公路橋梁伸縮縫的設計與施工探討

岑麗娟 劉付旭

摘要：文章介紹了公路橋梁伸縮縫的作用與種類，分析了公路橋梁伸縮縫設計與施工的影響因素，并提出了公路橋梁伸縮縫的設計與是施工要點。

關鍵詞：公路橋梁;伸縮縫;設計;施工應用

中圖分類號：U448.14A401423

0 引言

隨著社會經濟的快速發展，公路橋梁工程日益增多，社會對橋梁質量的要求也越來越高。而伸縮縫是橋梁工程的重要環節，它的設計水平和施工質量會影響到整個橋梁工程的建設，加強伸縮縫的質量控制，做好設計環節與施工環節的工作，對于提高伸縮縫的質量有著重要的意義。因此，提升伸縮縫的設計標準和完善施工工藝勢在必行。

1 伸縮縫的概述

1.1 伸縮縫在公路橋梁的作用

隨著人們生活水平不斷提高，“有車一族”數量不斷攀升，人們對市政道路的需求變得更高[2]。而橋梁是公路的重要組成部分，特別是在經濟發達的一、二線城市，由于土地資源有限，在進行道路設計時必須加入橋梁的元素，這樣才能為人們提供更加便利的交通環境。提到橋梁工程就不得不說伸縮縫，它的存在對于橋梁有著非常關鍵的作用。如果伸縮縫的設計不夠科學，就容易造成交通事故的發生，而且會對道路的舒適度起到負面影響。因此，在設計伸縮縫時必須要考慮車輛通行的安全性和路面抗拉強度，這樣才能提高公路的安全性和舒適度。

1.2 提升伸縮縫設計對施工的重要意義

根據實地考察的結果來進行伸縮縫的設計和施工，可以有效提高橋梁的安全性和穩定性。由于公路的建設需要花費大量的人力、物力和時間，因此延長公路的使用壽命是非常重要的[3]。相關人員在進行設計時需注重提升橋梁工程的質量，運用科學的計算方法得出伸縮縫的相關數據，從而做好工程質量管理控制，確保橋梁的工程質量。（1）提升設計和施工的質量可以確保橋梁的合理性，避免橋梁因為長期暴露在空氣下而產生變形和位移的情況，降低安全事故的發生率;（2）合理的設計還可以緩解車輛車輪運行而產生的沖擊，有效延長橋梁的使用壽命;（3）通過科學合理的設計，可以促使橋梁梁體適應橋梁長度的變化，確保橋梁處于平穩的狀態，提高橋梁的安全性和穩定性。

2 公路橋梁伸縮縫的種類

2.1 對接式伸縮縫

由于橋梁的受力特點不同，使用對接式伸縮縫的方式共有兩種，一種是填塞式對接，另一種是嵌固式對接。填塞式的工程造價比較低，可以將一些較為松軟的物質填塞至伸縮縫的細縫中，保證伸縮縫在任何情況下都可以承受壓力，而嵌固式則是將比較堅硬的鋼制構件嵌到細縫中。

2.2 組合剪切式伸縮縫

這種伸縮縫主要是利用橡膠來抵消外部的壓力。由于橡膠具有彈性和易黏性，使用這種方式可以強化橋梁的防水功能和減輕外部的壓力。

2.3 鋼制支承式伸縮縫

這種方式主要是由鋼制材料組成，能夠承受較大的荷載量。但是由于鋼制材料在使用過程中容易出現變形和產生噪音，因此在設計和施工時應該要加入彈簧裝置，維護鋼材的穩定性。

2.4 無縫式伸縮縫

這是一種不容易受到溫差變化影響的伸縮縫類型，可以適用于各個時期和各個地區。它通常是使用瀝青進行填補，可以與路面牢固粘結，具有極高的穩定性和適用性。

3 公路橋梁伸縮縫設計與施工的影響因素

3.1 設計的影響因素

由于伸縮縫在公路橋梁工程占據的比例不多，很多設計人員就會忽略了伸縮縫的設計，或是設計過于簡單粗糙，并沒有考慮到伸縮縫的實際情況。另外，在實際施工中，連接伸縮縫與橋梁時需要使用伸縮裝置，但是設計人員會直接采取最簡單的伸縮裝置，導致對細縫的錨固不完善。由于設計人員對伸縮縫的細節沒有設計到位，施工人員在進行施工時沒有正確的圖紙可參考，導致施工質量不達標。

