公路橋梁伸縮縫損壞的原因與維修工藝

張錫坤 中交四公局第一工程有限公司

公路橋梁工程施工結束之后，在投入使用過程中，為了滿足橋面變形要求，梁端中間、梁端和橋臺、橋梁等部位需要增添伸縮縫。伸縮縫是橋梁結構中的一個重要構件，其作用在于滿足橋梁縱橫放線移動變化要求，確保橋梁上方結構不會在溫度、混凝土收縮變化等因素的影響下降低附加內力，從而維持橋面平整性。但是伸縮縫有時會產生一些病害，一旦公路橋梁的伸縮縫損壞，會直接威脅到整體結構，降低行車穩定性與安全性。所以必須要及時明確伸縮縫損壞原因，采取合理的維修工藝將其解決。

一、伸縮縫損壞原因

導致公路橋梁伸縮縫損壞原因，會受到損壞形式的影響而具有差異性。當前階段公路橋梁中的伸縮縫，是施工環節、后期投入使用比較常見的問題，以仿毛勒縫為主，該類型伸縮縫占比超過90%。毛勒縫的早期發生損害，表現在伸縮縫兩側部位混凝土破碎與中梁斷裂等，容易導致跳車問題[1]。

分析伸縮縫損壞的原因，需要以具體損壞形式為依據，圍繞公路橋梁伸縮縫的維修養護展開分析。一般是在伸縮縫使用環節導致破損，如果維修養護不及時，便會直接影響到公路橋梁工程質量以及行車安全。因此，公路橋梁工程的維修單位務必要及時分析伸縮縫損壞原因。并且及時組織維修養護工作。

第一，車輛積壓。導致伸縮縫破損的根本原因是長期受車輛擠壓，其中部分車輛存在嚴重超載行為，從而增加了公路橋梁的負荷力，使其長時間處在疲勞狀態下，進而導致伸縮縫破損。進入到信息化時代下，我國交通運輸行業發展速度加快，交通量顯著提升[2]。若公路橋梁伸縮縫的問題沒有得到及時解決，那么工程遭承擔較大的負載之后便會直接威脅到結構質量，從而引發伸縮縫的變化，在橋梁上方導致位移或者損壞、斷裂等質量問題。

第二，伸縮量不足縮短公路橋梁伸縮縫使用期限。針對伸縮裝置進行安裝，期間需要準確計算伸縮量，如果計算結果不準確，相關工作人員選擇伸縮縫裝置也會受到影響。無法確定相應的伸縮縫類型，致使伸縮縫尺寸不合理，在橋梁投入使用之后，增加破損的幾率。現代化公路橋梁工程建設相關工作人員無法準確控制伸縮縫位移現象，若上方行駛大型車輛，那么橋梁伸縮縫的荷載力也會相應提升，進而導致公路橋梁斷裂。同時伸縮縫安裝環節也會存在一些問題，施工人員安裝伸縮縫重視程度不高，采用的施工工藝缺乏規范性，也直接影響到伸縮縫裝置安裝效果[3]。比如伸縮縫安裝過程中，過早的接觸定位角鋼，很容易引發伸縮縫裝置變形現象，或者伸縮縫裝置的高度沒有調整到對應的位置。如果高度與縱坡高度之間不統一，會引發錯臺現象，為今后公路橋梁施工埋下安全隱患。

第三，伸縮縫養護不到位引發公路橋梁伸縮縫構件質量問題。組織伸縮縫施工的環節，施工人員除了要在前期加強養護重視之外，伸縮縫施工后期也必須及時組織養護，并且要在養護工作中采取合理的方式，維護伸縮縫質量，將伸縮縫內部殘存的垃圾及時清理，以免伸縮縫堵塞。在伸縮縫構建的過程中，避免自然環境侵蝕導致的伸縮縫老化問題，可以延長伸縮縫的使用壽命。

二、公路橋梁伸縮縫損壞預防

（一）設計環節

公路橋梁的設計環節需要加強對伸縮裝置的重視，科學選擇伸縮裝置，結合工程所在地區氣候特征，按照計算伸縮量完成伸縮裝置的選擇。例如某地區的氣候特點是冬季時間長、夏季時間較短，且晝夜溫差大，一日中高溫時間段對公路橋梁的照射時間不長，根據當地氣象部門所提供最高最低溫度計算伸縮量數據，兩者對比發現存在較大出入。根據養護觀測經驗，公路橋梁上方的實際伸縮值小于設計50%[4]。那么在伸縮裝置型號選擇方面，可能會存在整體偏大的現象。最終統計結果顯示，預留伸縮量較大的伸縮縫損壞幾率也會相應提升。伸縮裝置在現澆混凝土預留空間方面，建議預留出較大的空間，可以獲得良好的應力傳遞效果，并且提升剛性錨固性能。

