淺談用TST彈性材料進行橋梁伸縮縫的維修加固

杜永平

摘 要：本文通過查閱文獻資料和工作經驗總結，對橋梁伸縮縫常見病害進行分析，總結了TST彈性材料的性能特點及結構形式，TST彈性伸縮縫在橋梁維修加固中的應用，并提出了TST彈性材料在橋梁伸縮縫維修加固中的注意事項，希望能對公路橋梁的維修加固有所幫助。

關鍵詞：TST彈性材料；橋梁；伸縮縫；維修加固

中圖分類號：U443.31 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）07-0124-02

TST彈性材料伸縮縫是美國20世紀70年代研發的，在一些橋梁改造項目中取得了較好的應用。TST彈性材料伸縮縫具有施工簡單，安裝方便，能有效確保橋梁行車平整度等特點，被國際上一些權威的機構認證并推廣到了各個工程項目中。我國在一些中小橋梁中也開始應用。TST彈性材料主要是由改性瀝青材料和級配碎石材料混合而成，填充到伸縮縫中，主要適用于水平位移在50mm，豎向位移在1.5mm以下的公路橋梁中，該材料在常溫-25攝氏度至60攝氏度都有良好的彈性和塑性，并且在140攝氏度到190攝氏度都具有良好的流動性，另外，在25攝氏度的時候還具有極佳的延伸率，能夠與橋面鋪裝形成一個整體，同時，它所具有的阻尼性能還可以與坡橋和斜橋等橋梁結構的縱、橫、豎三方面的收縮和變形形成一個一體，緩解車輛對橋梁結構的振動，減少伸縮縫對橋梁結構缺陷的影響。

1 橋梁伸縮縫常見病害分析

（1）混凝土平整度不達標，引起跳車，影響行車舒適性和安全性，且使混凝土承受更大車輪沖擊而更易損壞。病害分析：異型鋼安裝不規范、不平整，與橋面高差大于2mm或者高程超過橋面；混凝土橫向平整度大于3mm，混凝土表面未與型鋼平齊、低于型鋼。（2）混凝土工藝不符合規范要求，混凝土表面裂紋、碎裂、“起粉”、露砂，雨水浸蝕，致使混凝土受壓疲勞而破損。病害分析：混凝土抗壓強度不符合設計要求；混凝土水灰比過大，粉煤灰或石粉等摻入量過大；混凝土初、終凝時間過長；澆注時氣溫過高，覆蓋養護不夠及時，養護不到位；振搗時過振，收面時灑水，表面操作過多，壓面、二次抹面不夠及時；混凝土抗凍融能力不足，冬季施工時未做好保溫；冬季下雪時未及時清理積雪，使用融雪劑等化學物品腐蝕混凝土表面；趕工期等管理原因，開放交通過早。（3）橡膠密封條后期破損、拉脫，引起滲水及雜物落入梁端間隙，銹蝕橋梁支座。病害分析：橡膠密封條原材料不合格；安裝時使用“尖銳”的工具擠塞橡膠密封條致使密封條“受傷”，或輕微破損；橡膠密封條就位不準確，留有空隙；伸縮縫鎖定縫寬過寬；冬季不及時清理積雪。（4）型鋼或混凝土“擠死”，混凝土表面呈橫向裂紋或輻射狀裂紋。病害分析：鎖定縫寬計算有偏差；安裝溫度控制不嚴格；跑模漏漿、模板變形（鼓肚子）；澆注時未均勻下料導致模板破裂、穿透模板。（5）伸縮縫邊梁或中梁斷裂。病害分析：位移箱安裝定位不準確；位移箱底部混凝土存在空洞；橋面鋪裝層橫坡與伸縮縫橫坡不一致（針對不對稱橋面）。

2 TST彈性材料的性能特點及結構形式

2.1 TST彈性材料的性能

在使用時加熱到190℃-210℃成為流體，灌入已加熱的石料中，TST材料能夠完全裹覆于石料表面。TST彈性是一種既有彈性又有塑性的復合材料，主要成分為高分子聚合物和瀝青等，附在碎石表面，具有較強的粘結力，并依靠碎石間的嵌擠鎖結作用形成強度，所以TST彈性具有較好的強度、粘結性能、高低溫穩定性能、彈縮性變形性能和耐老化性。TST彈性的性能主要取決于TST石料及其它添加材料的技術性能。

2.2 TST彈性材料的特點

TST彈性橋梁伸縮縫是將特制專用的彈性材料長汀功口熱熔融后灌入經清洗加熱的碎石中，形成碎石橋梁彈性接縫。彈性支持車輛荷載，在一定溫度下能夠被拉伸或壓縮。用于公路橋梁城市立交橋、高架橋等橋梁的伸縮接縫。碎石直接平鋪在橋梁接縫處，與前后的橋面或路面鋪裝形成連續體，橋面平整無縫，行車平穩、無噪音、振動小，便于維護、清掃、除雪。構造簡單，施工方便快速，鋪裝冷卻后即可開放交通。由于在接縫處使用專用粘合劑，所以接縫和橋面鋪裝連成一體，故密封防水性好，且耐酸堿腐蝕。造價低、經濟效益和社會效益顯著。

