公路橋梁伸縮縫施工技術控制要點

■王志恭

(泉州灣跨海大橋有限責任公司，泉州362000)

公路橋梁伸縮縫施工技術控制要點

■王志恭

(泉州灣跨海大橋有限責任公司，泉州362000)

伸縮縫作為公路橋梁建設的重要組成元素，其施工質量，不但直接影響行車的速度、舒適性和安全，而且影響橋梁的使用壽命、甚至可能危及橋梁安全。因此，做好伸縮縫的安裝有其重要意義。本文結合泉州灣跨海大橋伸縮縫施工，闡述橋梁伸縮縫施工過程應注意的重點及技術控制要點，供同類工程施工參考。

公路橋梁伸縮縫施工要點技術控制

在公路橋梁建設中，伸縮縫施工過程是橋梁建設的重要組成部分之一，在很多已通車的橋梁中，伸縮縫常出現這樣或那樣的問題，主要表現為伸縮縫變形、澆筑混凝土破碎，路面咬邊損壞，不同程度的錯臺，伸縮縫裝置梁斷裂蹺起，自然伸縮困難等，輕者使車輛行駛通過產生跳車，行車不順暢，司乗人員感到不適，舒適性下降，重者造成車輛安全事故，且對橋梁、公路路面產生沖擊，造成橋梁路面的過早破壞。在此，結合泉州灣跨海大橋工程項目伸縮縫施工體會，闡述在橋梁伸縮縫施工過程中應注意的重點及技術控制，通過采取有效施工措施，改進施工工藝，以最大程度地避免因伸縮縫施工不慎引起的各種病害產生。

1 工程慨況

泉州灣跨海大橋項目路線全長26.7km，其中跨海大橋長12.45km，主橋長800m、為主跨400m雙塔斜拉橋；主塔高157.1m，全線采用高速公路標準建設，設計速度100km/h。蚶江互通至秀涂互通段為雙向八車道，寬度41米；引橋段為雙向六車道，寬度33.5m。工程概算總投資69.23億元，采用D80、D160、D240、D320、D400、D960型號模數式伸縮縫裝置。

2 伸縮縫施工前有關各道工序的控制

(1)在橋梁建設過程中，設置伸縮縫處的橋臺澆筑和梁片預制的尺寸及預留槽口的大小、預埋鋼筋的位置型號要嚴格按施工圖紙標注施工。

(2)對橋面鋪裝完成后進行反開槽施工的伸縮縫，為了確保其施工質量，橋面鋪裝前要注意伸縮縫槽口臨時填縫填料的密實、牢固且以后易開挖；路面鋪裝施工至伸縮縫處要連續、平順、平整，才能使伸縮縫外側瀝青混凝土路面的縱橫坡、平整度滿足規范要求；對路幅寬的瀝青混凝土路面有條件選用整幅施工最佳。

3 伸縮縫施工前的準備工作

(1)伸縮縫裝置類型的選擇及設計，根據橋梁設計施工圖的要求，選擇使用伸縮縫的類型，泉州灣跨海大橋項目伸縮縫型號多且尺寸較大，選擇模數式伸縮縫裝置。

伸縮縫裝置的設計：按橋梁設計的伸縮縫縫寬大小，槽口尺寸、預埋鋼筋的位置、間距、型號，設計與之相匹配的伸縮縫裝置梁、梁上連接鋼筋、位移箱和路面防裂鋼筋網；計算梁端間隙的預留及伸縮裝置產品型鋼間隙的設置；伸縫長度以現場實際丈量為準。

(2)伸縮縫運輸堆放。伸縮縫工廠組裝后包裝運輸至工地現場堆放，對伸縮縫裝置長度超長不好運輸，可在工廠試組裝后，分段組裝運輸，現場拼接，拼接處最好設于公路標線上；堆放注意分型號平順、平整放在按吊點作為支撐點的枕木上，用帆布遮蓋，防止淋雨和陽光暴曬，以免產生變形。

(3)管理機制建立和施工團隊的選擇。成立生產質量管理小組，進行精心組織，統籌安排，制定質量檢查復審制度，明確管理機制，嚴格執行前道工序驗收不合格不能進入下一道工序施工，確保施工質量。選擇優秀的生產廠家和有經驗的專業施工隊伍，抓好施工組人員崗前培訓教育，使之熟悉圖紙，掌握從事業務的各自操作規程，按規范施工；施工隊伍要按工序不同分成幾個專業小組，明確各自任務，各司其責；在伸縮縫施工前要向總監辦上報施工組織設計方案，經批準后方可組織施工。

(4)材料檢驗、設備配置。對進場的材料按規定頻率進行抽查或檢驗，合格方可使用；機械設備按滿足施工組織設計方案，施工進度計劃，施工質量所應投入的全部設備且略有富余。

