公路橋梁伸縮裝置早期損壞原因分析、預防措施及施工建議

　　摘要：橋梁伸縮裝置引起了越來越多人的高度重視，在設計和施工中采取了多種措施，如布設足夠的鋼筋網、加強焊接質量、采用高性能混凝土等，同時在施工中將伸縮縫工程作為重要項目進行單獨管理，由專職監理人員對施工質量進行全過程監督。但盡管如此，近年來，已通車的高速公路還是在伸縮裝置部位發生了不同程度的損壞。由于交通量大、車速快，維修過程存在較大安全隱患，維修施工操作非常困難，且維修成本很大。文章結合多年施工經驗，就公路橋梁伸縮縫裝置出現的早期損壞成因進行分析，提出一些防治措施，就公路橋梁伸縮裝置的施工提出具體建議。
　　關鍵詞：公路橋梁伸縮縫裝置 損壞成因 防治措施 施工建議
　　中圖分類號:F280 文獻標識碼:A
　　文章編號:1004-4914（2012）10-294-02
　　隨著我國綜合國力的提高，以高速公路為代表的高等級公路雨后春筍般的出現，交通量的增長、行車速度的提高，軸重越來越大，人們對公路行車舒適性、安全性及橋梁使用壽命等要求也越來越高，而伸縮裝置長期暴露在大氣中，使用環境惡劣，是橋梁中最易破壞的部位。因此橋梁伸縮裝置引起了越來越多人的高度重視，在設計和施工中采取了多種措施，如布設足夠的鋼筋網、加強焊接質量、采用高性能混凝土等，同時在施工中將伸縮縫工程作為重要項目進行單獨管理，由專職監理人員對施工質量進行全過程監督。但盡管如此，近年來，已通車的高速公路還是在伸縮裝置部位發生了不同程度的損壞。由于交通量大、車速快，維修過程存在較大安全隱患，維修施工操作非常困難，且維修成本很大。結合多年施工經驗，就橋梁伸縮縫裝置出現的早期病害成因進行分析，并提出一些防治措施。
　　一、伸縮縫早期損壞原因分析
　　1.伸縮裝置混凝土破裂損壞。為了提高伸縮裝置的有效性及耐久性，現行高速公路橋梁伸縮裝置預留槽兩側混凝土設計強度都要求達到C50。通過對橋梁伸縮裝置混凝土破裂損壞進行修復發現，已損壞的混凝土強度不足，抗擊性差，用混凝土回彈儀測試，混凝土的標號達不到所要求C50的強度，甚至個別只有達到C30的強度。而這些橋梁伸縮縫混凝土在施工中質量抓的很緊，無論是從施工單位自檢，還是監理單位抽檢，均能達到設計所要求C50的標準，那為什么橋梁伸縮裝置所澆注的混凝土會出現早期破裂損壞的現象呢·通過多方面的調查與分析發現：哪條高速公路上橋梁伸縮裝置破壞的厲害，就是哪條高速公路當時的工期趕的很緊，因為業主要求為了提早通車，盡快發揮高速公路效益，施工單位積極響應業主的號召，一味地追求工期，并簽定目標責任書，到最后只能是那家施工單位不按時交工驗收，就要得到嚴重的處罰。對施工單位來說，他們也是工期越短、效益越好，同時還不被業主所處罰，說不定還能得到獎勵，在這種情況下，作為施工方不正確考慮工程質量，盲目的往前。而橋梁伸縮裝置安裝工程分為左幅和右幅施工作業，施工時只能單幅進行施工，不可能阻斷交通兩幅同時進行施工，一般情況下是先安裝好左幅（右幅），等伸縮裝置兩側預留槽內的混凝土強度達到要求后，開放交通，再進行另一幅的安裝；然而有的業主為了趕工期，使橋梁伸縮裝置的施工單位在實際施工中安裝好左幅（右幅），就馬上進行另一幅的施工工序，這樣就造成混凝土養生時間很短，提早開放交通，造成混凝土在形成過程中受損配合比實際強度不能實現。另外。還有一個方面是橋梁伸縮裝置的施工安裝屬于高速公路的收尾工程，各施工單位都在趕工期，路上交叉施工的車輛很多，很難控制交通，特別是在伸縮裝置兩側的混凝土剛澆注完畢，有的車輛硬穿警示標志，過早碾壓伸縮裝置所澆注的混凝土，致使混凝土強度下降，造成早期破裂損壞。
