伸縮縫施工技術在市政道路施工中的應用分析探討

原晉林

(山西建筑工程集團有限公司，山西 太原 030002)

在市政道路橋梁工程中，若伸縮縫施工技術不合理，伸縮縫處可能跳車，影響行車的平穩性乃至安全性，且伸縮縫易由于車輛的反復沖擊而受損，因此提高伸縮縫施工水平至關重要，需要深入研究市政道路橋梁的伸縮縫施工技術，確保伸縮縫的位置、尺寸、穩定性、耐久性各方面均滿足工程要求。

1 工程概況

某市政道路橋梁工程，起訖樁號為K3+611.000～K4+166.000，全長540.0m。橋型布置為(65+110+180+110+65)m梁拱組合體系，橋面布置為4.5m(中央分隔帶以及吊桿錨固區)+2×11.25m(車行道)+2×4.5m(慢行道及人行道)。市政道路橋梁A段采用46型和85型伸縮縫，屬于本工程的重難點施工內容。

2 伸縮縫相關參數的計算

2.1 溫度變化

在特定的溫度環境中，橋梁結構內部溫度分布不均，受溫度的影響程度各異，由于材料熱性能的變化，梁體端部可能出現角變位。橋梁的跨徑L≤8m時，無需考慮線膨脹系數，但大跨徑橋梁的設計中需要著重分析此項參數，并考慮一般地區和寒冷地區的溫度變化范圍。

2.2 混凝土的收縮和徐變

混凝土具有收縮、徐變的特性，收縮、徐變的程度則與混凝土的配合比、坍落度、溫度、相對濕度、持荷時間等因素有關。在設計預應力橋梁和鋼筋混凝土橋梁時，均要考慮到收縮和徐變兩項指標。收縮量按溫度下降20℃換算，徐變量按梁在預應力作用下彈性變形乘以徐變系數的方式計算。

2.3 伸縮量的計算

考慮溫度變化和收縮徐變多項影響因素，分別計算各因素引起的伸縮量，方法如下。

2.3.1 溫度變化引起的伸縮量

2.3.2 收縮、徐變引起的伸縮量

收縮引起的伸縮量：ΔLs=20×10·L·β

徐變引起的伸縮量：ΔLc=(σp/Ec)·Φ·β·L

式中：ΔLs、ΔLc分別為混凝土收縮、徐變引起的伸縮量；σp為預應力混凝土的平均軸應力；Ec為混凝土的彈性模量；φ為徐變系數；β為收縮、徐變折減系數。

3 市政道路橋梁伸縮縫施工技術應用

3.1 施工工藝流程

伸縮縫施工流程，如圖1所示。

圖1 伸縮縫施工工藝流程圖

3.2 測量放線與切割

1)在切割線兩邊粘貼膠帶，覆蓋彩色布條，防止切割時產生的粉塵污染周邊。切割人員嚴格按照測量放線進行切割，控制切割范圍，切口整齊平滑，切割尺寸達到要求。切割后，檢查切縫兩邊的混凝土，要求兩部分平整、密實，若局部存在懸空的情況，需重新切割，直至通過檢驗為止?；炷帘仨毐煌耆懈?，邊緣部位平順，不出現啃邊的情況。

2)全面清洗路面鋪裝層，采取交通管制措施。開槽位置應呈直角，切割面不可傾斜。

3.3 間隙填塞

1)填塞間隙前，做如下檢查：檢查支座，各接觸點位置合理，穩定可靠；由于車輛荷載的反復作用，橋梁橋面承受較強的壓力，且施工過程中還受到機械設備碾壓的影響，部分預先埋設的鋼筋可能出現偏位、變形等問題，因此需要檢查埋設的鋼筋，根據檢查結果采取修正、補焊等處理措施，若局部明顯短缺或大幅度變形，采取植筋處理方法，深度不少于15cm；檢查伸縮縫水平部位的間隔，需符合設計要求。

2)伸縮縫預留空間的填塞材料采用尺寸相配套的聚苯乙烯板，材料在起到填塞作用的同時還可充當模板，方便混凝土澆筑。為保證后續施工的正常進行，要求聚苯乙烯板結構完整，連續填充伸縮縫的預留空間[1]。

3.4 伸縮縫溝槽的修整

伸縮縫施工受道路橋梁舊裝置的影響，為提供良好的伸縮縫施工條件，需要提前拆除道路橋梁的舊裝置。施工人員修整伸縮縫溝槽，控制溝槽的尺寸，并分析外界因素對伸縮縫施工的影響，盡可能排除干擾因素。精細修整伸縮縫溝槽，基本方法是：先用鋼絲刷初步修整伸縮縫溝槽，用高壓風泵清理槽口，使溝槽的尺寸、干凈程度均滿足要求；在修整溝槽后，于溝槽口均勻涂抹底油，在施工現場設置防護設施，盡可能減小外部因素對伸縮縫溝槽的影響，以免出現伸縮縫溝槽受損、受污染等問題。

