高寒地區480型多向變位梳齒板伸縮裝置施工技術研究

李凱

（中鐵二十二局集團第一工程有限公司，黑龍江哈爾濱 150000）

0 引言

隨著各地城市建設進程加快，我國逐漸形成高架橋體系的快速路網環路。為了確保行車速度及舒適度，要求伸縮縫在橋梁橫、縱及豎向均能自由伸縮，須牢固、穩定、可靠，且應與伸縮縫兩側路面銜接平順。伸縮裝置在于調節由車輛荷載和橋梁建筑材料所引起的結構之間的位移和聯結，伸縮裝置一旦破壞，將嚴重影響行車速度、舒適度與安全性。本文介紹在橋梁縱坡較大情況下，480 型多向變位梳齒板伸縮裝置施工工藝，為今后伸縮裝置的施工提供一些經驗。

1 工程概況

哈西大街打通工程位于哈爾濱市南崗區，橋梁為雙向六車道標準，跨越哈南編組站采用（118+198+118）m 雙塔雙索面轉體斜拉橋，半漂浮支撐體系，主梁采用預應力混凝土肋板式π 形梁，頂寬29.8m，機動車道寬23m，主梁設320cm 寬端橫梁。橋梁主橋兩側采用480 型多向變位梳齒板伸縮裝置，與市政部分預制混凝土箱梁相連接，單側伸縮裝置總長度23m，橋面為雙向橫坡，坡度1.5%，斜拉橋兩側位于4%、3.7%縱坡的豎曲線內。

2 480 型多向變位梳齒板伸縮裝置構造

圖1 480 型伸縮裝置多向變位球鉸圖

橋梁梁體的兩端分別設置活動端和固定端，在活動端下方安裝變位箱，將多向變位裝置（球鉸）安裝于變位箱內，使變位球鉸結構與混凝土分離，從而實現變位結構在整個伸縮裝置中的獨立性，活動端梳齒板通過多向變位內球鉸裝置實現橋梁橫向、縱向、豎向、扭轉變位。

3 施工工藝

3.1 施工工藝流程

測量放線—槽口清理—螺栓組鋼筋托架安裝—多向變位箱安裝—鋼模板安裝—橡膠止水帶安裝—澆筑鋼纖維混凝土—梳齒板安裝—養護、螺栓緊固、封膠。

3.2 運輸、存放

伸縮裝置在運輸和存儲的過程應固定平放，采用軟質材料下墊上蓋，以防止伸縮裝置油漆被磨損及防止變形。進場后及時清點零配件的種類數量，及時入庫保存。

3.3 測量放樣

待瀝青面層攤鋪壓實完成后，根據伸縮裝置設計圖紙，在瀝青路面上標示出安裝槽口邊線，并用瀝青混凝土切割機進行瀝青路面切割，切割前在下坡側鋪墊彩條布以防止路面污染（該伸縮裝置平面布置圖見圖2）。

圖2 480 型伸縮裝置平面布置圖（單位：mm）

480 型多向變位梳齒板伸縮裝置，活動端槽口寬為520mm，固定端槽口寬1290mm，槽口深度270mm，梳齒板端距離瀝青路面200mm（見圖3）。

圖3 480 型伸縮裝置剖面圖（單位：mm）

3.4 槽口清理

根據切割的縫寬，采用風鎬破除槽口區內的瀝青混凝土，將縫區底面混凝土鑿毛，并把構造縫內的雜物清理干凈，以確保梁體的自由伸縮不受影響；雜物清理干凈后對混凝土面進行鑿毛處理，保證新舊混凝土連接緊密。

3.5 螺栓組鋼筋托架安裝

梳齒板緊固螺栓按照設計間距與支撐托架鋼筋連接，形成螺栓組鋼筋托架，調整主橋梁體與市政混凝土箱梁預埋鋼筋至合格要求后，將螺栓組托架放入預留槽內，用三米直尺定位托架，同時焊接連接鋼筋[1]。

