應避免過于擾動梁體封錨端。將基面內松動的混凝土塊渣清理干凈，并用高壓水槍或氣泵清除浮塵和雜物。按照設計要求，重新補植預留鋼筋，對折斷的預埋筋進行焊接加固。預埋筋整理完畢經自檢合格后，請監理單位和業主單位管理人員現場查看。檢查無誤后，方可進行下一道工序。

3.3 伸縮縫吊裝就位

根據伸縮縫中心線的位置，設置起吊裝置，起吊設備提前布置好。將伸縮縫吊裝到位，并使伸縮縫的頂面與相鄰橋面標高相平。同時在有縱橫坡的地方，還要注意縱橫坡也應與橋面相符，保持橋面線型一致。將伸縮縫吊入預留坑內，使其中心線與梁端預留坑間隙中心線對正，其長度與橋梁寬度對應吻合，且兩端要伸出橋梁防撞墻，保證伸縮縫橡膠條不積水。

3.4 安裝伸縮縫

調整伸縮縫在安裝槽內的直線度，使各縱梁的縫隙均勻一致。再在伸縮縫錨固板處，按照設計要求，立焊Φ16以上的鋼筋進行高度定位，橫焊Φ16鋼筋進行直度定位。固定后應對伸縮縫的標高再復測一遍，確認在臨時固定過程中未出現標高和線型的偏差。伸縮縫正確定位后，便可以將縫體一側的錨固鋼筋和預留槽預留鋼筋焊接以保證伸縮縫線型固定。焊接要采用雙面焊，焊縫長度大于10 cm。可以對兩側錨固筋交叉焊接，以防一側焊鋼梁變形。兩側錨固鋼筋焊接完成后，再焊接橫向鋼筋，進行連接加固，保證整體性。伸縮縫焊接牢固后，將預先設定的定位角鋼割去，使其自由伸縮。伸縮縫如果分段安裝，接縫處須由技術工人焊接，對焊接材料要做相應的試驗。焊縫盡量避開重車行走的位置。

3.5 支模、澆筑混凝土

伸縮縫就位錨固后，可先安裝好橡膠密封帶。根據縫的外形尺寸和開挖槽口制作模板。模板應做到嚴絲合縫，且能承受混凝土澆筑時的自重和沖擊力，以防澆筑時漏漿或模板塌落。伸縮縫縫體上平面加蓋東西遮擋，以防混凝土漿落入橡膠密封帶。上述準備工作就緒后，方可澆筑C50鋼纖維混凝土，對混凝土應充分振搗壓實。待混凝土固化后撤去模板和縫隙內的填充物，保證梁端自由伸縮。

3.6 混凝土養生和保護

伸縮縫混凝土澆筑完成后，應充分進行養護，養生期不少于7 d。養生期在伸縮縫處混凝土未達到80%的抗壓強度前，伸縮縫不能承受外來荷載作用。若不可避免的情況需在伸縮縫上行車時，必須采用適當的斜面予以保護。

4 伸縮縫更換安裝過程中的質量控制

結合本次工程實踐及以往的施工經驗，以及伸縮縫破壞的原因和施工工藝，加強對以下幾個方面的管控是保證伸縮縫更換安裝的質量控制要點。

4.1 切縫、清槽質量控制

切縫要順直無啃邊，槽底要露出新鮮混凝土面并鑿毛處理。槽內雜物清理干凈，澆筑混凝土前拿高壓水槍清洗。開槽后應禁止一切干擾，包括施工車輛通行或施工人員踩踏坑槽兩側邊緣，以免坑槽兩側混凝土受損。鑿除時，避免損壞主梁或橋臺結構。

4.2 伸縮縫安裝質量控制

伸縮縫應盡量保證整條運輸整條安裝，因橋面交通管制或其他原因不能整條安裝的，可分段制造，現場焊接拼接。運到工地的伸縮縫應碼放整齊，不得隨意放置，不得架空，以防翹曲變形。伸縮裝置如果分段安裝，接縫處必須由持有專業焊工證件的技術人員進行焊接。

安裝新的伸縮縫時，應根據施工環境的溫度對照設計的安裝溫度來確定新伸縮縫的開口量。當伸縮縫的安裝溫度不同于設計時，應根據跨徑、橋面連續長度、安裝時溫度綜合計算，確定縫寬。

伸縮裝置上錨環與預埋筋必須有效連接，滿足設計要求。預埋筋的植筋深度和數量均滿足設計和施工要求。為了增加混凝土的抗裂性，可以在混凝土中摻入一定量的鋼纖維。

4.3 混凝土澆筑質量控制

伸縮裝置兩側后澆混凝土澆筑應檢查相關模板安裝質量，以及混凝土的配合比、坍落度等是否符合設計要求，澆筑時應嚴格按相關施工規范操作[2]。混凝土振搗時應采用插入式振搗棒兩側同時進行，容易出現空洞的地方是伸縮縫型鋼下方混凝土，一定要用振搗棒振至不再有氣泡出現為止。混凝土振搗密實后，開始對混凝土表面進行抹面收面。用抹板搓出水泥漿，抹壓平整。壓平后的混凝土面比銜接的橋面略低1 mm～2 mm為宜，過高或過低都會造成錯臺跳車現象。混凝土初凝后，拔掉模板，及時清除伸縮縫內及異型鋼裝橡膠條槽內的異物。

4.4 混凝土養生質量控制

為防止混凝土表面開裂，待混凝土初凝后用塑料薄膜覆蓋，每天灑水養生3次，養生期不少于7 d，養生期間應封閉交通。

5 結語

橋梁伸縮縫是橋梁構造中不可缺少的部分。伸縮縫一旦出現損壞，就會嚴重影響行車速度、舒適性與安全性，甚至造成安全事故。對損壞的伸縮裝置及時更換安裝保證了國民出行的安全性、舒適性。對伸縮裝置更換安裝的全過程進行合理的質量控制，保證了新伸縮裝置安裝的施工質量，有效延長了新伸縮裝置的使用壽命，降低了養護成本。

[1] 武美萍.關于橋梁伸縮縫土工布嵌入防堵塞裝置的探索[J].山西交通科技，2015(2)：56-58.

[2] 趙 凱.高速公路橋梁伸縮裝置的維修與更換[J].山西交通科技，2009(4)：39-40.

Theinstallationandqualitycontroloftheexpansionjointsofhighwaybridgesarediscussed

AnDingyu

(ShanxiTransportationResearchInstitute,Taiyuan030006,China)

Through the replacement of the bridge expansion joints on a national road in Shanxi province, the paper analyzes the damage reason of the expansion joints and discusses the construction methods and quality control measures of replacing damaged expansion joints, so as to ensure the economy and rationality of the replacement and installation of the bridge expansion device.

bridge expansion joint, disease, replacement, installation, the quality control

1009-6825(2017)23-0164-02

2017-06-07

安定宇(1984- )，男，工程師

U445

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