2.3 TST彈性材料接縫的結構形式

TST彈性材料接縫按橋梁縱坡坡度，分為兩種結構形式J和n型。J型適合于縱坡小于2%的橋梁伸縮縫。n型適用于縱坡大于等于2%的橋梁伸縮縫。兩種形式的區別在于是否設置膨脹螺栓和鋼筋。由于橋梁板的伸縮量在溫度變化幅度較大時，伸縮量變化較大。對于不同的梁板長度、不同的伸縮量的橋梁，采用不同形式、不同結構的伸縮裝置。而對于使用TST彈性的橋梁伸縮縫，應考慮橋梁伸縮量的大小來確定其結構尺寸。

3 TST彈性伸縮縫在橋梁維修加固中的應用

3.1 切割槽口或拆除舊縫

確定伸縮縫的部位，用紙或細砂作隔離層，然后整體鋪設瀝青混凝土面層。在安裝伸縮縫時，沿已確定的部位切割瀝青路面，挖除中間部位的瀝青，使槽口的尺寸符合要求。

3.2 清洗和固定

清洗、烘干、用水：最好使用高壓水槍清洗槽口，清除槽口內的浮土、灰塵和雜物然后用火焰噴射器烘干槽口。在槽口范圍內涂粘合劑，要求涂抹均勻，不露白。在接縫開口處放置發泡塑料條，然后，沿接縫中心線放置鋼蓋板，通過鋼蓋板上的予留孔用鋼釘將鋼蓋板固定。

3.3 分層、分段施工

將加熱的石料攤鋪在槽口中，馬上用熔融的TST彈性材料澆注在石料上，使材料不再下沉，石料表面無露白，之后可進行下段施工。當整個底層施工完畢后，進行表層施工。表層施工可采用拌合法，將加熱過的石料和TST材料在規定的溫度下快速進行拌和，當材料全部裹附于石料表面，而石料表面無露白時，馬上進行攤鋪，在攤鋪過程中，應隨攤鋪隨整形，并使表面施工高低差滿足要求。

3.4 碾壓整形

用1t振動碾緊隨表層攤鋪進行碾壓，并對填實不足處及時補料。碾壓完畢后，在伸縮縫上均勻地灑一層加熱的TST彈性材料，用刮板迅速刮平，對于用刮板刮平有痕跡的部位，可用火焰噴射器烘烤，熔化后再進行整平，直至表面平整達到要求。

4 TST彈性材料在橋梁伸縮縫維修加固中的注意事項

4.1 溫度

TST彈性材料溫度要求控制在-25℃～60℃，在此溫度內，TST材料能夠保持其彈性和塑性。如甘肅某條高速公路，某年冬季氣溫低于了-25℃，已超出了TST材料的適用范圍，根據TST材料的性質，材料本身已失去了彈性和塑性，變成脆性體由此，當溫度降低時，梁體收縮量增大，TST材料失去塑性，在伸縮縫處產生裂縫成為必然。

4.2 水分

水分會使TST材料與石料剝離。水通過裂縫進入TST彈性體內，經車輛荷載的反復碾壓，使石料與TST材料剝離，產生松散。

4.3 施工

施工質量控制的好壞，也對TST彈性材料伸縮縫使用質量產生很大影響。如粘合劑涂抹不均勻；TST材料用量不足及材料加熱時間、溫度不夠；TST材料與碎石拌和不均勻；施工時氣溫較低；各施工環節不銜接等都能影響TST碎石伸縮縫的使用質量其主要表現為伸縮縫發生沉降松散，與路面或橋面粘結不牢等。

5 結語

TST彈性材料伸縮縫在很多橋梁加固項目中已經得到了很好的利用，它具有的施工簡單，安裝方便，能有效確保橋梁行車平整度，尤其是在中小橋梁工程項目中，可以有效的節約建造成本，具有很好的發展前景。我國有許多地區在中小公路橋梁的伸縮縫中都使用TST彈性材料，雖然使用效果較好，但對不同地區，由于TST彈性材料適用的局限性，應慎重使用。對于冬季溫度較低的地區，一般不宜采用。若使用，可用于伸縮量較小的橋梁，保證施工質量，以取得較好的使用效果。

參考文獻

[1]侯利國，李飛泉.公路養護技術規范（JTG H10-2009）.人民交通出版社，2009.

[2]陳建新，陸濤，陳飛.橋梁無縫伸縮縫與無縫橋梁的適用性分析[J].公路交通科技，2010.

[3]馬向榮，橋梁伸縮縫研究分析[J].黑龍江交通科技，2007，（02）54-55.

[4]徐波，彭大文.認識伸縮縫橋梁一以知的和未知的[J].橋梁建設，2003，（04）67-70.