王 錚
(中交二航局第二工程有限公司, 重慶 401120)
高速公路伸縮縫維修施工技術
王 錚
(中交二航局第二工程有限公司, 重慶 401120)
中圖分類號:TU723
文獻標識碼:A
文章編號1007-6344(2020)09-0160-02
摘要:橋梁擁有良好的性能是保障車輛安全行駛的首要前提,在現代化社會經濟發展進程中,社會各界對橋梁性能的要求逐步提高,伸縮縫較為薄弱,應加強對該處的質量控制。對此,文章以五峰山長江特大橋為背景,出于提高橋梁安全性的目的,對其中的伸縮縫施工技術展開探討,以期給類似工程提供參考。
關鍵詞:伸縮縫;澆筑混凝土;橡膠帶安裝
作者簡介:王錚(1984.01-),男,重慶人,本科,工程師,從事高速公路養護維修方面的工作。
五峰山長江特大橋建設于連云港至鎮江鐵路沿線,該鐵路設計速度250km/h,正線線間距4.6m。橋梁LZDQSG-1 標北岸引橋位于揚州市廣陵區杭集鎮,起訖里程DK251+259.100~DK260+619.39,長9.36km,共建設6 座連續梁橋和2 座連續剛構橋,施工所用橋墩共計278 座。
隨著高速公路橋梁使用時間的延長,受行車荷載、雨水等因素的持續性影響,導致橋梁伸縮縫極容易出現水文等問題,應采取行之有效的維修施工技術[1]。維護管理部門要加強對橋梁運營期間的管理工作,針對伸縮縫較薄弱的特點合理優化維修施工技術,提高全橋性能,確保車輛可安全通行。本文以上述工程為例,展開對高速公路伸縮縫維修施工技術的探討。
(1)疲勞破壞。近年來,交通量呈現出逐年增長的變化趨勢,車輛超載現象愈發普遍,導致橋梁處于超負荷使用狀態,梁體撓度位移幅度較大,伸縮縫磨損明顯,具體如圖1 所示。

圖1 伸縮縫損壞示意圖
(2)設計不合理。從我國橋梁建設狀況來看,伸縮縫位移控制箱通常采取的是每間隔1.5m 依次設置的方式,但車輛通行過程中車輪普遍行駛在箱體的中間區域,變形構件所處位置的彎矩和剪力明顯偏大,伴隨橋梁使用時間的延長結構將進入到疲勞狀態,可見梁體發生不同程度的斷裂現象。
(3)安裝不到位。橋梁施工中若提前拆除伸縮縫處的定位角鋼,將引發構件變形等質量問題,或是由于伸縮縫高程不合理而錯臺;錨固缺乏穩定性、模板安裝位置偏離設計要求、變位箱底部受力異常增加,諸如此類情況都會對箱體造成不良影響,當其變形后則進一步出現伸縮縫受損的問題。
(4)養護不當。伸縮縫膠帶內不可摻雜任何雜質,若該處的砂石未得到有效的清理,此時伸縮縫的自由伸縮幅度明顯受限;設置在縫內的橡膠體隨使用時間的延長而老化,外界尖銳物件與之接觸后將產生割除作用,導致縫內錨固件被水侵蝕;橋面存在質量問題時通常采取微表處等技術加以處理,但施工期間罩面支架設在縫隙兩側,該處與伸縮縫面的高程缺乏一致性,由于高差的存在而導致車輛在行駛過程中對伸縮縫的破壞更為嚴重,使其發生疲勞磨損現象,甚至會對伸縮縫錨固體造成不良影響[2]。
針對原有伸縮縫無法正常使用的情況則必須拆除舊伸縮縫,切割縫兩側的混凝土,所產生的切割線必須具有順直的特點;部分橋面施工選擇的是瀝青混凝土路面,此時則無需切割處理,風鎬破碎過程中應加強防護,以免對接茬處的路面完整性造成不良影響。舊混凝土破碎時應保證深度的合理性,既要有效鑿除后澆筑的混凝土,又不可對既有的梁體端部造成影響,否則易引發預應力損失等問題。
完成舊混凝土的清理作業后,借助乙炔焰切割縫內構件,此過程中應完整保留梁端預埋錨固鋼筋,以便在后續設置新伸縮縫時獲得可靠的錨固支撐。需注意的是,舊伸縮縫鑿除過程中將產生混凝土碎塊,此部分不可掉落至梁端縫內,結束切除作業后深度清理縫內雜物。