3.5 伸縮裝置的安裝

1)伸縮裝置的安裝進度和安裝質量受橋梁跨度、現場溫度及濕度等因素的影響，因此需要在安裝前檢查安裝環境，盡可能減小外界因素的影響，從而順利安裝伸縮裝置，并在安裝過程中加強檢查和管理，將伸縮值的誤差控制在2mm以內。

2)生產廠家加工好伸縮裝置后，檢測吊裝點位，設置醒目的標記，以便現場安裝人員根據吊裝點位進行安裝。向預留好的溝槽中安裝伸縮裝置，調整好位置，與預設中心線和橋梁寬度對齊。

3)橋梁伸縮縫施工前，用5m直尺檢測橋面與裝置頂面的高差，根據檢測結果進行控制，使伸縮裝置頂面低于鋪裝層的尺寸最大值不超過2mm、最小值不低于1.5mm。

4)不同型號的伸縮裝置涉及到的安裝細節有所差異，施工人員需根據實際情況做針對性的考慮，采取管控措施。以160型伸縮裝置為例，需考慮到位移保護箱的安裝位置，以調整預埋鋼筋位置的方式進行控制，避免彼此間產生位置沖突。

5)經過檢測、調整后，確保高度及各項指標均符合要求，此時伸縮裝置的位置準確，進行固定。從中間向兩端點焊，由具有資質的焊工負責，保證焊接穩定，若焊接過程中出現位移，需及時調整，必要時加焊，將伸縮裝置穩定在指定位置。相鄰兩個焊點的距離需在1m以內，焊縫長度需在50mm以上。

3.6 立模和混凝土施工

1)立模。模板采用厚度為2mm的鋼板，固定材料采用錨固鋼筋和扎絲，填充物采用泡沫板。根據伸縮裝置的形狀加工出配套的模板，支設至指定位置，調整好相鄰模板間的位置關系，減小縫隙，確認模板位置準確后，進行固定。

2)混凝土澆筑與振搗。在伸縮縫裝置的兩邊鋪設塑料布或其它不透水材料，起到防護作用。嚴格檢驗伸縮裝置的安裝情況，要求安裝位置準確、穩定可靠，確認無誤后才可澆筑混凝土。根據澆筑進度及時采取振搗措施，充分振搗至混凝土具有密實性和平整性為止，加強對拐角部位的振搗，使各類細節部位均穩定可靠。施工人員控制好振搗設備的作業姿態，不與模板、預埋件等已安裝好的材料發生磕碰。振搗結束后，用抹板進行4～5次收光、抹壓、平整，而后用直尺檢測平整度，局部平整度不達標時，需做進一步的調整[2]。

3.7 橡膠條的安裝

混凝土的實際強度達到設計強度的70%后，安裝橡膠條。安裝前，檢查伸縮縫，清理縫內的雜物，并清理限位板，避免因雜物的影響而導致橡膠止水條出現嚴密性不足、表觀質量差等問題。根據安裝時的溫度靈活控制型鋼間隙，若橋梁實際伸縮量比設計伸縮量更大，需增加型鋼間隙，否則應調小型鋼間隙。安裝時加強防護，防止橡膠條受損。

4 市政道路橋梁伸縮縫損壞原因與修復技術

4.1 伸縮縫損壞原因

橋梁伸縮縫設置在梁端構造薄弱部位，加之其暴露于自然環境中，容易由于外界因素的影響而受損。對于伸縮縫損壞的原因，主要歸結為設計、施工、養護管理三大方面。

4.1.1 設計方面的原因

1)設計人員未周全考慮橋梁的結構特點和使用環境，設計的伸縮縫規格、安裝位置等缺乏合理性，伸縮縫裝置無法正常使用，在活荷載作用下，T形梁橋面板的橫向聯系弱，伸縮縫難以充分發揮出應有的作用，甚至由于較強的荷載而受損；2)設計人員未考慮環境因素對橋梁伸縮縫裝置的影響，該裝置安裝到位后，難以有效適應橋梁結構變形，出現損傷，且此問題在大跨徑橋梁中體現得更為明顯；3)設計人員未全面了解伸縮縫裝置的性能，將此裝置固定于橋面鋪裝層中，日常使用中反復受到活載的影響，引起混凝土粘結力失效、開焊脫落等問題。