（二）施工環節

在施工環節預防伸縮縫損壞問題，需要重點關注公路橋梁伸縮縫裝置施工，根據既定施工流程、工藝標準等展開各個環節的作業[5]。

1.完成路面攤鋪之后裝縫

為了加強公路橋梁路面平整度，應該要按照路面攤鋪、裝縫的順序進行施工。首先施工人員攤鋪路面，隨后開槽進行伸縮縫的安裝。路面攤鋪前要將預留縫隙中的雜質全部清理，并且在內部嵌填泡沫板，使用砂袋或者級配砂石袋將槽口填實[6]。

2.切縫與清槽

根據預留好的槽口寬度，采用切縫機在路面上方油面層展開切縫操作，切縫過程中施工人員要時刻關注路面切口是否完整，不能出現啃邊這一質量問題。完成切縫之后，將槽內的瀝青混凝土與填料全部清理，鑿毛槽口內部混凝土表面也要及時清理雜質。

3.伸縮縫安裝

正式開始下縫之前，施工人員要對槽內部預埋鋼筋嚴格檢查，如果發現鋼筋裂縫、折斷、所處位置不合理、縫隙過大的問題，務必要及時處理，沿著伸縮縫方向，每米空間范圍內最少要埋設1根鋼筋，并且將該鋼筋和毛勒伸縮縫錨環焊接，由施工人員檢查焊接是否牢固。伸縮縫錨固鋼筋要加密加粗處理，擴大預埋件焊接面積。順延伸縮縫完成縱向鋼筋的設置，要求縱向鋼筋與伸縮縫焊接。縱向鋼筋上方10～15cm范圍內加焊“人”形鋼筋，并且與主梁鋼筋、鋪裝層鋼筋分別連接，確保縫體、主梁橋面能夠構成統一的整體。

在安裝伸縮縫過程中，按照安裝環節環境溫度實時調節毛勒伸縮縫鋼筋之間的距離，毛勒伸縮縫放入到槽內，縫中心線和實際預留縫的中心線必須要重合，偏差小于10mm，鋼邊梁內邊則要垂直[7]。毛勒伸縮縫放置到指定位置之后，按照縱坡、橫坡、標高，對鋼梁頂面進行調整，要求鋼梁頂面與鄰近瀝青混凝土路面高度相差1～2mm左右，鋼筋頂面不能超過路面標高[8]。

4.混凝土澆筑

公路橋梁施工現場的立模施工環節要格外關注模板密封性，水泥漿不能漏入到支撐箱內部，否則很容易干擾支撐部件與控制系統的正常運行。混凝土澆筑施工前，錨環內部需要插入相應數量的縱向鋼筋，鋼邊梁水平之上方鋪設鋼筋網，支撐箱的底板上方則要鋪設雙層防震鋼網。根據設計階段確定的混凝土類型展開配合比設計，除了要關注混凝土強度這一因素外，還必須要了解混凝土的工作性能，需要使用收縮低、快硬、早強混凝土，要求混凝土的標號大于上部結構混凝土標號。在混凝土澆筑期間，尤其要觀察混凝土拌和質量，由于伸縮縫施工可能會存在分散、混凝土用量少等現象，導致混凝土拌和運輸缺乏規范性，運用拌和設備的計量性能欠佳，應用非強制攪拌機設備會直接影響到混凝土澆筑質量。不管最終混凝土用量如何，均要選擇具有電子計量功能的拌和裝置。除此之外，施工人員要對模板、錨環、橫梁支撐箱下方混凝土密實度加以關注，混凝土養護過程中，上方不能有任何車輛通行。