(5)交通組織方案。根據建設工程總體完成情況及伸縮縫的施工計劃，合理制定交通組織方案，分段封閉施工，做到既能保證整體工程施工運輸通道順暢，又能保證局部伸縮縫施工路段禁止通行，采用施工指示標志與圍擋相結合，達到進度、質量、安全三不誤。

(6)混凝土拌和站的設置應在離伸縮縫施工工地距離較近的位置，以避免長距離運輸產生離析。

4 放樣、切縫開槽

(1)放樣：在伸縮縫設計位置根據實際放出橋梁伸縮縫中線，然后按設計開槽寬度要求，從伸縮縫中線向兩邊彈出切割邊線，可以適當加寬2～3cm，放樣應準確，且垂直于軸線；確定伸縮縫中線要準確，避免伸縮縫裝置的邊梁或位移箱沒擱在實處，處于懸空狀態，容易造成伸縮縫破壞；放樣處鋪裝的瀝青混凝土路面的平整度應滿足規范要求，根據檢測實際平整度可以適當擴大切割面的寬度，但還是不能滿足平整度要求的，只能重鋪路面。

(2)切縫開槽：用混凝土切縫機械按彈出的邊線進行切割，要求切縫位置尺寸準確，垂直橋梁軸線，順直，不咬邊，一定要把瀝青混凝土面層切透，以免開槽時縫外瀝青混凝土路面松動，否則，對以后進行伸縮縫標高確定影響較大，使用一段時間后容易產生錯臺；用風鎬配合清理槽內的鋪筑路面，臨時伸縮縫填料，對部分槽口澆筑混凝土尺寸有偏差的，應在滿足梁片安全的情況下進行整修，以確保伸縮縫安裝尺寸的滿足；開槽最好用人工結合風鎬進行，嚴禁使用小型挖掘機開槽，以避免損傷梁片及縫外瀝青路面；要對新清出來的槽口進行鑿毛，以便澆筑混凝土更好的連接；清掃槽內松動混凝土和其他雜物，用水槍將槽內沖洗干凈。

“零”污染施工。切縫清渣時，在切縫線以外瀝青路面，必須鋪上一層塑料彩條布，并用膠帶紙粘好，用于堆放開槽時產生的廢料；在切割路面時產生的白色漿液漫到瀝青路面上，應及時用清水清洗干凈，以避免污染路面。

5 伸縮縫裝置安裝的初始梁端間隙、型鋼間隙控制

橋梁伸縮裝置從設計、安裝、使用過程中，其梁端間隙的預留，及伸縮裝置產品型鋼間隙的設置，對伸縮裝置產品后期使用耐久性均有較大影響。因此，對伸縮縫裝置安裝的初始梁端間隙、型鋼間隙控制是伸縮縫施工極其重要的工作，其與安裝時的溫度密切相關，泉州灣跨海大橋伸縮縫初始梁端間隙、型鋼間隙按如下公式計算：

5.1 梁端間隙的設置

對于伸縮縫的梁端間隙的設置，需根據伸縮量以及所設計選用的伸縮裝置來確定梁端的間隙，不同的伸縮裝置所需的梁端間隙是不同的；一般可按如下公式進行計算設置梁端間隙：

式中：f——梁端間隙；

D——設計伸縮量；

Tmax——當地最高氣溫（°C）；

Tmin——當地最低氣溫（°C）；

TA——伸縮裝置安裝時氣溫（°C）；

fmin——梁端最小間隙，參考伸縮裝置廠家設置伸縮裝置的最小梁端間隙。

5.2 伸縮裝置產品型鋼間隙的設置

對于模數式伸縮裝置產品型鋼間隙的設置，需根據產品的伸縮量，項目當地的最高氣溫和最低氣溫，以及安裝時的氣溫等情況進行設置；一般可按如下的公式進行計算設置伸縮裝置產品型鋼間隙：

式中：B——型鋼間隙；

Tmax——當地最高氣溫（°C）；

Tmin——為地最低氣溫（°C）；

TA——伸縮裝置安裝時氣溫（°C）；

80——型鋼間隙，設計拉開最大達到80mm。

以D160型模數式伸縮裝置為例計算，伸縮量= 160mm，當地最高氣溫Tmax=40°C，當地最低氣溫Tmin=0°C，產品梁端最小間隙fmin=80mm；計算得在不同溫度條件下D160型模數式伸縮裝置的梁端間隙、型鋼間隙對應安裝溫度列于表1：

表1 安裝溫度

對工廠組裝的伸縮縫裝置，梁端間隙、型鋼間隙若與安裝時的溫度不相匹，需按安裝時的當地溫度進行現場調整。

模數式160型伸縮縫裝置的安裝斷面圖如圖1所示。

圖1 模數式160型伸縮裝置安裝斷面圖

6 伸縮縫安裝、焊接

(1)伸縮縫就位：調整過的伸縮縫裝置運至現場后，用吊車吊裝就位，吊裝時應按照工廠標明的吊點位置起吊，必要時可適當加強。對伸縮縫工廠組裝后分段運輸至工地的，須現場拼接，拼接時應注意采用企口對接，電焊后磨光，為加強焊接處的強度，須在焊接處進行鋼板邦焊。

