橋梁無(wú)縫伸縮縫施工技術(shù)

劉大華

（四川路橋集團(tuán)公路二分公司，四川 成都 610200）

橋梁無(wú)縫伸縮縫施工技術(shù)

劉大華

（四川路橋集團(tuán)公路二分公司，四川 成都 610200）

橋梁無(wú)縫伸縮縫又叫瀝青填充式橋梁伸縮縫，它是用一種特殊的瀝青混合料取代傳統(tǒng)的剛性（鉚固式）橋梁伸縮縫系統(tǒng)進(jìn)行施工的一種新技術(shù)，可以解決傳統(tǒng)橋梁伸縮縫容易破損、變形、跳車等常見病害，使行車更加平穩(wěn)、舒適、安全，提高了橋梁耐久性。介紹了橋梁無(wú)縫伸縮縫特點(diǎn)及施工工藝，有關(guān)經(jīng)驗(yàn)可供相關(guān)專業(yè)人員參考。

橫向框架有限元模型；箱梁橋面板橫向分析；橫向框架效應(yīng)

0 引言

近年來(lái)，隨著交通事業(yè)的飛速發(fā)展，橋梁建設(shè)施工規(guī)模日益擴(kuò)大。從近年來(lái)建設(shè)的成仁高速公路到目前的遂廣高速、遂西高速公路應(yīng)用橋梁無(wú)縫伸縮縫的施工實(shí)踐效果來(lái)看，橋梁無(wú)縫伸縮縫施工技術(shù)已日臻成熟，在以后具有一定的推廣應(yīng)用優(yōu)勢(shì)作用。本文結(jié)合遂寧至廣安高速公路SG2項(xiàng)目施工實(shí)踐，從橋梁無(wú)縫伸縮縫的施工工藝流程等方面進(jìn)行分析介紹。

1 無(wú)縫伸縮縫設(shè)計(jì)原理

無(wú)縫伸縮縫設(shè)計(jì)原理是在橋面混凝土鋪裝層上切割寬度50cm、厚度10cm的槽口，底部在梁端間隙處放置一可滑移鋼板，槽口內(nèi)填筑特制的瀝青碎石混合料，上層仍按瀝青混凝土貫通攤鋪路面結(jié)構(gòu)層，達(dá)到平整無(wú)縫。槽口內(nèi)填充的混合料是采用開級(jí)配碎石骨料加入瀝青后形成的ATPB-25瀝青穩(wěn)定碎石，既能承受荷載，又能適量塑性變形，起到吸收一定位移作用。同時(shí)，瀝青穩(wěn)定碎石屬于半剛性材料，韌性強(qiáng)，有一定的自愈能力，對(duì)反射裂縫有較好的抑制。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見圖1。

圖1 無(wú)縫伸縮縫構(gòu)造示意圖（單位：cm）

2 混合料配合比設(shè)計(jì)

混合料配合比設(shè)計(jì)是關(guān)系到無(wú)縫伸縮縫施工成敗的關(guān)鍵控制點(diǎn)，必須滿足瀝青混合料的相關(guān)指標(biāo)要求，才能起到吸收由溫度和行車荷載作用產(chǎn)生的梁板位移作用，保證路面結(jié)構(gòu)層不出現(xiàn)裂縫而破損。

2.1 材料要求

石料應(yīng)潔凈、干燥、表面粗糙，質(zhì)量除符合技術(shù)規(guī)范要求外，石料應(yīng)采用有棱角、嵌擠性好的堅(jiān)硬石灰?guī)r碎石，要求壓碎值不大于28%，針片狀石料含量不大于15%。石料選用規(guī)格控制在：4.75～9.5mm、9.5～13.2mm、13.2～19mm、19～26.5mm。石子在加溫、加熱時(shí)，溫度控制在100℃～150℃。

礦粉應(yīng)干燥、潔凈、無(wú)團(tuán)粒結(jié)塊，細(xì)度達(dá)到規(guī)范要求。細(xì)度要求粒徑小于0.6mm的應(yīng)該占100%，小于0.15mm的應(yīng)該占90%～100%，小于0.075mm的應(yīng)該占75%～100%。

瀝青要選用具有良好的高低溫性能、抗老化性能、含蠟量低、高粘度的70號(hào)A級(jí)優(yōu)質(zhì)石油瀝青。瀝青的延度、針入度、軟化點(diǎn)必須符合瀝青道路施工規(guī)范要求[1]。

