橋梁伸縮縫的病害分析與維修養護

翁麗花

(莆田市公路局涵江分局,福建 莆田 351100)

1 橋梁伸縮縫病害類型及成因分析

1.1 橋梁伸縮縫病害類型

(1)伸縮縫槽口堵塞；(2)橡膠止水帶破損開裂；(3)兩側后澆帶混凝土破損開裂；(4)型鋼斷裂或扭曲、撓曲變形或脫落。

1.2 成因分析

(1)橡膠條機械損傷與自然老化

伸縮縫槽口中土石、泥沙等堵塞通常是由于車輛“滴灑漏”以及日常養護清理不及時或不到位造成。伸縮縫槽口長期被碎石、雜物堵塞，以及清理方式不當極易引起橡膠止水帶機械損傷。

橡膠止水帶本身為易損構件，在長期日曬雨淋作用下,橡膠的性能發生改變,易出現老化開裂。

(2)設計缺陷

由于設計未能充分考慮極端天氣等因素，導致止水帶寬度未達到伸縮量需求，在橋梁拉伸收縮作用下止水帶破損開裂。

由于設計缺陷，梁端部翼板加厚不夠，伸縮縫預留槽尺寸不足，錨固件埋置過淺，錨固區混凝土太薄，或錨固件本身強度不足，導致伸縮縫破壞。

(3)施工處理技術不當

預埋筋數量及位置未按設計圖紙施工，導致預埋筋數量過少，與伸縮縫錨固連接不可靠，在車輪的反復沖擊作用下，造成混凝土脫落。

施工工藝不滿足要求，伸縮縫錨區連接鋼筋焊接不牢，在重載車輛沖擊作用下，型鋼錨固件與預埋筋的焊點開焊，出現松動，導致混凝土破碎。

施工中混凝土原材或配合比不滿足設計要求，鋼纖維用量不足或拌和不均，振搗不到位，養護不及時，造成混凝土質量及強度不滿足設計要求，導致后澆帶混凝土開裂破損。

由于安裝施工不當，導致梁端間隙相比伸縮縫安裝寬度過大，造成伸縮縫兩側型鋼下的混凝土受力不均，產生劈裂折斷，從而使型鋼與預埋連接鋼筋、錨固混凝土脫離，型鋼產生錯位、翹起、變形。

(4)使用磨損與疲勞破壞

伸縮縫頂面與兩側路面不平順，導致行車過程中產生跳車，使伸縮裝置的受力狀態發生改變，加劇了伸縮縫型鋼變形和混凝土破損。

在重交通量及超限荷載反復作用下伸縮裝置型鋼產生疲勞損壞，并出現型鋼斷裂。

1.3 病害的負面影響

(1)伸縮縫槽口堵塞，使得伸縮縫不能正常發揮作用。

(2)止水帶破損開裂，失去緩沖作用，使車輛對梁體產生沖擊影響。止水帶破損后路面垃圾掉入梁端間隙，使梁體無法自由伸縮，必將擠壓梁端頭或臺背。且路面水會沿縫灌入橋臺、橋墩，引起支座早期破壞，墩臺混凝土水侵蝕、鋼筋銹脹，造成環境污染等。

(3)后澆帶混凝土破損開裂，使得車輛通過時加大對主梁沖擊，跳車明顯，影響行車舒適性，且容易造成上部結構其他病害。

(4)伸縮裝置型鋼斷裂上翹，易引發車輛發生爆胎，造成安全事故。

2 橋梁伸縮縫維修技術

2.1 清理伸縮縫槽口垃圾

對于伸縮縫垃圾堵塞這類不涉及構件損傷的病害，只需在日常養護中，經常性檢查經常性清理即可。

2.2 更換伸縮縫橡膠條

對于伸縮縫密封橡膠條老化、開裂、脫落等病害，可采用局部或全部更換橡膠條的方式進行處治，以提高整治效率并節約成本。具體工藝是：先利用氧焊槍對損壞的橡膠條進行高溫加熱處理，使橡膠條與橋梁伸縮縫鋼梁自行脫離，然后將損壞的橡膠條抽出，再對橋梁伸縮縫鋼梁內的垃圾雜物及殘留的橡膠條進行清理，最后安裝新的橡膠條。

2.3 修復錨固區混凝土

對于錨固區混凝土破損病害，在開裂初期應及時注膠灌縫，開裂破碎嚴重時，要鑿除破損混凝土，檢查錨固區連接鋼筋是否開焊，如有開焊應重焊后，再重新澆筑錨區混凝土。

2.4 整體更換伸縮裝置

(1)施工準備

伸縮縫維修過程中大都不中斷交通，通常采用半邊封閉半邊通車的方式施工,并設有施工標志牌，限速標志、導向標志、安全錐等安全警示標志。

(2)原結構拆除

根據設計槽口的尺寸，核查原伸縮裝置混凝土保護帶的寬度，作好標記，以便切割。切縫應保持順直、整齊，切縫深度必須嚴格控制，不得切入梁體，傷害梁體內鋼筋。槽口內的混凝土采用風鎬人工鑿除，避免損傷舊梁板砼和結構鋼筋。開鑿完成后應對新舊銜接面進行鑿毛處理，然后用高壓空氣或高壓水流清理槽口內內浮塵和雜物。使用氣割設備拆除舊伸縮縫與梁體預埋筋的連接，吊出施工現場，氣割時避免割斷梁體結構鋼筋。