　　2.伸縮裝置型鋼頂死或過寬。伸縮裝置的功能是保證橋梁梁體自由伸縮，是梁體長度隨溫度變化而變化的一種調節保護裝置，如采用D60、D80、D160型等伸縮裝置，則根據氣溫、梁體長度等因素在理論上計算，設縫處梁體的最大和最小變化分別為60mm、80mm、160mm。而在不同季節梁體長度則是一個變量，反映到伸縮裝置上，相應變為伸縮量，伸縮量控制不佳，就會出現夏季過窄導致伸縮裝置型鋼頂死，冬季過寬導致膠條拉脫。
　　3.膠條破損。我省采用的伸縮裝置，絕大多數均為模數式毛勒伸縮裝置，膠條均為進口，使用壽命均為8年～10年，從各條高速公路伸縮裝置膠條的破損情況看，橡膠均未達到老化，甚至其彈性和韌性至今還完好如初。通過對破壞膠條的更換，發現部分膠條破損是有施工方面原因造成的，因為縫體嵌入密封橡膠帶形狀是V行的，在伸縮裝置兩側預留槽澆注混凝土立模時。沒有把泡沫板割出V行槽，使澆注的混凝土與膠條沒有完全分離而是粘貼在一起，當伸縮裝置工作時，粘貼的混凝土就會受到擠壓把膠條頂破；而大部分膠條破壞則是由于通車后養護不當造成的。
　　4.交通量過大超載車輛過多。近幾年來，高速公路緩解了地方及一般公路交通擁堵的情況，但是在高速公路行使的重型車輛越來越多，橋梁超載情況不能得到有效控制，特別是在夜間缺乏管理，車輛不按規定行駛，超載車輛自行上路，對橋梁伸縮裝置的有效使用和耐久性也常常帶來嚴重的威脅，致使伸縮裝置縫體兩側混凝土過度疲勞破損，造成伸縮裝置破壞。
　　5.施工方面的原因。對橋梁伸縮裝置施工工藝要求重視程度不夠，未能嚴格掌握施工工藝標準和安裝工序進行施工；伸縮裝置錨固件焊接質量不能保證，只注意表面，忽視內部質量標準要求；伸縮裝置兩側混凝土澆注不密實，達不到設計的強度要求，時常出現蜂窩、空洞等現象，難以承受車輛荷載的強烈沖擊；伸縮裝置兩側混凝土和瀝青混凝土鋪裝層結合不好，碾壓不密實，形成兩張皮，容易產生開裂、脫落，最終引起伸縮裝置的破壞。
　　二、預防措施
　　1.當伸縮裝置混凝土澆注完畢，必須保證7天養生期，禁止一切車輛通行。這樣的施工由于時間較長，可能會給交通帶來問題，所以在施工時需要合理安排，科學組織。
　　2.加強施工車輛管制，業主、監理、伸縮裝置施工單位的車輛應起到表率作用，以施工標志牌為準，同樣后期交叉施工的工程車輛更應理解和配合。
　　3.伸縮裝置生產廠家要根據實際安裝氣溫準確計算伸縮量，對于已鎖定伸縮量并運抵施工現場的伸縮裝置，在施工時如果溫度變化超出預期伸縮量計算時的溫度，伸縮裝置施工單位應在生產廠家的具體指導下，根據安裝時的實際溫度調整伸縮裝置的伸縮量。
　　4.伸縮裝置施工單位在安裝縫體泡沫板時，一定要保證泡沫板起到應有的作用，確保伸縮裝置兩側的混凝土與縫體橡膠條絕對分離。
　　5.養護單位要定期清掃伸縮裝置縫體橡膠條內的積存物。雨季前，要注意全面檢查及時清除排水裝置中的砂、土和雜物，對已銹蝕部分作防護處理，以確保排水通暢；在冬季，每下一次雪要及時清掃一次。
　　6.對伸縮裝置上表面裂縫，應及時清除雜物，灌注填充材料。
　　7.加強車輛管理，禁止一切超載車輛上路。
　　三、公路橋梁伸縮裝置的施工
　　近年來，公路橋梁伸縮裝置越來越受到人們的關注，雖然橋梁伸縮裝置只是橋梁工程里的一個分項工程，但為了提高伸縮裝置的使用壽命、舒適度、美觀等效果，按照國家招投標法的規定，公路橋梁伸縮裝置的供應及安裝，都是單獨進行材料招標，以選擇專業的生產廠家和施工單位進行橋梁伸縮裝置的施工。