2.2 施工配合比確定

確定礦料合成級(jí)配后，參考規(guī)范要求的瀝青用量范圍，以2.1%為中值，按0.3%間隔變化取5個(gè)不同的油石比，進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)。該瀝青混合料的空隙率不得小于18%。遂寧至廣安高速公路橋梁無(wú)縫伸縮縫所用瀝青混合料經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，確定出最佳施工配合比。

根據(jù)油石比與各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)，確定最佳油石比為2.5%。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)配合比，瀝青混合料的拌合溫度為140℃～145℃，馬歇爾試驗(yàn)的試件成型溫度為130℃。

3 無(wú)縫伸縮縫施工技術(shù)

3.1 切割開槽

（1）切縫

根據(jù)橋梁的伸縮量，確定合理的槽口尺寸，一般伸縮縫切割預(yù)留寬度為45～55cm、深度為8～12cm。首先以橋縫為中心，在橋面混凝土鋪裝層上用水墨線彈劃出橋梁伸縮縫槽口的兩側(cè)寬度線，標(biāo)準(zhǔn)寬按500mm，視不同情況而異。然后將切割機(jī)的鋸片對(duì)準(zhǔn)其中一條墨線，沿墨線進(jìn)行切割，深度至橋梁板頂面（標(biāo)準(zhǔn)深為100mm），注意保持槽口線平行順直．以保證橋面接縫的美觀。切割完第一條線，再按步驟切割第二條線。

（2）開槽

用風(fēng)鎬或破碎鎬把兩條切割線內(nèi)的鋪裝層混凝土破碎鑿除，并清理干凈。對(duì)坑槽底部和槽壁處的不平整部位要求打鑿平整。使用風(fēng)鎬或破碎鎬鑿除混凝土?xí)r不能離切割線太近，以防損壞橋面混凝土鋪裝層。清理槽口時(shí)，如有鋼筋預(yù)埋構(gòu)件，應(yīng)切割清除掉預(yù)埋筋。

3.2 清理與找平處理

（1）清理

用砂輪機(jī)或金屬磨刷打磨槽口表面，使槽底平整，棱線順直。然后用硬刷子，鋼刷等工具對(duì)伸縮縫凹槽兩側(cè)及槽底進(jìn)行清理，再用吹風(fēng)機(jī)或空壓機(jī)將槽內(nèi)及梁板縫內(nèi)的灰塵和石屑等殘?jiān)俅芜M(jìn)行吹除干凈，最后使用熱空氣槍或者噴燈烘干作業(yè)面，去除潮氣，達(dá)到槽內(nèi)干凈干燥，目的是清理灰塵和烘干水分。切記槽口一定要烘干、烤熱(40℃左右)，避免雨天作業(yè)。

（2）找平處理

檢測(cè)槽底是否平整，棱線是否完好順直。若槽口底部大面積不平整或存在較大凹陷，要用環(huán)氧樹脂砂漿將槽底進(jìn)行找平處理，以保證槽底鋪墊鋼板能放置平整，避免因內(nèi)部不平整，影響梁板發(fā)生伸縮位移時(shí)與鋼板之間不能正常滑動(dòng)，同時(shí)，也會(huì)使鋼板受力不均勻而變形，導(dǎo)致面層瀝青混凝土出現(xiàn)裂紋。如果槽口深度超過(guò)了10cm，也要用快凝水泥或環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行修補(bǔ)找平至10cm。

3.3 底面涂油

采用閉孔發(fā)泡材料作嵌條壓入梁間隙并低于槽口底面30mm，嵌條厚度為梁間隙的1.5倍，以保證壓堵緊密，還應(yīng)具有足夠的耐熱性能。

將清理干凈的槽口的兩個(gè)側(cè)面及底面，均勻涂抹一層高分子改性瀝青。注意不要留有空白，并用刮板將槽口涂抹的瀝青刮平整，達(dá)到厚薄均勻，以提高界面平整度和粘結(jié)性能，防止瀝青混合料與槽口結(jié)合不牢固而產(chǎn)生脫落，造成以后橋頭接縫的破壞。