(3)預埋鋼筋校正

伸縮縫安裝前要根據其錨環位置對原預埋鋼筋進行校正，兩者位置不相符時要采用輔助鋼筋進行加固連接。若原預埋鋼筋損壞或預埋鋼筋與新安裝伸縮縫的錨環位置不一致，且無法校正時，則需要根據到場的伸縮縫錨環位置放樣進行植筋。植筋孔徑應比植筋直徑大2～4 mm，植筋孔深按設計要求進行，植筋前應清理干凈植筋孔，植筋膠由孔底灌注至孔深2/3處，待插入錨筋后，植筋膠即充滿整個孔洞。鋼筋使用前應將表面油漬、漆皮、鱗銹等清除干凈。

(4)安裝伸縮縫

伸縮裝置應在工廠進行組裝，出廠時必須附有效的產品質量合格證明文件。伸縮縫進場前應檢測其順直度、各部分鋼筋尺寸及焊接位置、焊接質量等。鋼構件外觀應光潔、平整，不得扭曲變形，且應進行有效的防腐處理。

(5)鋼筋綁扎和混凝土澆筑

伸縮縫安裝檢查合格后，綁扎后澆帶鋼筋，通長鋼筋穿在錨環內和植筋或原預埋鋼筋綁扎，在錨環上方鋪設防裂鋼筋網，并根據橋面標高定位、焊接固定，確保鋼筋保護層厚度滿足要求，否則后澆帶混凝土易出現早期裂縫。

用泡沫塑料板將梁端及伸縮縫間隙處填實，槽口兩邊緣處用模板封堵。要求采用C50快干、微膨脹鋼纖維混凝土，具有較高的流動性，較強的粘結能力，良好的親水性、防滲透性、耐腐蝕、耐磨耗、耐久性和抗沖擊能力。澆筑混凝土前做好混凝土配合比試驗，選擇合適的外加劑，盡可能調配制出滿足設計要求的混凝土材料。混凝土澆筑前務必吹、洗凈預留槽內掉落物，保證橋梁結構能自由伸縮和后澆帶混凝土質量。為保證新舊混凝土銜接良好，澆筑前涂刷新舊混凝土界面結合膠，觸及“指干”時澆筑混凝土。混凝土澆筑應連續進行，振搗密實后，對混凝土進行抹面，收光，并將混凝土面控制在比原橋面(路面)略低1～2 mm，過高或過低都會造成跳車現象。

在混凝土初凝前對混凝土進行再次抹面，收光，混凝土初凝后對表面進行刷毛，然后及時在其表面灑水并覆蓋麻袋或土工布進行養生，養生期間禁止車輛通行，對相鄰半幅通行車輛進行限速、限載，減小汽車對新澆筑砼的擾動。

(6)安裝橡膠條

養護混凝土強度達到設計要求后安裝密封橡膠條，安裝前應清除縫內的泡沫塑料板，以免雜物夾塞，影響梁體自由伸縮。先將鋼梁兩側凹槽擦洗干凈并涂抹潤滑油，然后整平橡膠密封帶，放置于型鋼縫隙中，再利用專用工具將橡膠密封帶嵌入型鋼凹槽完成封閉。安裝過程中注意保護好橡膠條，不得造成橡膠條的開裂、破孔等病害。

養生結束后，經檢驗合格的伸縮縫，可解除交通封閉，恢復通車。

3 養護措施

(1)聯合交通執法、城市管理等部門全面查處車輛違規超載、輪胎帶泥上路、滴灑拋漏等行為，遏制路面污染源頭；大力整治貨車超限超載以及超速等嚴重交通違法行為，特別是加強夜間車輛行車管理，從源頭上降低橋梁伸縮裝置破壞的風險。

(2)保持泄水孔通暢，以保證橋面積水及時排除，減少污水對伸縮縫橡膠條的腐蝕。

(3)及時清理伸縮縫中的碎石、泥沙等雜物，必要時采用高壓水槍進行沖洗，禁止采用鐵杵、刀片等尖銳的工具進行清理，防止人為損傷伸縮縫橡膠條。

(4)及時處治橋頭跳車、橋面坑槽等病害，減小車輛沖擊作用，減輕型鋼變形、彎折或斷裂的危害。

(5)及時修補瀝青橋面鋪裝的裂縫、坑槽，減少橋面滲水，必要時在下坡路段伸縮縫的上側橫向設置集水管槽以收集橋面下滲的水。

(6)及時發現并處治伸縮縫的早期、細微病害，避免引起更深層次的結構破壞，使后期養護中擴大維修規模、增加維修成本和難度。

4 結 語

伸縮縫是橋梁結構中的一個重要組成部分，其性能好壞直接影響廣大群眾的行車舒適性及安全性，甚至影響橋梁使用壽命。做好伸縮縫的日常養護及維修工作，避免伸縮縫病害進一步向縱深發展，引起梁體結構損傷，把橋梁病害控制在萌芽狀態，有利于縮減養護成本，提高社會效益和經濟效益。