雙向八車道高速公路橋梁模數式伸縮縫分段維修更換技術

（浙江省紹興市高速公路運營管理有限公司，浙江 紹興 312000）

據數據統計，2019年客車流量、貨車流量和運量累計同比增長均超過100%，面對如此巨大增幅，高速公路伸縮縫病害也日益顯現。本文梳理研究大長度模數式伸縮縫在高速公路通車環境中產生的病害原因，并通過實踐總結歸納維修更換中的技術要點和處置方案，從而提升高速公路行車的平穩性、舒適性、安全性。

一、雙向八車道高速公路橋梁大長度模數式伸縮縫使用情況及病害原因

浙江省嘉紹跨江通道南岸接線高速公路為雙向八車道高速公路。該高速公路自2013年7月通車以來，主線流量由2013年1.30萬車次增長到2019年3.95萬車次，年均增長達25%，截至2019年底，共維修更換模數式伸縮縫7條，占比4.86%，更換長度102.3m，占比3.92%，損壞部位全部為第3或第4車道。伸縮縫所處位置均在橋梁下坡位置，多數伸縮縫損壞發生在冬季，損壞情況均為位移箱損壞使中梁塌陷甚至斷裂。同時另有14條模數式伸縮縫存在中梁變形和扭曲現象。

據數據統計分析，該高速公路2013年至2019年車流量中貨車占比分別為19.12%、35.51%、35.73%、37.55%、39.71%、39.69%、40.27%，同時五類大貨車占總貨車比由2013年的39.80%提高到2019年的49.77%；截至2019年底，通過單車道模數式伸縮縫貨車流量累計達1338.92萬車次，累計軸壓5280.85萬次荷載。通過2013年至2019年數據分析得到，重型貨車過車軸壓荷載激增對模數式伸縮縫壽命周期影響較大，結合此高速公路在2018年9月第一條大長度模數式伸縮縫損壞分析得到，大長度模數式伸縮縫損壞臨界點為貨車過載990.3萬車次，軸壓7622.77萬次荷載，此后兩年里，共計7條大長度模數式伸縮縫損壞，損壞位置全部在貨車專用車道。

根據分析，產生病害的原因主要有以下幾點。

1.車輛荷載。運營期間大長度模數式伸縮縫損壞主要原因是超負荷的貨車過載量。

2.設計不當。設計期間對橋梁伸縮量計算不準確，導致伸縮縫選項不合理；伸縮裝置與橋梁槽口的預埋錨固數量不足；排水設施不完善導致位移箱、支座腐蝕。

3.施工工藝。橋梁伸縮縫施工期間質量問題，未能嚴格掌握施工工藝和工序，比如混凝土澆筑問題、錨固件焊接質量、伸縮縫調平等。

二、橋梁大長度的模數式伸縮縫在維修更換中的技術要點和處置方案

目前，國內雙向八車道高速公路模數式伸縮縫損壞后更換施工沒有完全標準化、規范化，也未出臺相關規范和文件，因此八車道高速公路模數式伸縮縫損壞后的處置更換施工規范化迫在眉睫。

表1 7條大長度模數式伸縮縫不同處置方式

嘉紹跨江通道南岸接線高速公路7條大長度模數式伸縮縫損壞，采取不同處置方式更換施工，如表1所示。

2018年9月至2019年1月期間共有4條模數式伸縮縫損壞，采用全段拆除更換施工方案，由于四車道通行保暢壓力大，全段更換需要分兩次實施，施工工序如下。

1.按國標要求封閉第3、4車道，完成現場區域安全布控；2.利用風鎬拆除老伸縮縫；3.預埋鋼筋校正處理；4.新伸縮縫安裝與焊接固定；5.接縫支模和混凝土澆筑；6.阻水條安裝；7.通車前檢查。待3、4車道修復通車后再修復1、2車道，整個過程需夜間封道，封道審批手續較繁瑣，且安全壓力較大，全部修復完畢需耗時7天至9天左右。

通過咨詢專業單位和現場實地查看，秉著精準養護的原則，降低更換過程的時間和安全風險。自2019年9月起，調整更換施工方案為分段更換，即只更換損壞段伸縮縫。

原來整段更換一次費用需20萬元以上，調整更換方案后，根據損壞情況單車道分斷更換費用為5萬元至7萬元，下降近70%，維修時間由原來10天縮短至1天，大大降低了涉路施工安全風險。

經過半年多的運行和觀察，大長度模數式伸縮縫采用分段更換后運營情況良好，伸縮縫位移正常，橫向平直度、縱向平整性和過車承載性都較好，功能上與全段更換基本無差異。

三、模數式伸縮縫分段更換施工注意點

1.嚴格按照橋梁設計圖紙和橋梁實際情況，定制伸縮縫形式和長度，主要是根據損壞伸縮縫位移箱位置順延至最近的未損壞位移箱的情況，并以此預留10cm至20cm，定制伸縮縫兩邊位移箱同樣預留10cm至20cm，確保新老伸縮縫的平直度和承載性能。

2.鑿開老縫后要對缺失的預埋錨加固鋼筋（直筋），預留槽口，并且具備可焊性。

3.施工完成后防水條恢復時間盡量往后延，需等待伸縮縫混凝土達到一定強度后安裝，防止出現損壞、移位等現象。

4.預埋錨固焊接過程要采用分段點焊加固的方法，盡量與老裝置連接。

5.混凝土材料的選擇根據實際情況，目前主流為鋼纖混凝土，新材料有纖維混凝土、機場自留平混凝土。在使用鋼纖混凝土時，下部可適當減少鋼纖比，增加流動性，提高混凝土密實性。

四、結語

本文分析了雙向八車道高速公路橋梁模數式伸縮縫病害原因，并結合路段實際情況，研究和實踐了大長度模數式伸縮縫的維修更換技術，經過半年多的觀察和運行，分段更換后的模數式伸縮縫運營情況良好，為后續雙向八車道高速公路橋梁模數式伸縮縫病害處置提供了可鑒經驗。