（3）機械設備租賃管理。施工管理中，嚴格執行租賃管理。在設備租賃以前，對市場情況進行充分調查，在多方詢價的基礎上選型，以機械設備性質為依據，確定租賃的相關事宜，簽訂合同予以保證，而在使用中應做好經常性抽檢，使機械設備始終處在良好使用狀態。

鋼筋托架焊接完成后校正支撐螺母，支撐螺母距路面頂距離=板厚+不銹鋼板厚+橡膠板厚+橡膠調平墊圈厚。調平螺母上放置橡膠調平墊圈，調平支撐螺母頂高應高出計算值2mm，便于安裝時調平[2]。

3.6 變位箱安裝

將變位箱放入托架中預留位置，用三米直尺及專用定位工具進行位置調整和焊接。根據圖紙要求，在混凝土后澆帶區域（寬度不小于20cm 的混凝土區域）安裝回型鋼筋架和通長鋼筋。

3.7 安裝模板

模板采用3mm 厚鋼板制成，通長設置在構造縫兩側，鋼模板作為永久結構不拆除。市政小箱梁一側與混凝土箱梁端頭緊貼，并與梁體預埋筋進行焊接；主橋一側與斜拉橋主梁端頭緊貼，并與梁體預埋筋進行焊接[3]。

3.8 安裝止水帶

模板安裝完成后安裝止水帶，安裝時注意止水帶的橫坡，有必要的話可以在止水帶內導入水，檢測止水帶的防水導流性能。

3.9 澆筑混凝土

采用配制好的鋼纖維商品混凝土（具體參數見表1），混凝土運輸車運輸至施工現場后，人工用小車推運混凝土，插入式振搗器振搗，人工壓光找平。

表1 鋼纖維商品混凝土配合參數

3.10 不銹鋼板（橡膠板）

不銹鋼板（橡膠板）設置在梳齒板下、底層混凝土面上，作為混凝土與梳齒板的隔離設施，混凝土澆筑完成后人工安裝。

3.11 安裝梳齒板

將固定板安放在固定螺栓上，用三米直尺測量固定板和路面的高差，控制板面比路面低1mm[符合《公路工程質量檢驗評定標準》（JTG F80—2004）的規定]，通過擰緊板面螺母調整高度（橡膠調平墊圈提供了調整空間），調整好后初步緊固板面螺母。

將活動板放入固定好的托架上，用三米直尺測量活動板與路面的高差，逐步擰緊板面螺母，使板面低于路面1mm。由于變位箱預先焊接固定，因此定位變位箱時應嚴格控制設計高度，安裝活動板時將活動板與變位球座擰緊至吻合即可。

3.12 混凝土養護

梳齒板安裝完成后，用土工布覆蓋并根據凝結時間灑水進行養護，在養護期間要封閉交通，以防被人踩或車壓后影響其平整度[4]。

3.13 螺母緊固、封膠

待混凝土強度達到后，重新擰緊螺帽。對高出板面的螺栓必須用磨光機磨平，用環氧樹脂灌滿上部螺栓孔，但不得高出梳齒板面，以免影響行車舒適度。

4 質量控制要點

第一，伸縮裝置在運輸及存放過程中要避免陽光直接照射以及雨雪浸淋，應保持清潔。嚴禁與酸、堿、油類、有機溶劑等物質接觸。

第二，槽口放樣劃線時，如發現縫區邊緣處瀝青路面不平，應延伸至平整處畫線切割；應確保裝置兩側過渡段混凝土寬度相同；切割時，要嚴格按照標線進行，保證槽口順直。槽口清理時注意不得破壞橋梁主體，不得將縫區以外的瀝青路面破壞。

