高速公路橋梁伸縮縫施工工藝及支座維修措施研究

劉銳生

（廣東能達高等級公路維護有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引言

高速公路橋梁建設中，伸縮縫及支座均為重點內容，通過伸縮縫的設置可以提高橋梁結構對溫度變化的適應水平，以免因溫度的改變而導致橋梁結構受到影響；支座可發揮出支承作用，有利于保證橋梁結構的穩定性[1]。在工程建設中，施工單位需立足實際條件，利用科學的施工工藝設置伸縮縫，并密切關注支座的實際狀況，采取相應的維修措施。

1 高速公路橋梁伸縮縫的基本功能

橋梁結構中，伸縮縫常見于橋面斷縫、上部結構的活動端，是細部結構和施工中容易忽視的部分（見圖1），但其對橋梁的重要性不言而喻，兼具多重功能，主要包括以下方面：充分傳遞源自橋面的車輛荷載，使其沿著特定的傳力路徑傳遞至梁體，保證受力的合理性，避免結構實際受力超出許可范圍；提高橋梁的適應能力，調節橋梁的位移變化，有利于維持橋梁上部結構的穩定性，避免其產生大幅度徐變；具有防水、排水的功能，減輕橋梁結構遭受水損害的程度；削弱振動和噪聲，改善車輛通行環境以及周邊居民的生產生活環境，提高高速公路橋梁的綜合品質。

圖1 橋梁伸縮縫

2 高速公路橋梁伸縮縫的施工工藝

施工工藝流程如圖2所示。

圖2 橋梁伸縮縫施工工藝框圖

2.1 施工準備

2.1.1 在預制梁板和橋臺背墻兩處施工時，按照設計要求精準預埋錨固鋼筋并預留槽口。

2.1.2 梁板安裝環節重點考慮設伸縮縫的墩、臺結構，因地制宜地調整縫隙的大小，以確保后續伸縮裝置可以精準安裝到位。

2.1.3 槽口內，對預埋鋼筋間采取填充處理措施，材料可以選擇砂或者砂性土。相比預埋鋼筋頂面而言，外露的頂面需要略高出1～2cm，此舉目的在于有效保護鋼筋，以免其被壓壞[2]。

2.1.4 在施工前，根據現場作業條件以及工程要求制定詳細的伸縮縫施工方案，以作為正式施工的指導；做好技術交底和崗前培訓工作，使工作人員對施工目標、施工工藝等形成準確的認識，例如順直度、平整度、間距等相關指標的控制方法，提高施工的規范性。

2.1.5 以施工要求為準，適配材料和機械設備等相關物資，加強材料進場時的質量檢驗工作，同時調試設備，使其保持穩定運行的狀態。此外，諸如拌和站、輸送設備等的運行均要滿足要求。

2.1.6 做好現場防護工作，設置施工警示標志，采取交通管制措施，給伸縮縫的施工創設良好的條件，以減小外界交通流量對現場作業的影響。

2.2 伸縮裝置的運輸方法

2.2.1 伸縮裝置運輸階段，將其以捆扎的方式置于平板車上，運輸車輛平順運行，不可隨意大幅提速以及急剎車，同時轉彎處應慢行，以免發生傾覆。

2.2.2 以橋梁施工要求為準，將指定規格的伸縮裝置運輸至現場，用四點吊裝法裝卸，避免磕碰；盡可能將單根伸縮裝置放置在伸縮縫槽口周邊，不可與地面直接接觸，亦不可與外部其他構件發生碰撞。

2.3 伸縮縫的安裝

2.3.1 切縫

根據工程進度，于合適的時機切縫。橋面瀝青混凝土鋪筑工作落實到位且經過養護后，檢查瀝青路面的平整度，實測結果滿足要求后進入切縫環節。以施工圖紙為準，嚴格控制開槽寬度，組織測量放樣工作，為正式切縫提供參照基準，通?？衫瓋傻啦噬猃埨K，再根據該線切縫，此舉有利于保證切縫的規整性與順直性[3]。

2.3.2 開槽

開槽由人工利用風鎬完成，產生的開槽深度至少達到12cm。為防護周邊路面（避免其受到污染），覆蓋彩條布或鋼板，以起到防護的作用。操作中，先用風鎬鑿除切縫間的瀝青路面，再全面清理殘留在槽口內的雜物，進一步利用高壓水槍沖洗，保證槽內足夠潔凈。

若切縫采用的是干切的作業方法，可利用鼓風機清理其中的粉塵等雜物。經檢查后，若梁與梁的間隙不達標，則根據實際情況做適當調整，直至其滿足要求為止；槽內鋪設有預埋筋和錨固筋，根據設計圖紙將其理順，使其精準分布至指定位置，并采取除銹措施，清理鋼筋構件上的銹跡。