(2)伸縮縫平面位置、標高確定。平面位置確定就是要使伸縮縫邊梁、位移箱全部落在槽口的橋臺或梁片上，不能懸空，伸縮縫裝置的中線應與橋梁槽口中心線相重合，伸縮縫裝置順橋向應對稱放置于伸縮縫間隙上；標高確定須用長度大于3m具有足夠剛度鋁合金方型材，緊貼伸縮縫兩邊清洗干凈的瀝青混凝土路面上來控制標高，沿橋的橫坡方向每一米測量一點，伸縮縫平整度應控制型鋼表面標高比橋面瀝青混凝土鋪裝標高低1.5mm或2.0mm，調平過程可用鋼楔塊將伸縮縫主梁或位移箱墊平配合點焊在梁片預留鋼筋上，遇到各行車道的平整度在允許范圍內細小偏差時，須細心精確調整操作；有位移箱的伸縮縫，在位移箱安裝位置的橋臺或梁片槽口預埋的鋼筋必須切除，同時注意位移箱安裝要平穩，位移箱底面與橋臺或梁片槽口面要留足5cm以上間隙，以確保纖維混凝土能澆筑到位。

(3)固定伸縮縫裝置：在伸縮縫就位之前要對梁片或橋臺的預埋鋼筋進行校正修復處理，對鋼筋缺失或偏差太大時，輔助辦法可位于伸縮縫連接筋處在混凝土中用植筋膠植入與預埋筋同型號的U型或L型鋼筋，再與伸縮縫連接鋼筋焊接。植筋要規范，鉆略大于鋼筋直徑的孔，清理干凈，灌滿植筋膠，插入鋼筋并敲打到位，膠凝即可，必要時可做抗拉拔試驗。

焊接固定，伸縮縫的平面位置及標高確定后，用電焊機將伸縮縫與預埋筋進行電焊定位，如果位置有所走樣，可以配合長度3m具有足夠剛度鋁合金方型材邊調整邊焊，定位點焊完后再進行全面加焊，鋼筋的焊接長度要滿足規范要求，且鋼筋焊接要分段錯開，不要在型鋼上隨意施焊，以防變形。

為減少伸縮縫位移箱上混凝土的裂縫，在位移箱上增加一層螺紋鋼6mm、10cm×10cm的鋼筋網片。

7 模板安裝、混凝土澆筑

在混凝土澆筑之前，要進行封模。在伸縮縫間隙處應用泡沫板將其間隙充填，防止澆筑纖維混凝土時將間隙堵死影響伸縮，然后安裝其他必要的模板，有位移箱的模板只能安裝至其邊緣，不能讓纖維混凝土流入位移箱體內，以防堵死伸縮裝置。

本工程現澆接縫混凝土采用C55，考慮海水氯離子對鋼筋的影響，選用丙烯綸纖維以增加混凝土粘聚性。在振搗過程中，丙烯綸纖維易析出水分，應適當降低用水量，坍落度要控制在70～90mm左右，水膠比為0.30；丙烯綸纖維混凝土配合比中碎石選擇4.75～26.5mm的連續級配且離中線偏粗為好，以減少混凝土表面收縮裂縫。

丙烯綸纖維混凝土澆筑。模板安裝好后，槽內用水沖洗干凈后進行澆筑丙烯綸纖維混凝土，混凝土不能離析，振搗要均勻密實，直到沒有氣泡；注意位移箱底間隙混凝土澆筑密實，待混凝土接近初凝時要進行壓漿粗板抹平，使混凝土表面平整，待快干時，二次抹面，可以減少混凝土表面的收縮裂縫。

8 混凝土養生

丙烯綸纖維混凝土澆筑后，用麻袋覆蓋養生，要專人負責灑水養護，保持其表面處于潮濕狀態，在此期間，要設置明顯的交通禁令標志及必要的障礙物，阻止任何車輛通行，做好交通組織，規劃好行車路線，控制出入口，分段施工。待混凝土達到設計強度后，對伸縮縫的表面、槽內的填充物進行清理干凈，裝上橡膠嵌條后，方可開放交通。

9 結束語

本項目伸縮縫安裝依規操作，嚴格抓好施工過程的施工要點和技術控制，取得較好的預期效果，全線236條伸縮縫無一出現跳車和病害現象，行車非常平順。體會到抓好橋梁伸縮縫安裝要有善于管理的團隊，選擇優秀生產廠家和技術熟練的專業施工隊伍，從伸縮縫裝置的設計，橋臺、梁片的澆筑預制，瀝青混凝土路面的鋪設抓起，嚴格伸縮縫平面位置、標高確定，鋼筋焊接，混凝土配合比和澆筑養生等工序的要點技術控制，精耕細作，定能有效提高伸縮縫安裝質量。