模數(shù)式公路橋梁伸縮縫更換關(guān)鍵技術(shù)研究

沈 裕

(南通公路事業(yè)發(fā)展中心，江蘇 南通 226000)

1 施工方案的選擇

可以根據(jù)橋梁車道數(shù)量和交通流量等情況，當(dāng)橋梁車道數(shù)較少且伸縮縫損壞較為嚴(yán)重、車流量較少情況下，可以選擇中斷半幅交通；當(dāng)橋梁車道數(shù)較多，而且車流量非常大，封閉半幅車道會嚴(yán)重影響道路通行的情況下，可以選擇輪換封閉國產(chǎn)而不中段交通進行施工的作業(yè)方式。我國國道、省道等干線公路交通流量大，且行駛速度快，一般不具備中斷整個半幅交通更換伸縮縫的可行性。因此如果只有部分車道處的伸縮縫損壞而且可以滿足行車通暢和安全的情況下，封閉需要更換伸縮縫處所在車道而不中斷交通的作業(yè)是最佳作業(yè)方式，這種情況下可根據(jù)需要更換的寬度向廠家定制伸縮縫，同時在接焊一端預(yù)留坡口待新的伸縮縫組裝到位后按工藝要求焊接即可；如果橋梁全寬的伸縮縫均已損壞且已經(jīng)影響通行安全需要全部更換時，可以向有關(guān)管理部門申請中斷全部半幅交通后開展更換作業(yè)。

2 施工工藝流程

2.1 劃線、切割及混凝土破除

首先，開始施工前應(yīng)向上級主管部門報告申請對需要更換伸縮縫所在位置一定范圍內(nèi)的道路交通實施管制，在原有伸縮縫位置處，找出橋臺或橋梁支座的位置，并根據(jù)支座和橋臺位置確定伸縮縫的設(shè)計中心線所在位置，然后根據(jù)設(shè)計文件中伸縮縫的寬度及預(yù)留作業(yè)空間的要求確定需要切割范圍，并在現(xiàn)場放樣出伸縮縫兩側(cè)切割寬度，當(dāng)涉及橋臺處更換伸縮縫作業(yè)時，注意橋臺一側(cè)的切割寬度與主梁一側(cè)不同，放樣時應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計文件的要求及伸縮縫的實際寬度和伸縮縫中線位置確定切割線的準(zhǔn)確位置，放樣線條應(yīng)平直且伸縮縫中線兩側(cè)線條平行且與橋梁中線垂直。當(dāng)封閉部分車道而不中斷交通進行施工時，需要先將伸縮縫切斷。

按放樣線條所示位置，使用切割機和風(fēng)鎬破除線內(nèi)混凝土鋪裝層至預(yù)定深度，將伸縮縫與主梁及鋪裝層的接觸面鑿毛，清理鑿除的混凝土塊，并用高壓風(fēng)管將安裝槽內(nèi)的顆粒及細渣清理干凈，清除主梁梁端或梁端與橋臺之間縫隙中的垃圾和雜物，保證梁體伸縮自由。注意破除混凝土鋪裝層前應(yīng)嚴(yán)格按照放樣線條切割和破除邊界，以免損壞伸縮縫以外的鋪裝層。

2.2 預(yù)埋鋼筋檢查、修整

將安裝槽口和主梁梁端間隙內(nèi)的雜物清理干凈以后，應(yīng)認真檢查錨固伸縮縫的預(yù)埋鋼筋，原有鋼筋完好的可以保留繼續(xù)使用，原有鋼盤彎曲的應(yīng)當(dāng)調(diào)直，原有鋼筋斷損的則需要植入新的錨固鋼筋，同時應(yīng)該保證鋼筋與伸縮縫錨固方向一致。新植入鋼筋必須與原來鋼筋同規(guī)格和性能，當(dāng)需要植筋時，應(yīng)該提前制定完善的施工工藝和施工流程，確保新植鋼筋與原有鋼筋具備同等的錨固性能，同時應(yīng)該確定所選的錨固工藝和材料在焊接后錨固性能不受影響。最后用鐵刷或除銹劑對鋼筋表面除銹。

