運營期高速公路橋梁伸縮縫的維修更換

陳 潔

（河北高速公路集團有限公司 榮烏分公司，河北 保定 071000）

引言

伸縮縫是公路橋梁的重要結構，其主要功能在于調節由車輛荷載和橋梁建筑材料所引起的上部結構之間的位移和聯結。橋梁伸縮裝置一旦被破壞，將嚴重影響行車的速度、舒適性與安全，甚至造成行車安全事故。一旦伸縮縫發生變形、破損、斷裂等病害，需及時更換結構損壞的橋梁伸縮縫，維護橋梁結構性能，確保高速橋梁安全暢通。

1 公路橋梁伸縮縫損壞原因分析

榮成-烏海高速公路某特大高架橋橋梁160異型鋼伸縮縫的破壞原因：日常巡查，天津榮成方向K886+096.2、K885+016.2、K883+096.2等三處存在伸縮縫鋼梁斷裂、變形等病害，對途經車輛的行駛及橋梁結構造成安全隱患。在養護過程中，采取對斷裂的160異型鋼伸縮縫進行切割等措施，確保了臨時通行安全，并對損壞主要原因進行分析：（1）交通流量急劇增大造成橋梁荷載變化。該橋梁于2011年運營通車，截止目前已運營9 a，其中2018年底該路段高速全線通車后，車流量由原日均5 000輛增加至12 000輛，且重車占比40%以上，荷載突增對橋梁應力結構造成較大壓力，對伸縮縫結構造成沖擊，使其長期疲勞受損狀態，最終出現損壞的情況。（2）安裝及后期養護對伸縮縫的影響。橋梁運營養護已達9 a，伸縮縫的橡膠止水帶出現明顯的老化，雨水逐漸滲透，造成比較明顯的結構破壞。（3）季節及溫度影響。在運營多年后，近年多發生橋梁伸縮縫斷裂情況，且大部分發生在冬季氣溫較低時，考慮極低氣溫下，鋼型伸縮縫材料受冷，且長期受力疲勞，易發生脆性斷裂。

2 伸縮縫維修更換施工準備

公路橋梁伸縮縫更換時，為伸縮縫施工提供高效穩定的施工環境，做好伸縮縫更換的準備工作。

2.1 材料準備

伸縮縫更換施工前，在保障安全施工的狀態下，做好材料的準備工作。根據伸縮縫更換施工需求，分階段定制工程材料，保障材料的性能，滿足伸縮縫更換施工需求。如：異型鋼伸縮縫根據現場尺寸需提前向廠家進行定制；為減少交通管制時間，采用 C50 現澆速凝混凝土，并摻加聚丙烯纖維，其摻量為 1.5 kg/m3；伸縮縫橡膠止水帶選擇氯丁橡膠，有效提高伸縮縫膠條止水帶耐久度等。

2.2 機械準備

公路橋梁伸縮縫更換施工中，機械設備準備是必要的基礎。按照伸縮縫的施工需求，將機械設備放置在現場，隨時準備進入施工狀態。可用的機械設備包括：空壓機風鎬4臺、發電機組2套、電焊機4臺等，其他小型設備可根據伸縮縫更換施工的實際情況安排。各項機械設備的性能必須處于最優狀態，以免影響伸縮縫更換施工的質量和效果。

2.3 交通組織方案準備

因本次施工位于已通車運營的高速公路內，根據交警交通管控要求，制定交通組織方案采取不斷交半幅施工，即采取一個車道通車，另外一個車道施工的方式，待先施工的混凝土達到設計強度，開放交通后，再進行另一車道施工。現場施工安全標志的布設嚴格按照《公路養護安全作業規程》（JTG H3—2015）中有關要求執行。

3 施工控制要點

（1）開槽。施工人員按照伸縮縫的設計圖紙，在現場確定開槽深度，并在伸縮縫裝置槽的邊界位置打線，采用切割機沿著放樣線路修整，尤其是注意公路橋梁伸縮縫結構中的瀝青混凝土，切割機必須將結構切透，避免在更換伸縮縫時出現松動掉落問題。施工人員要控制切割力度，以免切穿搭板，引起安全問題。伸縮縫開槽時，使用空壓機風鎬，盡量保持豎直的開槽方向，防止其影響瀝青混凝土的結構[1]。（2）清理。鑿除原伸縮縫混凝土時注意保留好原有預留鋼筋，如有損壞可根據設計圖紙植入錨固鋼筋，再將伸縮縫裝置（包括承重型鋼、錨固環等）按設計調查的位置進行焊接安裝。（3）控制伸縮縫安裝時的溫度。伸縮裝置安裝前，應按照現場的實際氣溫調整其定位值，即適當調節定位空隙，而且誤差必須為合理范圍內[2]。（4）鋼梁安裝。因采用分段安裝，所以鋼梁的焊接及安裝間隙質量不易保證，故在伸縮裝置定制時在鋼梁連接部位預留螺栓孔，安裝施工時，用螺栓將鋼梁錨固連接，連接完畢后將鋼板與型鋼進行焊接固定加強鋼梁的整體連接性，要求在施工時必須嚴格控制安裝質量，尤其是鋼板的焊接質量。（5）復測伸縮縫的標高。檢測臨時固定位置，將伸縮縫調整到穩固的位置，采取焊接連接方式，確保伸縮縫焊接準確，伸縮裝置安裝后其縱向應順直，高程滿足設計要求，偏差不超過2 mm。伸縮縫方向以現場實際方向為準[2]。（6）澆筑混凝土。在澆筑混凝土前檢查好模板，防止澆筑混凝土時出現漏漿從而堵塞伸縮縫的伸縮間隙；伸縮縫安裝混凝土澆筑前將槽內雜物清理干凈，混凝土必須振搗密實，并及時做好覆蓋養護工作，澆筑混凝土時要保持伸縮裝置頂面清潔，防止混凝土進入伸縮裝置之間。伸縮縫安裝混凝土采用，即在混凝土中加入適當的速凝劑。（7）養生。伸縮縫施工采用灑水薄膜養生方式，養生周期為7 d。（8）安裝密封橡膠止水帶。伸縮縫混凝土結構強度滿足條件后。先清除泡沫板，再裝止水帶，止水帶需平順在縫隙內，從而確保橡膠止水帶可以順利安裝到伸縮縫內。

4 環保措施

高速公路養護維修施工會對周圍環境造成一定的影響，因此，施工中應注意對環境的影響，加強環境保護措施。通過采取灑水降塵、覆蓋運輸等必要措施減少銑刨舊路面和棄運廢料過程中的揚塵對空氣的污染。對于施工中產生的污水、廢料、生活垃圾等應進行適當處理，以保護施工沿線水源、農田及村莊不受污染。

5 結語

伸縮縫維修更換施工需要根據公路橋梁的運營狀態進行動態設計、規范更換施工工藝，確保公路橋梁的安全性。按照公路橋梁伸縮縫的更換需求，嚴格落實工程施工技術要求，保障公路橋梁伸縮縫的優質性、穩定性。