橋梁伸縮縫施工質量控制與病害防治研究

殷志國

（揚州市邗江區交通工程質量監督站，江蘇揚州225009）

0 引言

橋梁工程作為公路工程的關鍵節點，施工質量尤為重要。橋梁伸縮縫雖是橋梁上部結構的一小部分，但其作用不可小覷。若橋梁伸縮縫選型不當、施工質量控制不好、通病防治不到位，輕則出現裂縫、下沉、錯臺，重則導致橋臺和橋墩偏心受力，容易引發安全事故?？偨Y高效的橋梁伸縮縫施工方法，對防治伸縮縫的質量通病，提高橋梁工程的施工質量和養護質量有重要意義。

1 橋梁伸縮縫的分類

1.1 鋼制支承伸縮裝置

鋼梳齒型伸縮縫是鋼制支承伸縮縫中最具代表性的一種，其運輸、安裝方便，在中橋上的應用比較廣泛。鋼梳齒型伸縮縫由梳齒板、墊板、封頭板、排水槽等連接件及錨栓、錨板等錨固件組成。

1.2 鍍鋅鐵皮瀝青麻絮伸縮裝置

接縫構造不伸出橋面，在橋梁端部用鍍鋅鋼帶彎成U 形，在其間隙中填入麻絮并鋪上瀝青，然后在橋面鋪裝層鋪筑黏彈性材料，使伸縮縫處的橋面鋪裝與路面形成連續體，以接縫處的瀝青混凝土、彈塑體等材料的變形來吸收梁體的變形，同時提高橋梁的承載能力。

1.3 橡膠條伸縮裝置

充分利用橡膠材料剪切模量低的特性，在橡膠體內設置承重鋼板與錨固鋼板，并設置螺栓孔，將螺栓與梁端連接成整體。這種結構依靠上下凹槽之間的橡膠體剪切變形來吸收梁的伸縮變形[1]。橡膠體內埋設鋼板，跨越梁端間隙，承受車輪荷載。橡膠條式伸縮縫具有構造簡單、安裝方便、經濟適用等優點，主要適用于伸縮量30～50mm 的低等級公路的中小橋梁工程。

1.4 異型鋼單縫式伸縮裝置

該伸縮縫是伸縮體完全由橡膠密封帶組成的單縫式伸縮裝置，適用于伸縮量不大于60mm 的公路橋梁工程。

1.5 模數式伸縮裝置

模數式伸縮裝置由縱梁（異型鋼）、橫梁、位移控制箱橡膠密封帶等構件組成?？梢愿鶕嶋H需要，增加中梁鋼和密封體的個數，調節成位移量較大的伸縮裝置，一般單縫伸縮量0～80mm，多縫可達1200mm。

1.6 彈性體材料填充伸縮裝置

由高伸縮量的彈性體填充縫隙，承受車輪荷載。該裝置中的伸縮體、彈性體可用砂石、碎石材料，也可用顆粒狀橡膠制品、泡沫塑料、合成樹脂等材料，適用于變形量在50mm 以內的中小路徑橋梁工程。

從伸縮縫裝置參數來看，鍍鋅鐵皮瀝青麻絮伸縮縫、橡膠條伸縮縫、彈性體材料填充伸縮縫的變形量都在50mm 以下，且造價便宜，適用于小型橋梁工程。模數式伸縮裝置在大橋、特大橋中的應用較多，能更好地釋放橋體的溫度應力。從生產、運輸、安裝等各階段看，鋼梳齒型伸縮縫的質量較好控制，且造價不高，比較適合在中橋上使用。需要注意的是，若是伸縮縫選型不當、伸縮量不足，即使施工工藝再好，也無法避免使用后病害的發生。

2 橋梁伸縮縫施工要點

橋梁施工以落實質量責任制、健全質量管理體系為抓手，實行項目部、施工班組、作業人員三級質量自控體系。嚴格執行三階段質量控制程序，即事前控制、事中控制、事后控制，確保工程質量始終受控。在上述橋梁施工質量管理中發現，有些施工人員對橋梁伸縮縫裝置施工的關注度不夠，認為安裝沒有技術含量，且是全橋施工的最后幾項工作之一，經常敷衍了事。為抓好橋梁伸縮縫施工質量，引起施工人員的高度重視，結合橋梁伸縮縫施工經驗，提出以下施工要點。

2.1 施工前準備

2.1.1 伸縮縫的進場與存放

進場后，先查驗伸縮縫裝置的生產合格證，產品表觀質量、型號、規格、參數是否符合圖紙要求。存放處要做到干凈整潔，要下墊上蓋，防曬防淋。

2.1.2 澆筑用混凝土的配合比和供應

伸縮縫裝置需要用到的混凝土方量不多，但也要保證混凝土的配合比符合設計要求。如果是鋼纖維混凝土，要提早落實供應方，且需要供應方提供混凝土抗壓強度檢驗報告、凝結時間等參數。