伸縮縫安裝之前,安裝時的實際氣溫與出廠時的溫度有較大出入時,須調整組裝定位空隙值,伸縮縫定位寬度誤差為±2mm,要求誤差為同一符號,不允許一條縫不同位置上同時出現正負誤差。安裝時伸縮縫的中心線與梁端中心線相重合。如果伸縮縫較長需將伸縮裝縫分段運輸,到現場后再對接,對接時應將兩段伸縮縫上平面置于同一水平面上,使兩段伸縮縫接口處緊密靠攏,并校直調正。用高質量的焊條逐條焊接,焊接時宜先焊接頂面再焊側面,最后焊底面,要分層焊接,確保質量并及時清除焊渣。焊接結束后用手提砂輪機磨平頂面。
結束舊伸縮縫的拆除作業后應及時清理預留槽,保證槽內的碎塊等雜物都被清理至外界,槽要具有平順整齊的特點[3];檢查預埋筋,若存在局部被割斷的現象則必須及時補充植筋;檢查新增位移箱所處位置的結構情況,若該處未設置預埋筋,此時則要做好縱向拉筋和豎向支撐筋的補植作業,通常可設置在位移箱的四角和側面,從而形成合適數量的受力支撐點。參照橋梁中心線的位置,合理調整植筋間距。植筋所用材料以植筋膠為宜,經過鉆進作業后形成深度至少為15cm 的鉆孔,期間不可損傷梁端鋼筋,以便給植筋提供良好施工條件,具體如圖2 所示。

圖2 伸縮縫錨定施工
伸縮縫安裝的關鍵在于嚴格控制安裝溫度以及縫隙寬度;結束安裝作業 后借助3m 水平尺和塞尺檢查,確保伸縮縫的各項指標都可滿足要求,如縱坡、高程等,合理調整伸縮縫型鋼頂面標高,使其略低于路面標高1mm~2mm;若伸縮縫安裝到位即可采取鎖定措施。按照先中間、后兩端的順序依次點焊伸縮縫,保證其具有穩定性,檢查施工情況并適時補焊,施工期間產生的焊縫長度至少應達到40mm,否則易出現伸縮縫質量問題。通過焊接的方式連接位移箱和預埋筋,使其具有足夠的穩定性,結束焊接作業后做全面的檢查,若無誤即可解開縫寬鎖定鋼片。
兩側后澆混凝土施工所用材料通常選擇的是C50 鋼纖維混凝土。按照設計要求設置伸縮縫,經過錨固處理后便可組織澆筑作業,因盡快縮短伸縮縫安裝結束至澆筑前的間隔時間,否則易由于行車誤入現場而出現碾壓伸縮縫的情況,導致其出現變形等質量問題。澆筑前使用高壓水深度清理槽內雜物,對槽面鑿毛,應確保形成的槽口具有垂直、順直的特點。若存在混凝土接茬啃邊的情況,此時應利用相同性能的混合料修補平整。選取聚乙烯泡沫塑料片,將其作為模板設置在梁端口,應保證該板結構具有足夠的穩定性,產生的縫隙要得到有效的填塞處理,否則易發生漏漿現象。組織工藝性試驗,確定合適的混凝土配合比,選擇潔凈的碎石等相關施工材料,可在混凝土拌制過程中摻入適量的早強劑,在保證混凝土質量的前提下縮短養生期。工程經驗表明,澆筑所用材料以C50 鋼纖維混凝土較為合適,澆筑期間利用插入式振搗棒振搗,確保整個槽內都被混凝土有效灌滿。施工過程中應注重位移箱底部以及邊角區域的處理,不可出現局部混凝土空洞現象,澆筑后的混凝土應滿足強度要求;利用泥刀抹平并拉毛,保證混凝土表面具有足夠的平整性,使混凝土能夠與原有路面有效連接,通常新澆筑部分可略低1mm。
以混凝土實際狀態為準,當其初凝后便可覆蓋土工布,終凝后應組織灑水養生作業,使混凝土維持潮濕的狀態,在經過充分的水化固結后有助于提高混凝土的強度。加強對混凝土強度的檢測,若該值提升至設計值的50%,即可將橡膠帶安裝到位。安裝之前應全面清理縫內的雜物以及堆積在邊梁凹槽內的灰塵,若無誤即可均勻涂抹黃油(具有潤滑作用),借助專用撬桿安裝橡膠條,將其有效嵌入凹槽內。隨著混凝土強度的逐步提升,若達到設計值的90%后即可解除交通管制,允許車輛在該處通行。
伸縮縫施工質量對橋梁使用效果的影響較為明顯,對于伸縮縫處理不當的情況易引發伸縮縫質量問題,甚至威脅到全橋的穩定性與耐久性。文章結合工程實例,圍繞伸縮縫的維修施工作業展開探討,提出技術要點,希望可作為類似工程的參考。