涂刷改性瀝青后，要注意保護(hù)槽口干凈，防止灰塵等雜質(zhì)污染瀝青表面。

3.4 鋪墊鋼板

（1）鋼板加工

選用厚度為1.5～2.0cm的鋼板，分別切割成寬度(即順橋向長(zhǎng)度)為25～30cm、長(zhǎng)度(即橫橋向長(zhǎng)度)為100cm的鋼板，長(zhǎng)度可根據(jù)橫橋向梁頂面的平整度做適當(dāng)調(diào)整，但同一伸縮縫所用鋼板厚度及寬度要求保持一致，以保證鋪墊鋼板頂面具有良好的平整度。

為保證鋪墊鋼板沿橋縫位置基本固定，在鋼板底部，沿軸線長(zhǎng)度方向垂直焊接一條80cm長(zhǎng)、5cm寬的鋼板，作為限位固定條。

（2）鋪墊鋼板

先將加工好的鋼板底面也要涂刷一層高分子改性瀝青，以保證鋪墊鋼板與槽口結(jié)合更加密貼平整。然后將過(guò)渡鋼板平鋪在槽口內(nèi)橋縫的中央部位，使鋼板沿接縫中心線首尾相接，安裝平整順直。鋼板間間距在1cm以下，并保持在同一水平面，高差不得大于5mm，使工作面具有良好的平整度。若鋼板安裝不平，不牢固，會(huì)導(dǎo)致以后的瀝青混合料內(nèi)部出現(xiàn)裂縫，最終導(dǎo)致伸縮縫表面出現(xiàn)裂縫，因此拼接、固定鋼板必須在同一平面上，不得有翹曲或松動(dòng)情況，否則需重新安裝固定。

3.5 瀝青混合料鋪筑

瀝青混合料運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)的溫度大于145℃。正常施工時(shí)，混合料的攤鋪溫度為135℃～155℃，最高不超過(guò)165℃。混合料的施工溫度應(yīng)比普通路面瀝青混凝土可低10℃～15℃，但攤鋪溫度不能低于120℃。

（1）攤鋪

將拌合好的瀝青混合料快速傾倒在接縫處的槽口內(nèi)，再將混合料頂面刮平。對(duì)10cm深的槽口，一般要分兩層攤鋪瀝青混合料，底層大致找平即可，見圖2。

圖2 鋪筑瀝青混合料

（2）整平

攤鋪時(shí)用鐵抹或鐵锨搗密，頂面應(yīng)與兩側(cè)橋面保持同一水準(zhǔn)面上，避免跳車現(xiàn)象發(fā)生。搗密后以泛漿為宜，保證伸縮縫良好的防水性能。

（3）壓實(shí)

瀝青混合料攤鋪整平后，及時(shí)用小型壓路機(jī)或?qū)Ｓ迷O(shè)備進(jìn)行反復(fù)碾壓5次，以保證平整和密實(shí)。

3.6 表面處理

在對(duì)伸縮縫處的瀝青混合料進(jìn)行整平壓實(shí)后，在瀝青混合料表面再涂刷一層高分子改性瀝青，以防止水汽或污染物滲入開級(jí)配的瀝青碎石混合料空隙中。

3.7 鋪筑瀝青混凝土面層結(jié)構(gòu)

按設(shè)計(jì)橋梁瀝青混凝土面層結(jié)構(gòu)進(jìn)行路面中、上面層施工，每層一次性連續(xù)貫通攤鋪，不留斷縫[2]。

在對(duì)無(wú)縫伸縮縫處路面中面層施工完畢后，要對(duì)瀝青混凝土下層進(jìn)行“鋸縫灌油”處理，以防止伸縮縫處的特殊瀝青混合料引起中面層出現(xiàn)裂紋。鋸縫位置為伸縮縫與橋面鋪裝混凝土交界面正上方，鋸縫寬度為1cm，深度為3～6cm。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，橋梁無(wú)縫伸縮縫是一種新型伸縮縫施工技術(shù)，其具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工快捷方便，與橋面銜接平整，無(wú)跳車感，維護(hù)更換少等優(yōu)點(diǎn)，特別是用于伸縮量在50mm以下的中小型公路橋梁、城市立交橋、高架橋等橋梁的梁板與橋臺(tái)的伸縮縫處，效果非常良好，應(yīng)用前景較為廣闊。

[1]JTGF40-2004,公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JTG/TF50-2011,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

U441

：A

：1009-7716（2017）02-0133-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.02.040

2016-11-09

劉大華（1970-），男，重慶榮昌人，高級(jí)工程師，從事公路橋梁施工技術(shù)管理工作。