3.2 施工質量的影響因素

影響施工質量的主要因素包括兩個方面，即溫度的變化和混凝土的收縮變化。首先，溫度的變化會影響到橋梁結構的變化，因此在具體施工中需要根據實際溫度和天氣來靈活應對，確保施工質量;而混凝土的收縮變化則需要合理控制水灰比、構架尺寸和骨料，這樣才能確保能夠控制好施工質量。

4 公路橋梁伸縮縫的設計要點

4.1 合理計算車輛荷載沖擊下的動力響應

公路橋梁建設需要考慮車輛行駛時橋梁的荷載沖擊力，然后計算出伸縮縫的動力響應。由于行駛車輛數量和大小會直接作用到橋梁上，因此在設計時需要考慮到橋梁的荷載力和變形情況，這樣才能計算出伸縮縫的變化規律。車輛的沖擊作用力是影響伸縮縫變化的關鍵因素，可以通過計算出伸縮縫變化位移的響應值來確定伸縮縫的設計結構。

4.2 計算材料屈強比

建筑材料的屈強比也是設計時需要關注的要點，其是材料的屈服強度和抗拉強度的比值，是衡量材料強度的系數。在計算出伸縮縫的響應值后，就需要計算材料的屈強比值，這樣才能結合實際橋梁選擇不同參數的材料，確保橋梁工程的科學穩定。

4.3 明確公路橋梁伸縮縫彈性

結合上述兩個步驟的計算結果，可以得出橋梁伸縮縫的彈性，然后確定伸縮縫的建設間距。具體來說，是通過車輛的沖擊力來確定伸縮縫的最大距離和最小距離，然后根據材料的屈強比確定材料的比例和空間，確保材料變形后可以延展。需要注意的是不能留下太大的細縫，否則容易出現安全隱患。

4.4 伸縮裝置的選擇

伸縮裝置對于實際施工有著重要的意義，相關設計人員不能只是草率地選擇市場上的伸縮裝置，而必須要對伸縮裝置進行嚴密的設計，這樣才能貼合實際施工。具體來說，可以根據當地的氣候與交通狀況來合理計算出橋梁需要的伸縮量彈性，然后根據彈性的變化趨勢和范圍來設計伸縮裝置的類型和大小，這樣才能保證伸縮縫能夠與橋面切實貼合，維護橋梁的安全性和穩定性。然后再根據設計結果到工廠進行定做，方可繪制詳細的施工圖。

5 公路橋梁伸縮縫的施工應用

得出具體的設計方案后，將其應用到實際的施工中，施工步驟可以分為五點，即前期施工準備、開槽、安裝、混凝土澆筑、后期養護工作。下面分項介紹。

5.1 施工準備

一直以來，工程施工都是重中之重，相關部門必須做好施工的統籌管理，確保工程實施過程的質量控制。因此，做好施工準備工作，才能提前對工程進行控制和管理，才能設計好相關的流程工作和注意事項，確保工程有計劃地進行。在設計完成后，施工單位需要先進行施工前的準備工作，即材料的選購。在材料選購過程中，需要根據實際工程的具體情況進行選擇。（1）需要做好骨料和混凝土的加工生產或購買工作，必須選擇質量合格的砂、石，然后購買品級較高的水泥;（2）要做好橋面的準備工作，實施相關的檢驗程序，確保橋面是合格的;（3）進行伸縮縫工程的施工，為工程質量控制工作打好基礎。

5.2 開槽

在進行施工時，第一個步驟就是要根據施工圖紙進行開槽。開槽一般使用風鎬進行施工，即在利用激光準確計算出開槽寬度后進行切割。一般來說，為了確保伸縮縫的質量，開槽的深度需要>13 cm，具體根據實地與設計圖紙進行。需要注意的是，在進行切割過程中需要對切割線外的路面進行保護，避免出現路面開裂和粉塵污染的情況。要保證槽內的清潔情況，及時處理開槽后產生的雜物，同時需要實地考察梁與梁之間的間隙，如果不符合要求需要采取措施將其進行處理。此外，還要對預留鋼筋進行除銹處理，將槽內預留鋼筋和錨固筋理順。