錨固鋼筋就位后，安裝伸縮縫前還應(yīng)當(dāng)再一次確認主梁梁端間隙是否符合設(shè)計要求，因為主梁間隙直接影響伸縮量。然后檢查錨固鋼筋是否與伸縮縫的錨固環(huán)順利對接，確保二者之間不存在錯位、相扭等現(xiàn)象，如果存在則及時修正。為了方便焊接時調(diào)整錨固環(huán)與預(yù)埋件的相對位置，應(yīng)當(dāng)根據(jù)伸縮縫的尺寸配備一定數(shù)量不同規(guī)格的鋼墊板。

2.3 伸縮縫的運輸、存放及安裝

伸縮縫不論是在出廠裝車運輸，還是到達現(xiàn)場卸車過程中，應(yīng)該合理設(shè)置吊點，避免伸縮裝置主體及配件扭曲變形、劃磨或碰撞彎曲等。在道路運輸過程中，要將伸縮縫主體可靠地固定，必須在固定鋼纜與伸縮縫接觸點和伸縮縫與車廂間隙中填塞可靠的減震防損傷材料，避免運輸過程中發(fā)生松脫、摩擦和碰撞導(dǎo)致的損傷。伸縮裝置在工地暫不安裝時，應(yīng)做好防雨防水措施，墊離地面30 mm以上防止浸水，在表面覆蓋帆布，防水暴曬雨淋和雜物污染。

伸縮裝置初步安裝完成后，在裝置最終安裝和調(diào)試前應(yīng)測量其平整度，整個系統(tǒng)平整度應(yīng)控制在3 mm以內(nèi)。同時應(yīng)該實時測量梁體溫度，根據(jù)設(shè)計給定的溫度-縫寬對照表，按實測溫度確定對應(yīng)的縫寬值調(diào)整伸縮裝置并留縫。然后檢查伸縮寬度是否符合設(shè)計要求，伸縮裝置是否完好，最后安上夾具以備安裝。

伸縮裝置吊運就位后，使用雙肢3 m以上[20槽鋼，按垂直于伸縮裝置以1 m的間距鋪設(shè)于橋面上。然后將伸縮裝置吊起，與槽鋼固定。槽鋼應(yīng)與伸縮裝置和伸縮縫兩側(cè)路面緊密貼合。安裝后要保證伸縮裝置在縫隙橫橋向和縱橋向都垂直。實測伸縮縫兩側(cè)5 m范圍內(nèi)的路面標(biāo)高，并以此為標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整伸縮裝置標(biāo)高。

2.4 伸縮縫與錨固鋼筋焊接

焊接時間非常重要，與伸縮縫和設(shè)計伸縮量和當(dāng)天的溫度有關(guān)。焊接前應(yīng)根據(jù)設(shè)計伸縮量和設(shè)計文件以及當(dāng)天的環(huán)境溫度，確定是否開始焊接，焊接條件應(yīng)嚴(yán)格符合設(shè)計要求。正式焊接開始前，從伸縮控制裝置的一端開始將伸縮裝置兩側(cè)的錨環(huán)與預(yù)埋鋼筋每隔2～3個錨固筋先點焊臨時固定后，復(fù)測伸縮裝置的高程、平整度、順直度等項目，并測量梁體溫度，以上參數(shù)均符合設(shè)計要求后再開始正式焊接。如果梁體溫度與設(shè)計溫度相吻合，則伸縮裝置兩側(cè)錨固環(huán)和預(yù)埋鋼筋可同時一次性焊牢；如果梁體溫度與設(shè)計溫度相差較多時，可先將伸縮裝置一側(cè)錨固環(huán)和預(yù)埋鋼筋焊接，待達到預(yù)定的安裝溫度時，再焊剩余一側(cè)。在焊接過程中實時通過3 m直尺和塞尺監(jiān)測異型鋼梁的平整度控制在0～1 mm之間，避免完工通車后出現(xiàn)跳車現(xiàn)象。為保證焊接施工是在設(shè)計溫度范圍內(nèi)進行，應(yīng)安排充足的焊接人員數(shù)量以盡量縮短焊接時間。在全部焊接工序完成后要及時拆除各種臨時固定和吊裝裝置，并全面檢查安裝質(zhì)量、復(fù)核設(shè)計參數(shù)，確認無誤后綁扎鋼筋，如有問題及時分析原因并返工修改直到符合要求。