（三）養護環節

第一，伸縮裝置附近橋面如果存在凹凸不平的現象，并且超過5mm，便要通知施工人員進行修補；第二，伸縮裝置附近存在裂紋或者有異常響動，必須馬上組織檢修，明確破損位置與嚴重程度，制定修補方案；第三，伸縮裝置上表面如果有泥沙或雜物存在，要馬上將其清理，表面裂縫中的泥沙全部清理之后灌注填充材料；第四，施工過程中如果即將進入雨季，要全面組織現場排水裝置檢查，將其中存在的雜物全部清理，如果發現銹蝕現象，需要提前做好防護，保證排水流暢性；第五，如果伸縮裝置存在裂紋或者破損，必須馬上清理或修補。伸縮縫早期裂縫要馬上處理，才能夠避免滲水或者伸縮面積擴散等現象。建議應用環氧樹脂膠液灌縫。若伸縮縫已經有小面積的破損存在，也可以運用環氧樹脂砂漿，修補過程中首先鑿除破損部分，并且將鑿除的雜物清理，隨后使用環氧樹脂砂漿進行修補。在混凝土表面上方涂抹環氧樹脂膠液，優化連接性，避免沖擊與振動導致的伸縮縫質量問題；第六，伸縮縫大面積的破損現象無法修補，則要將其替換，替換施工方式和伸縮縫安裝相同，期間要注意鑿除松散混凝土部位，通常橋面部分控制在50cm左右，橋臺和背墻的寬度相同。

三、公路橋梁伸縮縫損壞的維修工藝應用

（一）維修準備階段

正式開始伸縮縫損壞維修之前，工作人員要做好準備工作。因為公路橋梁伸縮縫主要是在公路位置上形成，所以為了確保維修工作的安全性，保證維修效果，要提前展開交通管制，其中包括維修前期階段的警示牌設置、組織專門人員負責交通路況的實時監督，要求所有工作人員統一著裝，可以起到警示的效果，以免產生安全問題。維修材料與和機械設備準備就緒后，應該了解維修橋梁伸縮縫數量與參數等，根據采集到的數據制定維修方案，選擇維修工藝，確保所需要的材料能夠順利運輸到施工現場。除此之外，準備機械設備階段，要求準備電焊機、發電機組和混凝土預拌機等設備。

（二）維修階段

第一，拆除伸縮縫破損部位，位于兩側部位的混凝土進行切割，已經形成破損的混凝土則要破碎處理。期間要求維修人員控制好破損力度，避免觸碰到橋體和鋼筋結構，影響到公路橋梁結構穩定性與安全性。結束破損作業后，建議割裂老舊伸縮縫并將其取出。施工過程中預留鋼筋，保證伸縮縫損壞部位能夠順利取出，并且能夠承受錨固支撐。取出伸縮縫期間，需要避免碎石掉落至梁端縫隙中，如果掉入到縫隙內，要馬上將其取出，確保伸縮縫安裝之前的清潔度，組織所有工作人員回收施工現場的垃圾，以免影響到后期交通流暢性。

第二，安裝伸縮縫結束前期，伸縮縫破損拆除后，要維持梁段縫潔凈度，清理槽池底部，不能有雜物存在，隨后檢查預埋鋼筋，如果發現損壞則要馬上修補。通過伸縮縫測量數據選擇相應的伸縮縫類型，在施工現場預留充足的空間，可以設置新的伸縮縫，并且保證最為理想的契合度。同時，在位移箱裝置上方支撐設置鋼筋，加強公路橋梁工程承載壓力的規范性。完成伸縮縫安裝后，施工人員重復測量伸縮縫路面標高與頂面，如果發現不合理之處馬上進行調整，直至高度符合標準，方可將其鎖定，并開始后續的焊接作業。結束焊接施工之后和鎖定鋼片接觸期間，要重點關注安裝環節的溫度，要求溫度控制在標準數值范圍內。

第三，在混凝土澆筑環節發現伸縮縫破損，必須要確保伸縮縫在完成安裝的狀態下，期間沒有任何問題存在方可開始兩側部位澆筑，要求澆筑環節保證效率，以免影響到沿途車輛行駛的安全性。混凝土預拌過程中嚴格按照設計標準配料，所有材料的質量與施工要求相符。澆灌過程中采用插入式振搗，確保混凝土灌滿之后即可結束。混凝土澆灌狀態需要實時檢查，其作用在于加強混凝土牢固性，以免后期產生空洞或者蜂窩麻面等質量問題。對于伸縮縫損壞的維修，還需要做好防水處理，伸縮縫強度滿足設計標準可以安裝橡膠帶，并且開始后續環節的施工作業。

結束語：綜上所述，公路橋梁工程施工、投入使用之后，容易引發伸縮縫破損等問題，直接影響到工程結構穩定性，還有可能會威脅到車輛行駛安全與舒適度。所以，無論是在任何階段發現伸縮縫破損現象，應該及時分析根本原因，采取相應的維修工藝，鑿除破損部位，從伸縮量、維修方法、施工現場溫度等多個方面著手，完善伸縮縫維修方案，切實提升公路橋梁工程質量。