4.1.2 施工方面的原因

1)施工人員未嚴格按照圖紙要求進行施工，伸縮縫裝置在受到車輛橫向剪切沖擊后可能出現損傷；2)施工人員未嚴格控制梁端伸縮縫的間距，實際安裝間距不滿足設計要求；3)預埋鋼筋的位置不準確，鋼筋砸彎，校正形態異常的鋼筋后，鋼筋雖然可恢復原狀，但強度降低；4)混凝土拌制時摻入早強劑，由于此類外加劑的影響，混凝土實際強度未達到設計要求，也有可能引起伸縮縫損壞問題；5)橡膠板缺乏平整性，過渡段混凝土振搗不密實；6)伸縮縫裝置與混凝土結合部位缺乏平順性，車輛對伸縮縫的沖擊作用較強，易導致伸縮縫裝置受損。

4.1.3 養護管理的原因

伸縮縫裝置較為脆弱，隨著使用時間的延長，容易受損，若養護管理不及時、不全面，未在源頭上處理細節問題，影響范圍持續擴大，導致橋梁伸縮縫裝置明顯受損[3]。

4.2 伸縮縫損壞的修復技術

伸縮縫受損后，做好換新時的準備工作，例如：熟悉安裝規范及施工圖紙，確定伸縮縫的實際情況；準備待更換的材料和施工機具，伸縮縫運送到場后，分類存放，由專人妥善保管。伸縮縫組裝成型后，采用雙點起吊的方法進行吊裝。吊裝過程中不可發生磕碰。根據伸縮縫的受損情況，確定開槽寬度，在切縫兩側放置3m寬編織布，以免切縫過程中產生的石粉污染路面。切割范圍準確，切縫整齊，切割深度以完全割透瀝青混凝土為宜，切割后，細致清理槽內填砂及雜物。開槽深度超過12cm，用風鎬開槽，鑿毛至堅硬層，及時清理開槽、鑿毛時產生的粉塵以及其它雜物。

在氣溫穩定時安裝伸縮縫，若實際溫度與預期溫度差異較大，需調整組裝定位空隙值，保證定位寬度誤差不超過2cm，不同伸縮縫安裝溫度的型鋼間隙控制要求。

吊裝伸縮縫裝置，位置對中后準確安裝到位。若伸縮縫較長，根據長度劃分為多段，分段依次安裝，相鄰兩段緊密銜接至一體，共處相同的水平面，保持穩定。焊接由具有資質的焊工負責，采用高質量焊條，分段、分層有序焊接，焊后進行質量檢驗，清理焊渣。定位角通過螺栓穩固在瀝青路面上，檢測縱橫坡，調整伸縮縫縱向直線度，若采取臨時固定措施，將用于錨固裝置的預埋鋼筋焊接焊點，每隔3個鋼筋產生一個焊點，按此間距依次進行焊接固定后，再用鋼筋頭墊好綁扎鋼筋。

對伸縮縫裝置進行固定后，復測標高，焊接錨固本體錨固板與預埋鋼筋。除同伸縮縫錨圈連接處焊接外，其它部位均采用鐵絲綁扎。橫向鋼筋的安裝可分兩段進行，交錯分布搭接面。異型鋼梁的錨固鋼筋與預埋鋼筋可焊接至一體，先焊接一側，檢驗后若無異常則焊接另一側，焊接過程中及時用3m直尺檢測異型鋼的平整度，控制好焊點的位置，與型鋼的距離不少于5cm。伸縮縫的焊接采用手工電弧焊，確保焊點無裂紋、砂眼等缺陷，焊腳高度不小于4mm。焊接牢固后，取出臨時固定卡具，檢查鋼筋的分布情況，割除高于伸縮縫頂面的部分，使伸縮縫縫面與兩側待施工的過渡段及路面平順銜接。伸縮縫裝置安裝到位后、焊接前，加強現場防護，避免伸縮縫裝置受到重載作用。伸縮縫裝置的間隙可填塞合適厚度的聚苯烯泡沫塑料，填塞嚴密，使模板安裝位置準確、維持穩定，進而進行混凝土澆筑、振搗等后續的施工活動[4]。

5 結語

綜上所述，伸縮縫屬于橋梁的薄弱部位，伸縮縫的施工質量直接影響到行車舒適性以及橋梁的耐久性，合理應用伸縮縫施工技術尤為關鍵。設計人員需考慮橋梁的使用環境，進行伸縮縫選型、安裝位置規劃等工作，施工人員按照圖紙及規范進行施工，將伸縮縫裝置準確安裝到位，并加強檢查，若發現伸縮縫受損，需分析具體原因，采取維護、換新等處理措施，保證伸縮縫的正常使用，發揮出伸縮縫在橋梁中的作用。