2.5 混凝土澆筑及養(yǎng)生

伸縮縫安裝就位后，為防止?jié)仓炷習(xí)r漏漿和混凝土落入伸縮縫導(dǎo)致伸縮縫污染，應(yīng)采用泡沫板或纖維布將伸縮裝置的間隙密封和表面覆蓋。

為了混凝土凝固后與裝置緊密貼合，應(yīng)選用C40強度以上的銑削型鋼纖維微膨脹混凝土，每方混凝土中鋼纖維含量不得少于50 kg。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)兩側(cè)同步澆筑，并嚴(yán)密振搗。每車混凝土運至現(xiàn)場后，由監(jiān)理和技術(shù)人員現(xiàn)場檢查混凝土的和易性和塌落度，混凝土塌落度宜控制在70～90之間。混凝土振搗應(yīng)選用插入式振搗棒，做到不過振不漏振，振動棒移動間距不超過1.5倍振搗棒作用半徑的，以混凝土不再下沉且無氣泡為準(zhǔn)。最后用將混凝土表面刮平，至少收漿3次以上，抹面平整，確保表面不開裂。混凝土澆筑時，應(yīng)在監(jiān)理和現(xiàn)場技術(shù)負責(zé)人同時在場的情況下，取樣制作混凝土同條件養(yǎng)護試件，以備試驗用。

混凝土澆筑完畢后，應(yīng)及時采用土工布配合灑水或加蓋雙層浸水麻袋有效的措施養(yǎng)護，養(yǎng)護14 d以上方可安裝止水橡膠條，養(yǎng)生28 d以上才可放行通車。養(yǎng)護期間應(yīng)在伸縮縫前后50 m范圍內(nèi)設(shè)置警示標(biāo)志牌或設(shè)置專人現(xiàn)在設(shè)立禁行線，提醒車輛及行人繞行，禁止一切車輛或人員進入伸縮縫范圍內(nèi)碾壓或踩踏，防止混凝土表面被破壞。

2.6 伸縮縫分幅施工

如采取不中斷交通，可以封閉部分車道先進行施工，在本車道伸縮縫施工完成且達到強度標(biāo)準(zhǔn)并開放交通后，以同樣的施工工藝和施工流程依次封閉剩下的車道并更換相應(yīng)伸縮縫。新安裝的伸縮裝置現(xiàn)場組裝和安裝時應(yīng)與已經(jīng)安裝好的一側(cè)置于同一水平面上進行對接。

3 結(jié) 論

模數(shù)式伸縮縫是我國干線公路橋梁普遍使用的伸縮縫形式之一，由于使用量大，加上交通流量大，超載問題嚴(yán)重，伸縮縫損壞情況較為普遍，快速保質(zhì)保量更換伸縮，對于保證道路暢通，降低經(jīng)濟損失有重大意義。

模數(shù)式伸縮縫的更換應(yīng)在劃線、切割及混凝土破除，預(yù)埋鋼筋檢查、修整，伸縮縫的運輸存放及安裝、伸縮縫與錨固鋼筋焊接，混凝土澆筑及養(yǎng)生，伸縮縫分幅施工焊接等各個環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制，才能保障更換施工質(zhì)量。