2.3.3 校正鋼筋

受過往車輛以及施工機械的壓力作用，部分脆弱的預埋鋼筋容易發生變形，嚴重時將折斷，影響正常施工。出現此情況后，施工人員應及時分析實際受損程度以及具體原因，進而采取補焊措施，直至受損部分恢復完整狀態為止；此外，預埋筋的尺寸還需完全滿足要求。

2.3.4 吊裝作業

伸縮裝置的長度較大，吊裝空間有限，容易在吊裝期間因姿態控制不到位而發生碰撞，進而使伸縮裝置存在受損、變形等缺陷。若為鋼絲繩兩點起吊的方法，則容易發生彎曲變形現象。對此，較為合適的是采用25#槽鋼，數量為2 根，經焊接處理后形成“口”字形鐵扁擔，再采取四點吊裝的方法，保證吊裝過程中伸縮裝置的平穩性。吊環下分別掛長為100cm 的φ16mm 短鋼絲繩，配套卡具，與伸縮縫裝置連接?？紤]到伸縮裝置易壓壞槽口內鋼筋的情況，可以沿縫長方向按2m 的間距依次設置12cm×12cm 方木作為臨時支撐橫梁而使用。緩慢吊裝，將伸縮裝置平穩放置并對其位置做精細化調整，直至精準就位為止[4]。

2.3.5 安裝、檢查及調整

安裝前先清理槽內的雜物，關鍵是橋梁支座間的細節部分，需要利用高壓水槍沖洗干凈；通過對自制門架、短道木等裝置的組合，共同構成完整的調平架，沿縫長方向按2m 的距離依次布設，調整螺帽和螺桿高度，抽出臨時支撐梁，同時確保伸縮裝置的頂面能夠與路面呈齊平的關系。經調整后檢查伸縮裝置中心線，要求其與預留縫中心線保持重合（最大誤差不可超過3mm），并在此基礎上進一步調整伸縮裝置的標高。安裝期間，加強對裝置順直度和平整度的檢測與控制，順直度需在3mm 以內，平整度在2mm 以內。

2.4 型鋼的焊接處理

伸縮裝置所處位置無誤后，先對其一側做焊接處理，然后割開鎖定鋼板，在另一側操控螺旋千斤頂，目的在于有效調整伸縮縫隙數值。同時，分兩種情況考慮，若伸縮量小于設計值，可行方式是適當調小型鋼間隙，反之則適當加大該間隙。溫度是影響作業效果的關鍵因素，在工期許可時安排在每日最低氣溫時段安裝[5]。經前述對伸縮縫隙的調整后，對伸縮裝置的環形鋼筋與預埋鋼筋做焊接處理，具體為分段點焊加固的方法，其可以避免型鋼過度受熱而變形。焊接材料選擇的是優質焊條，按照“頂面-側面-底面”的順序依次焊接，每完成一處焊接后均做質量檢查，確保各處的焊接質量均可達標。

2.5 鋼纖維混凝土的澆筑及振搗

型鋼定位錨固、路面層鋼筋鋪設到位后，再次清理開槽內的垃圾，經監理驗收后，若通過，則進入鋼纖維混凝土澆筑環節。同時，遵循一次澆筑到位的原則，加強質量控制，確保其具有密實、平整的特點。澆筑期間適度采取振搗措施，即兩側同步振搗，期間密切觀察澆筑點位的實際情況，若有泛漿、無氣泡，則結束振搗作業。振搗時，操作人員嚴格控制振搗點位，避免振搗設備碰觸鋼筋或是其他構件；經振搗處理后，仍需利用刮杠對混凝土表面做進一步的處理，以提高其平整度。

2.6 養生

混凝土達初凝狀態后，在其表面覆蓋麻袋，進入灑水養生環節，全程需保證混凝土呈濕潤的狀態。通常，養生時間需達到15d 及以上，期間采取交通管制措施，無關人員及設備不可入場，盡可能減小外部因素對混凝土成型質量的影響。經檢查后，若伸縮裝置兩側混凝土強度達標且無其他質量問題，則開放交通。

2.7 安裝橡膠條

根據混凝土的實測強度判斷是否具備安裝橡膠條的條件，待混凝土的實際強度達到設計強度的50%后，即可將縫內的雜物清理干凈，再將橡膠條安裝到位，需要確保安裝后的橡膠止水條具有平整性，總體上較為整潔、外形美觀。

3 高速公路橋梁支座的功能、常見病害及維修措施

3.1 支座的功能、常見病害

橋梁工程中，支座的功能主要為：實現對車輛荷載的傳遞，使其從上部結構傳遞至下部結構；優化水平荷載的分布狀態，避免局部受力過于集中（某處受力過大時，易導致該結構失穩）；調節橋梁上部的橫向位移，使其可以有效適應氣溫的變化，增強橋梁整體對環境的適應性水平[6]。