第三，要按照橋梁橫坡調整好鋼筋支托架及螺栓頂面標高并加固穩定，避免在后續工序中發生移動。

第四，將變位箱與托架鋼筋及梁體預埋鋼筋焊接牢固，避免變位箱移動。焊接加固過程避免變位槽內高分子阻尼材料的保護，防止燒傷損壞。

5 梳齒板型伸縮縫運營管養常見問題與質量控制措施

5.1 后澆帶混凝土裂縫問題及質量控制

在實際施工的過程中，能夠引發后澆帶混凝土出現裂縫問題的因素具有多樣化特征。如在混凝土配筋設計方面存在不恰當的內容，就會導致混凝土整體結構狀態無法保持穩定，還有外荷載應力沒有平均分散的情況下，就會導致應力作用處于集中狀態，受力超出混凝土能夠承受范圍后就會出現裂縫，而且混凝土結構材料性能對溫度變化感應比較敏感，溫度應力收縮也容易引發裂縫，還有施工操作不當、混凝土原材料配比設計不合理、塑形裂縫等都是裂縫的誘發原因。當后澆帶混凝土出現裂縫之后，需要及時進行有效處理，不然后期雨水就會從裂縫進入混凝土結構內部，對伸縮縫結構進行侵蝕破壞，降低結構質量和性能。

針對后澆帶混凝土裂縫問題，需要對誘發因素進行全面的控制，預防裂縫問題出現。首先，在后澆帶混凝土施工設計期間，要對設計方案的合理性和可行性進行嚴格審核，保證設計內容能夠在施工中順利落實，并保證施工結構的質量、性能達到標準理想水平。其次，觀察后澆帶混凝土裂縫的形式和狀態，若是網裂破碎狀，需要將裂縫區域的混凝土全部鑿除，然后進行重新澆筑處理。若是裂縫的寬度在0.15mm 之上但不是網裂破碎的狀態時，則可以應用灌封膠灌注到裂縫內部進行填充，對裂縫進行封堵處理；而寬度在0.15mm 以下時，可以應用環氧樹脂、專業密封膠在裂縫的表面進行封閉灌注處理。最后，在后澆帶混凝土施工的過程中，要對施工操作規范性進行嚴格監管，保證施工質量，降低裂縫問題出現的概率。

5.2 跨封板表面的防銹防滑處理

通常施工跨封板的結構跨度相對偏大，板表面需要具備良好的防滑性能，這樣才能提高鋼板應用的安全度水平。若是表面過于光滑，則會加劇安全事故發生的風險。在跨封板表面需要做好防銹防滑處理，在防滑方面需要設置刻槽和防滑釘裝置，使板表面的摩擦系數變大。在防滑裝置設置期間，需要同步保持路面平整效果，若是路面平整效果因此受到不良影響，則會導致車輛在路面行駛期間出現較大的噪聲，也容易引起跳車問題。跨封板使用鋼材料，在施工期間會在鋼板表面進行防銹處理，但是在長期使用的過程中，車輛與鋼板表面接觸會使防銹層持續磨損，導致防銹功能變弱，使跨封板出現被銹蝕的問題。在管養期間，要對鋼板表面防銹層情況進行重點檢查，若是磨損嚴重或者出現銹蝕問題則要進行及時處理，不要讓問題擴大。

5.3 梳齒填雜物的處理

在梳齒區域會預留相應的活動空間，這樣多向變位梳齒板才能夠正常、順暢使用伸縮功能，但是梳齒活動空間是暴露在外界環境中的，外界雜物極易進入活動空間內部，若是進入的雜物比較堅硬，就容易對模塊伸縮結構造成破壞影響，使跨封板出現損壞、擠爆等情況，這樣一來路面行車的安全防護力度就會變弱。因而，在管護期間需要經常對梳齒狀態和活動空間是否存在雜物進行檢查，然后采取吹洗措施進行清潔處理，將雜物排除，保持梳齒活動空間運行順暢。

6 結語

多向變位梳齒板伸縮裝置，其“球體系”多向變位理念符合并滿足橋梁使用要求的多重復雜環境，滿足橋梁使用的各項技術指標，“減振降噪”的特性也符合新交通行業發展趨勢，是橋梁工程中最重要的連接結構之一，對其施工工藝、管養措施進行研究，具有一定的積極意義。為確保我國交通行業在新時期取得新發展，也為廣大人民群眾提供更加便利的出行體驗，在今后的工作中，廣大從業者要對高寒地區480 型多向變位梳齒板伸縮裝置施工技術進行深入研究。