5.3 安裝

在進行伸縮縫的安裝時，需要根據實際情況判斷伸縮縫的設計定位空隙值是否合理，如果不合理就要及時調整。具體的參考因素為外界實際車流量與設計車流量是否存在差異，在進行安裝時需要參考實際車流量與車輛型號調節空隙值。如果發現安裝的寬度大于基本數值，施工人員需要參照城市街道的走向進行調整，明確好伸縮裝置的安裝位置，嚴格控制伸縮縫的高度。由于伸縮縫施工質量對于橋梁工程質量起到重要的作用，在進行安裝時需要對槽口進行檢查，注意支座的設計，并采用高壓水槍進行安裝處理。接著對橋面進行焊接處理，需結合材料的伸縮性與切割板類型確定伸縮縫的定位，對各項指標進行嚴格把控，提升伸縮縫的適應性。為了確保伸縮縫的使用壽命，伸縮縫兩排的固定螺栓間距也是非常重要的，施工人員需要準確定位然后再進行施工。

5.4 混凝土澆筑

混凝土澆筑是一個非常關鍵的環節，為了避免出現澆筑時將間隙堵死的情況，需要先使用泡沫將間隙塞滿;然后對槽內進行清潔，將雜物與其他雜質清洗干凈，這樣才能避免混凝土受到影響。在進行混凝土攪拌時，需要混凝土的配比達到一定強度，同時還要保證混凝土的粘合性。因此，需要加入一定量的高效外加劑，提高混凝土的性能。進行澆筑固定時，需要將坍落度保持在科學合理的范圍內，同時還需要邊澆筑邊振搗，直到混凝土漿不會出現氣泡，確保混凝土的密實度。此外，還需要加強混凝土與路面的嚴密性和牢固性，在混凝土凝固前及時進行拉毛處理，保證混凝土面的平整度，不能出現混凝土面比路面高或低的情況，否則容易出現跳車的情況，降低橋梁的平整度和舒適度。為了提高伸縮縫的性能，還需要進行高強度的纖維化管理，這樣才能保證混凝土的整體密實度，確保施工的質量。

5.5 后期養護

在完成伸縮縫施工的基本步驟后，相關部門還需要加強對伸縮縫的養護工作，養護工作不到位，橋面的鋪裝層容易出現老化的現象，進而影響伸縮縫的正常使用。一般來說，在完成基本的施工工序后需要及時進行灑水，然后采用塑料膜或是覆蓋物對縫面進行保養。通常來說，保養期以10 d為一個周期，在這個過程中需要每天對伸縮縫進行灑水處理，保證補充足量的水量，避免混凝土出現裂縫。此外，還需要進行開放管理，即在投入使用后關注橋梁的使用情況，出現細縫后及時將落入伸縮縫中的雜質進行清理，以保證橋梁的質量。此外，由于通車后交通量會不斷增加，在車輛荷載的作用下會導致伸縮縫工程的耐久性下降，為了確保伸縮縫的使用壽命，相關部門需要嚴厲打擊超載行為，以保證伸縮縫的工作性能。

6 結語

橋梁伸縮縫對公路工程的質量起到重要的影響，如果沒有把控好這個環節的質量，將會影響整個公路的使用。因此必須要重視伸縮縫的設計工作和施工管理，確保整個工程的質量。通過科學地設計伸縮縫，可提高伸縮縫的彈性和性能。由于伸縮縫設計可以影響到施工的精準度，為了確保伸縮縫的屈服強度、抗拉強度能夠滿足車輛的荷載沖擊力，根據項目的實際情況進行伸縮縫的設計是非常重要的。

參考文獻：

[1]曹 植.公路橋梁施工中伸縮縫施工工藝及質量控制[J].科技創新與應用，2018（7）：68-69.

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[2]李紹龍.探析道路橋梁工程伸縮縫施工質量技術的控制策略[J].智能城市，2019，5（9）：172-173.

收稿日期：2020-05-10