2.1.3 技術交底

施工前，技術人員應先熟悉施工圖紙、掌握相關施工規范，并將施工工藝流程、操作規程、質量要求、驗收規范要求交底給施工人員，并與班組人員一起核對現場尺寸及預埋件情況。

2.1.4 考慮天氣因素

在制訂安排施工計劃的時候，要特別關注天氣變化，尤其在雨季施工，要提前做好防雨措施。

2.2 施工順序

先鋪筑后安裝伸縮縫。橋面瀝青混凝土鋪筑前，要在預留槽中心線兩端留下標記。鋪筑完成且驗收合格后，以兩端標記恢復伸縮縫中心線，再恢復開槽寬度進行硬切縫。

2.3 開槽

可以用木工板或鋼板保證切縫順直，此方式也可以保證開槽寬度以外的瀝青混凝土不受污染。保證開槽深度至少12cm 以上，且符合設計要求。

2.4 檢查預埋鋼筋

因多種原因，預埋鋼筋有變形或折斷。對照圖紙檢查預埋鋼筋，對彎曲的鋼筋要校正到位，對露出尺寸不足的按要求進行補焊，以滿足預埋鋼筋與伸縮縫裝置錨固筋可靠連接的要求，至少保證每側在1m 范圍內有兩處與預埋鋼筋焊接牢固。

2.5 吊裝

橋梁伸縮縫裝置都應按現場尺寸要求在工廠訂制成型。將訂制好的伸縮縫移至預留縫上，防止其吊裝就位時產生變形。如果伸縮縫過長，可采用4 點平均吊裝法，保證伸縮縫裝置不變形、不扭曲。

2.6 鋼筋焊接要點

第一，伸縮縫焊接前，必須根據施工條件進行試焊，合格后方可正式試焊。焊工必須持考試合格證上崗。

第二，平整度。隨時用三米直尺和塞尺檢查路面結構的平整度，控制在0～2mm 以內。伸縮縫結構本身的平整度也應控制在0～2mm。

第三，現場溫度。首先，現場溫度要符合伸縮縫安裝要求。其次，從焊接工序開始至鎖定板拆除前，溫差不要超過6oC。

第四，工作時間。安排在9∶00 到16∶00 或22∶00到次日7∶00。溫差不會引起伸縮縫自身的不規則變形。

第五，焊接順序。先將一側的伸縮縫錨固筋與預埋鋼筋焊接，焊接點隔一焊一。然后，再按此方法焊接另一側，兩側焊接點可以相互錯開。卸下鎖定板后，抓緊時間焊完其余焊接點。預埋鋼筋必須與伸縮裝置的環形鋼筋焊好焊牢實，應按先焊接頂面，接著焊接側面，最后焊接底面的順序焊接。焊接完成后如圖1所示。

圖1 待澆筑的伸縮縫

2.7 水泥混凝土澆筑

第一，澆筑前，工長會同監理工程師對鋼筋、焊接等隱蔽工程進行驗收，驗收合格才能澆筑水泥混凝土。

第二，澆筑時，應兩側同時進行振搗，特別是密集鋼筋部位一定要用振搗棒振至泛漿，不再有氣泡產生。注意水泥混凝土的平整度，瀝青混凝土路面比混凝土路面的頂面略高1～2mm 為宜。澆筑應至少留一組混凝土試塊同地同條件養護。

第三，安裝橡膠條。水泥混凝土灑水養護達14天，抗壓強度達到設計強度的50%以后，方可安裝橡膠條[2]。安裝前清理澆筑留下的泡沫板、纖維板、漏漿的混凝土塊，再用高壓氣槍吹掃縫內，清理干凈后再裝入橡膠條。

第四，養護期間要進行交通管制，嚴禁車輛及行人通行，確保伸縮裝置兩側的混凝土強度滿足設計要求。

2.8 工序驗收

施工完成后的伸縮縫應保證路面、伸縮縫構造、路面之間的平整度小于3mm；伸縮縫構造內的鋼結構的順直度小于3mm；瀝青混凝土、水泥混凝土、伸縮縫結構、水泥混凝土、瀝青混凝土之間的界面清晰，如圖2所示，且應達到公路工程質量檢驗評定標準。

圖2 完成后的伸縮縫

3 橋梁伸縮縫病害防治措施

伸縮縫裝置設在兩片梁之間，梁端與墩臺之間，且直接承受車輛動荷載的反復沖擊，同時承受疲勞磨損和化學、物理性的各種侵蝕。在各種因素的綜合作用下，伸縮縫周圍的混凝土容易發生病害，從而使伸縮縫變形、損壞，使行車舒適性降低、噪音增大。情況嚴重的，雨水還會通過伸縮縫滲入梁體，危及橋梁、影響行車安全。多年的橋梁檢測實踐表明，橋梁伸縮縫已成為橋梁結構發生病害最為頻繁的部件之一。主要原因：現場安裝過程中出現質量問題；混凝土澆筑過程中出現質量問題；伸縮縫安裝后出現質量問題；伸縮縫日常養護出現質量問題；伸縮縫設計不合理。

