橋梁伸縮縫分類及設計施工質量控制方法

陳耀輝

(河北省交通規劃設計院試驗檢測室)

1 伸縮縫病害成因分析

伸縮縫的病害可能由以下三方面原因導致:所處的環境以及設計、施工原因，下面進行簡要論述:

1.1 本身所處的環境

橋梁伸縮縫處在相對薄弱的部位，不僅長期承受車輛荷載的碾壓和沖擊，而且會與除冰鹽等腐蝕介質接觸。因此混凝土容易出現剝落病害，而伸縮縫兩側一般都存在高差，車輛行駛時會發生沖擊現象，這種沖擊現象會加劇型鋼變形等病害。

1.2 設計方面的原因

(1)梁端在設計時未能慎重考慮，在反復荷載作用下，梁端一旦發生破損，伸縮裝置便會失靈。如果端部剛度不足，則橋面板反復變形過大，易導致伸縮縫破壞。

(2)伸縮量計算不準確，沒有考慮到伸縮裝置安裝時的實際溫度對伸縮裝置的影響，伸縮裝置本身無法或很難調整初始位移量，選型不當，采用過小的伸縮間距，導致伸縮裝置破損。

(3)有些設計方案在制定以前未能對現場條件進行核查，導致錨固鋼筋尺寸不準確，導致伸縮縫與梁端錨固不牢固，力的分布不容易傳遞，微小的變形可能演變成大的位移，最終導致混凝土粘結力的失效。

(4)使用粘結或橡膠材料等制造的新型伸縮裝置，材料和結構選擇不當，防水、排水設施不完善，造成錨固件受腐蝕，梁端和支座侵蝕嚴重。

(5)設計上未嚴格規定伸縮裝置兩側的后澆混凝土和鋪裝層材料的選擇、配合比、密實度和強度，產生不同程度的破壞，致使伸縮裝置營運質量下降。

1.3 施工方面的原因

(1)對橋梁伸縮裝置施工工藝重視不夠，未能嚴格掌握施工工藝和標準，并按安裝程序及有關操作要求施工，致使伸縮裝置不能正常工作。

(2)伸縮裝置兩側水泥混凝土和瀝青混凝土鋪裝層結合不好，碾壓不密實，容易產生開裂、脫落。加上剛度變化處容易產生錯臺，加劇車輛的沖擊作用，最終引起伸縮裝置的破壞。

(3)后澆混凝土(或其他填充料)澆注不密實，時常出現蜂窩、空洞等，達不到設計的強度要求，難以承受車輛荷載的強烈沖擊。有時提前開放交通，致使過渡段的錨固混凝土產生早期損傷，從而導致伸縮縫營運環境下降。

(4)落入伸縮裝置的砂土、雜物未能及時認真地清掃，使原設計的伸縮量不能保證。

2 伸縮縫設計要點

進行伸縮縫設計時應充分考慮伸縮縫所處的溫度、荷載以及縱坡等多方面的因素，下面進行簡要論述:

(1)梁端的設計應保證端部存在足夠的剛度，使其在荷載作用下不產生過大的豎向位移。

(2)合理選定恰當伸縮量。采用的縫隙過大或過小，以及沒有考慮安裝時的溫度而調整間隙，都易造成伸縮縫病害。

(3)在縱坡的情況下，應設置考慮適應豎直變位的構造。伸縮裝置沿橋面縱向，即使伸縮量小，也存在撓度差大的問題，因此，在伸縮裝置構造上要給予重視。

(4)在選型時應作充分的比較研究。為防止因雨水而起的漏水現象，對橋面的雨水，一般應在伸縮裝置附近設集中排水口;設計上應采用優質耐久的防護材料并作有效的防腐處理。

3 伸縮縫施工質量控制方法

伸縮縫的施工是保證伸縮縫工作性能的最關鍵的因素，各個環節都應當嚴格控制，做到以下方面:

(1)在開始施工之前，設計人員應與施工人員做好詳細的交底工作，使施工人員了解設計的意圖。

(2)一般情況下，開槽的深度必須要超過12 cm，并且開槽完畢之后，要注意雜物清理和防銹，開槽完成后應防止踐踏，嚴禁車輛通行。

(3)植筋。應對設計的植筋尺寸進行復核，保證將鋼筋植入到梁體當中，并且利用螺栓將其連接，以保證其穩固性。植筋一般按照以下的施工工藝完成:

①鉆孔——鉆孔時應確保孔的表面有足夠的粗糙度，鉆孔直徑須比植筋直徑大2 ～4 mm。打孔時應注意不要打到鋼筋，如碰到需避開，但避讓偏差不超過3 cm。

②清孔——用毛刷清理孔壁上的浮皮，然后用壓縮空氣機吹凈孔內的灰塵及混凝土碎屑，同時保持孔內干燥。

③注膠——采用專用植筋膠從孔的底部開始注射直至填滿孔的2/3。

④插筋——將螺栓緩緩旋入孔中，當有膠漿溢出時即說明螺栓完全粘上了膠。

(4)在模板安裝過程中，技術人員需要對其質量嚴格控制，即要求模板有穩固性、嚴密性特點。在施工過程中，在振搗混凝土時要保證模板穩定性，并且技術人員應保證水泥砂漿不得流入到伸縮縫內，施工完成后應在型鋼的表面采用膠布將其封閉。

(5)澆筑快硬水泥混凝土以及養生:再次檢查伸縮裝置的平整度(偏差不大于2 mm)、中線位置、縫隙是否符合要求，經修正后，安裝必要的模板，按設計要求，在預留槽內澆筑快硬混凝土，振搗密實。同時，防止混凝土濺填在密封橡膠帶縫中和表面上，如果發生此現象應立即清除，然后進行養護。

(6)伸縮縫裝置運抵施工現場后，其存放地點應盡量接近安裝位置，并放置在最少高于地面30 cm 的支撐物上。

(7)在伸縮縫裝置安裝前，須先對預留槽位置放樣鑿除，對寬度、深度及預埋鋼筋進行檢查，使之符合安裝伸縮縫裝置的要求。

(8)清理槽口，必須把所有污物、塵土及其它不需要的東西全部予以清除。

(9)檢查伸縮縫裝置與各梁之間隙是否符合安裝溫度的要求，如不符合必須在制造廠工程技術人員的指導下進行調整，使伸縮縫裝置與各梁之間隙符合設計要求，方可進行安裝。

(10)檢查伸縮縫裝置的位置，使伸縮縫裝置在垂直縫的方向和順縫方向的位置都符合設計要求，如果此時個別預埋鋼筋對伸縮縫裝置的正確方向有防礙，可以用氣割機割掉。

(11)伸縮縫裝置正確就位后，先將伸縮縫裝置一側的錨固鋼筋與預留槽的預埋鋼筋相連并焊接，焊接時可以間隔一個焊一個，然后再將另一側的錨固鋼筋按上述步驟焊接。當伸縮縫裝置確認固定好后，夾具便可以取下，然后將其余的未焊接錨固鋼筋與預埋鋼筋完全焊接，使伸縮縫裝置可靠錨固。

(12)伸縮縫裝置如果是分段安裝的，接縫處必須采用焊接。型鋼的焊接接頭在制造工廠已經具備好，當兩相臨縫對正后，即可安裝，每根梁全部焊接好后再按上述步驟進行錨固。

(13)在梁端安裝模板，模板按伸縮縫裝置外型尺寸和預留槽的缺口進行制作，模板應做的相當嚴密，以防止沙漿流進位移控制箱或梁端縫隙。

(14)檢查安裝好的模板嚴密無縫以后再將預留槽清洗干凈，便可澆注混凝土，并振搗密實。混凝土至少與該處的結構混凝土具有同一強度，澆注混凝土時要保持伸縮縫裝置的頂面清潔。

4 結 語

伸縮縫雖然在橋梁工程中屬于次要構件，但是其能否正常工作卻大大影響著橋梁的整體工作性能。因此對伸縮縫進行合理設計和施工質量的嚴格控制，就顯得至關重要。對設計和施工要點進行了探討，以期對減少伸縮縫病害具有一定的指導意義。

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