高速公路橋梁支座中，較為普遍的病害有如下幾種：裂縫。支座墊石與梁底支座不平，存在剪切力作用，此時容易出現裂縫。另外，在橋梁所需承受的荷載逐步增加下也容易出現裂縫病害，此時主要與底部承載力不足有關，且該病害將隨著橋梁使用時間的延長而愈發明顯，原因在于荷載作用更強且結構材料性能發生退化；脫空。脫空的出現主要與支座施工方法不合理有關，具體表現在工序銜接不當的層面。由于未采取控制措施，梁片受力缺乏均勻性，制約了支座的功能，隨著時間的延長，逐步出現松散的情況，因輕微病害的逐步積累，最終導致支座頂部脫空。

3.2 裂縫病害的維修措施

4.2.1 縫寬＜0.15mm 時，直接刷涂環氧樹脂是較為可行的方法，在確定裂縫病害的發生范圍后，對其兩側10cm 做打磨和清理處理，制備適量的封閉材料涂抹于裂縫處，以起到封閉裂縫的效果。在制備裂縫封閉材料時必須選擇優質的原材料，嚴格控制用量，以得到均勻性較好的混合料。此后，由施工人員利用灰刀沿裂縫兩側10cm 范圍內涂抹前期已經制備好的漿液，在此操作時應嚴格控制各處的厚度，通過環氧樹脂等相關材料的應用有效處理裂縫。

4.2.2 縫寬≥0.15mm 時，針對裂縫病害的處理流程相對更多，需逐步落實各項工作，從根本上處理裂縫，即在注入環氧樹脂前適度打磨裂縫，再進一步按照前述所提的注漿方法予以處理。首先，利用砂輪機沿著裂縫的走向對其周邊5cm 寬的范圍內做打磨處理，此后清理裂縫處殘留的雜物，使其保持潔凈，以免影響后續材料的注入效果（若裂縫處有較多的粉塵或是其他雜物，后續注入環氧樹脂后，材料與縫壁的貼合穩定性不足，隨之影響封閉效果）。按要求制備環氧樹脂，利用特定的設備將其注入已經處理好的裂縫內，在完成該類材料的注入作業后，沿裂縫2～3cm 寬做進一步的涂刷密封處理，全面封閉裂縫，后續加強對裂縫處理部位的養護，使環氧樹脂能夠與裂縫穩定結合于一體，逐步成型，封堵裂縫，同時加強質量檢查，判斷實際情況，存在問題則從源頭上處理到位[7]。

3.3 支座脫空病害的維修措施

支座有脫空的情況時，應用較為廣泛的方法是確定脫空部位的實際狀態，向該處楔入合適尺寸的楔形不銹鋼鋼板，通過該類材料的應用改善支座的受力條件，使其可正常使用。楔入處理的方法操作便捷，且不會損傷現有的結構，因此兼具質量、效率多重優勢。

現階段高速公路交通流量逐步增加，車輛荷載對公路橋梁的作用更為明顯，支座脫空的類型、成因錯綜復雜，若要充分發揮出前述所提處理方法的應用效果，則必須準確掌握脫空的實際情況，并加強對鋼板質量的控制（不銹鋼鋼板、鋼板原材），例如材質的選擇、厚度的設置均是關鍵的內容，工作人員需全面兼顧各項要素[8]。

通常，不銹鋼鋼板的大小普遍為1mm、2mm 或者3mm，鋼板原材料則以5mm、1cm 居多。考慮到施工的靈活性要求，需制作全面積、3/4、1/2、1/4 四種類型的墊板，以便備用。待楔形不銹鋼鋼板安裝到位后，借助外力將其楔入，使其穩定在脫空處起到“填充”的作用，進而使支座可正常使用。

在支座脫空處楔入鋼板時，需在楔入前做好準備工作，即取適量的改性環氧材料，將其均勻刷涂在墊板的表面；同時，應當加強對墊板材質、尺寸的論證，保證其具有可行性；在完成鋼板的楔入作業后檢查實際情況，若存在問題，則及時處理，確保楔入后的鋼板可以充分發揮出改善支座使用狀態的作用。

4 結語

綜上所述，伸縮縫、支座均是高速公路橋梁中的關鍵結構，伸縮縫雖然屬于細部施工內容，但對全橋適應性和穩定性所帶來的影響較為明顯；而支座則容易出現脫空問題，影響上方結構的正常使用。對此，相關施工單位應以科學的施工工藝進行伸縮縫施工和妥當的方法做好支座維修工作，以此提高高速公路橋梁的質量水平。