　　1.前期工作。預埋鋼筋、預留槽的施工是伸縮裝置安裝的重要保證，在橋梁施工時需注意下列幾個問題：（1）預埋鋼筋高度、方向及距縫邊的距離要一致符合要求。（2）預留槽要規范整齊，幾何尺寸要滿足設計要求，邊緣無破損。（3）伸縮縫處梁與梁或梁與臺之間預留縫寬要滿足設計要求，預留縫不能出現波浪形、齒形，這是保證伸縮裝置正常工作需要，同時橋面施工完后，須清理預留縫內雜物，并用泡沫板填實，防止雜物進入，影響梁體的正常位移。（4）預留槽及預埋鋼筋作好后，為方便路面施工，應用木板或其它材料將預留縫蓋好，上面用砂子回填。
　　2.伸縮裝置的運輸。工廠組裝好的伸縮裝置，一般由工廠用專車運往施工現場，伸縮裝置在運輸過程中，因受運輸長度限制。通常情況下，凡長度大于14m的伸縮裝置，建議分段運輸，在工地施工現場進行拼接，并由伸縮裝置生產廠家在專人指導下進行施工，伸縮裝置運抵施工現場后，要由質檢員對伸縮裝置進行質量檢驗，是否在運輸過程中受損，如受損嚴重應返回生產廠家，對損壞的伸縮裝置進行質量修復。當伸縮裝置需在工地存放時，應墊離地面至少30cm，存放于干凈、平整，利于排水的地方，并且不得露天存放。
　　3.施工工藝。施工工藝直接決定著伸縮裝置的使用壽命，伸縮裝置能否合理使用，施工是一個直接的決定因素。（1）切縫。在路面面層鋪裝完成后，將伸縮裝置預留槽兩側各點找見做標記，用工程線將兩頭的標志點拉好，用石筆將工程線在路面上的位置具體繪出幾個點，點的間距最好小于1.5m，各點標好后，用3m直尺將這些點連成一條直線，用切縫機沿直線切開。（2）開挖預留槽。在伸縮裝置預留槽兩側鋪上彩條布或工程布，布的寬度視預留槽的寬度深度而定，主要是放預留槽內的雜物，保護路面。用專用工具將路面油層破碎，清理預留槽下部填充物，在開挖預留槽過程中應注意保護伸縮裝置預留槽兩側邊緣，不能出現磕邊現象，不得破壞伸縮裝置周邊路面鋪裝層的標高。預留槽清理完畢后，如有預埋鋼筋短缺，應在缺筋處按要求間距，用φ18鉆頭，鉆至少10cm深的孔，清理孔內雜物并保證孔內干燥，用環氧樹脂膠按說明書要求比例調配好，灌入孔內并裝入預埋鋼筋，完全固定后24小時以上才可以進行下一道工序。預留槽清理完畢后，應將預留槽混凝土鑿毛，預埋鋼筋除銹，并將預留槽清洗干凈。（3）伸縮裝置吊裝就位。用起吊設備將伸縮裝置平穩地防入預留槽內，以防變形，用專用夾具將伸縮裝置固定。這時要注意，應根據現場的實際溫度，計算伸縮裝置的伸縮量，如伸縮量與安裝溫度不符，應在伸縮裝置生產廠家的指導下，根據溫度的變化適時調整伸縮裝置的伸縮量。（4）調整伸縮裝置的順直度、平整度。按要求調整伸縮裝置，一般情況下伸縮裝置的順直度誤差應小于5mm，伸縮裝置預留寬度均勻度誤差應小于±3mm，伸縮裝置的平整度應控制在2mm以內。（5）檢驗、焊接。伸縮裝置固定后，應再檢驗一遍，如沒有問題，即可進行焊接。（6）安裝隔斷墻。伸縮裝置焊接完檢驗合格后，選擇三合板及泡沫板，制作與伸縮縫相適應的隔斷墻厚度全長橫向穿入縫體底部，隔斷墻應牢固密實，完全將伸縮裝置兩側阻隔開，槽底及邊緣無漏漿縫隙。特別是橡膠條周圍，伸縮裝置隔斷墻的安裝應在每天氣溫低時進行。（7）清洗預留槽、澆注混凝土。伸縮裝置各道工序檢驗合格后，清洗預留槽，要保證預留槽內無渣、無土、無雜物。確保混凝土振搗密實、無空洞。（8）養護。伸縮裝置預留槽混凝土澆注完畢后，用土工布覆蓋混凝土表面，進行養護。養護應派專人看管，以防止車輛碾壓混凝土，并保持其潮濕狀態，養護期至少應達到7天。（9）開放交通。混凝土強度達到要求后，將伸縮裝置周圍及伸縮縫間隙清理干凈，開放交通。
　　參考文獻：
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　　（責編:賈