3.1 現場安裝質量問題及防治措施

第一，焊接過程中出現預埋鋼筋位置偏差，與伸縮縫構造連接筋距離過大。

防治措施：在預埋鋼筋正確位置植入鋼筋。鉆孔深度≥15cm，鉆孔后清除鉆孔作業殘渣，用壓縮空氣吹凈孔腔，及時向孔內注入植筋膠或環氧樹脂膠，讓膠能更好地發揮作用。補植后鋼筋的握裹力須經驗收合格。

第二，焊接過程中出現預埋鋼筋與伸縮縫構造連接筋距離過小。

防治措施：可增設U 型鋼筋分別連接焊接。焊接后封口U 型鋼的垂直傾斜角應小于25o，未封口U 型筋焊接后垂直傾角為90o。若未達到要求，仍需要鉆孔和植筋。

第三，將預埋鋼筋壓倒后再做焊接。

防治措施：立即糾正。提高焊接人員責任心，要求其嚴格按設計圖和規范要求進行焊接。

第四，鋼筋保護層過小，出現露筋現象。

防治措施：鋼筋保護層墊塊安裝到位，間距適當。混凝土澆筑前檢查到位。

第五，定位伸縮縫與伸縮縫構造進行焊接。

防治措施：加強焊接人員責任心，加強班組作業前的技術交底工作，定位伸縮縫與伸縮縫構造時不得進行焊接。

第六，安裝時伸縮縫構造縫寬不符合要求，出現寬窄、大小頭現象。

防治措施：先將其中一塊鎖定板解除，調整縫寬至圖紙要求位置，將符合要求的這段伸縮縫裝置加新鎖定板兩塊；再解除另一塊鎖定板重復以上操作。注意調整構造縫寬，要按照先中間調整鎖定，后兩端調整鎖定的順序進行。

3.2 混凝土澆筑過程質量問題及防治措施

第一，澆筑前未鑿毛清理，新老混凝土黏結不牢，開裂、滲水。防治措施：混凝土澆筑前應清理預留槽內、背墻與梁端間隙內和結合墩上的雜物，并對結合面進行鑿毛處理。第二，混凝土不密實，有空洞，導致伸縮縫局部混凝土強度不足、滲水。防治措施：伸縮縫兩側可采用鋼纖維混凝土等抗彎拉強度較高、抗沖擊、耐疲勞的材料。加強澆筑過程管理，確?；炷琳駬v密實并及時保濕養護。第三，混凝土中夾有泡沫塑料等雜物，導致混凝土開裂。防治措施：加強澆筑前的隱蔽工程檢查，提高澆筑人員的責任心。

3.3 伸縮縫安裝后質量問題及防治措施

第一，混凝土局部松散，在車輛沖擊荷載作用下易損壞。

防治措施：混凝土強度未達到設計要求前不得開放交通，特別是半幅施工半幅通車的情況下，一定要避免混凝土在養護期間受到車輛的沖擊。

第二，伸縮縫間隙未調整到位，阻礙伸縮功能的正常發揮。

防治措施：伸縮縫安裝后應立即根據環境溫度合理調整間隙，一般預留設計值的50%。在現場施工時，相關技術人員需按照實際施工環境及施工需求，調整伸縮裝置伸縮量的預留值，否則會致其伸縮量不足，橋梁伸縮縫裝置擠死，錨固混凝土受擠壓損壞，甚至會導致背墻斷裂[3]。

3.4 伸縮縫日常養護質量問題及防治措施

第一，伸縮縫使用過程中，橡膠條老化、脫落。

防治措施：加大路面養護巡查頻率。建議橋梁日常養護每月一次。清理時可以用高壓水槍、高強風機對橡膠條處的雜物進行吹掃，不得采用尖銳工具，以免破壞橡膠條。橡膠條一旦出現破損，必須修補或更換整根。對于局部較小的裂縫、洞眼，可用環氧樹脂膠進行黏結修復；對于破損較大、老化嚴重的，則直接更換，更換時采用類似換輪胎的撬棒將舊的橡膠條抽出，再換上新的橡膠條。

第二，伸縮縫附近錨固混凝土開裂、破碎。

防治措施：加大路面養護巡查頻率。錨固區出現裂縫、破損必須馬上修復。如果裂縫不大，可以采用環氧樹脂膠灌縫處理；若裂縫較寬，可采用高強細實水泥砂漿修補；破損嚴重的，建議鑿除混凝土，清理后露出鋼筋和型鋼部件，先進行除銹處理，再澆筑鋼纖維混凝土或快硬性混凝土進行修補。

4 結語

綜上所述，橋梁伸縮縫的病害是多方面的，有設計考慮不周的原因，有選材不當的原因，有施工質量不達標的原因，有養護不到位的原因，每種原因都可能導致橋梁使用壽命的減少。要在思想上高度重視橋梁伸縮縫的安裝，將設計與伸縮縫選型結合起來，在滿足橋梁伸縮量的同時最大的發揮選型產品的性能；用專業的施工隊伍、規范化的施工來保證施工質量；真正落實橋梁養護責任，從以上三個方面減少橋梁伸縮縫的病害，提高橋梁行車舒適度，延長橋梁的使用壽命。