公路橋梁伸縮縫的設計與施工應用研究

任文鵬

摘 要：對于公路橋梁，伸縮縫是橋梁整個結構安全性和穩定性的重要組成部分。主要功能是通過適應外部溫度，載荷和其他因素引起的較小的垂直和水平位移以及角度變化，幫助橋梁保持整體結構的穩定性。如果伸縮縫的設計不合理或質量控制不佳，不僅會直接影響車輛行駛的舒適性，而且也無助于車輛的安全。如果外部環境溫度差異較大，則可能使橋梁結構的熱脹冷縮。隨著時間的流逝，相對較大的內部應力會使橋梁的路面和接縫處破裂，從而縮短橋梁的使用壽命，并對橋梁造成結構破壞。

關鍵詞：公路橋梁;伸縮縫設計;施工應用

1 影響公路橋梁伸縮縫的因素

1.1 溫度影響

在公路橋梁伸縮縫施工過程中，易受到溫度因素的影響。在施工中涉及金屬零件和混凝土材料，材料會受到外部環境的影響，伸縮縫施工質量會受到影響。當溫度差異較大時，金屬零件會產生熱脹冷縮現象，影響公路橋梁結構的穩固性;當濕度較大時，易導致金屬零件受到腐蝕，影響金屬零件的使用質量，減少金屬零件的使用壽命。

1.2 荷載因素

伸縮縫澆筑施工完成后應封閉交通，待混凝土結構強度達到要求后開放交通，但部分伸縮縫在澆筑后提前開放交通對伸縮縫施工質量造成一定的影響。荷載過大時，甚至出現坍塌，不可避免產生裂縫，這種情形下難以保障伸縮縫施工質量。在一些跨度較大的橋梁施工過程中，易發生位移情況，難以保障公路橋梁的安全性。

1.3 斜彎橋

當公路橋梁工程完成，投入使用后，若施工處理不當，會產生位移狀況，損壞伸縮縫裝置，影響公路橋梁結構的穩定性，難以保障伸縮縫施工質量。

2 公路橋梁伸縮縫施工技術

2.1 施工開始前的準備

在開始施工之前，需檢查伸縮縫的質量，伸縮縫的剛體不得扭曲或彎曲，以免影響橋梁的整體質量，并檢查施工中使用的錨固混凝土。橋梁施工對混凝土的要求較高，因此有必要使用優質骨料和優質水泥，添加適量的鋼纖維，同時檢查混凝土質量，以確保混凝土強度不低于橫梁。

2.2 波紋鋼板無縫橡膠伸縮縫技術

波紋鋼板的無縫橡膠伸縮縫包括對稱地布置的第一和第二補件，并且彼此相鄰的第一和第二梁的梁端保留用于相應的安裝凹槽區域。將預埋鋼板放置在該區域中，并將新組件也安裝在插槽區域中。拉伸組件包括上部波紋鋼板、內部橡膠、增強鋼板、下部波紋鋼板、地腳螺栓和PTFE滑動板。水平布置幾個加固鋼板。在橡膠內部，上部波紋鋼板埋入內部橡膠的上表面，下部波紋鋼板埋入內部橡膠的下表面，并且PTFE滑板安裝在埋入鋼板和下部波紋鋼板上部的安裝槽中。彈性件的兩端分別通過地腳螺栓連接到第一和第二橫梁，并采用波紋鋼板代替部分的結構接頭以進行橋梁的伸縮，從而使行駛舒適穩定，避免橫梁端部的填充，且易于維護和清潔。

2.3 加強現場施工管理

首先是縱切。在開槽的過程中，施工單位必須首先仔細檢查高速公路的混凝土路面之間接縫處的平整度。避免橋頭跳動或下沉，并確保路面和橋面連接的平整度。在此基礎上，根據實際維護情況，在橋梁伸縮縫錨固區域進行放樣、拉絲和切割作業。然后使用氣動鎬或液壓工作站將混凝土從錨固區域移除，并拆除損壞的膨脹裝置，以確保膨脹縫的錨固桿可以連接至橋面板的內置鋼筋和橋臺的后部，以確保橫梁與平板伸縮之間的間隙符合設計要求。其次是安裝。在安裝和施工之前，必須先清洗儲罐中的雜物，然后用起重機將膨脹節的三個點提起，并采取保護措施以防止鋼制主體在提起過程中變形。此外，有必要及時調整伸縮縫的中心線以匹配梁伸縮縫的中心線，然后調整伸縮縫的位置，以嚴格控制路面與型鋼上表面之間的高度差。通常在這種情況下，應將其控制在2.0 mm之內。在安裝階段，可以使用諸如塞尺和直尺之類的工具來避免由路面和型鋼之間的高度差引起的車輛跳動問題。經過檢查和確認后，找到了型鋼并使用分點焊對型鋼進行加固。通過自上而下的焊接方法控制焊接長度，焊接長度為5 cm～6 cm。禁止在安裝過程中處理嵌入式鋼筋，請勿在沒有安裝嵌入式鋼筋的地方種植鋼筋。在施工過程中，使用橋梁加固法，并采用包埋法焊接交叉加固。最后是維護鏈接。維護環節是公路橋梁伸縮縫維護最后也是最重要的環節。在此過程中，員工必須定期檢查各種組件，及時發現并維護存在或隱藏的不安全要素。

2.4 橋面開槽

（1）建造公路橋梁的瀝青混凝土路面通過質量檢驗時，可以根據圖紙要求將新縫降低到橋面板上，并確定標記出縫隙寬度。操作員可以使用專用切刀在標記處切縫。由于在切割過程中會產生大量的石粉，因此可以使用預先準備好的塑料板覆蓋切割縫以外的表層并用膠帶固定，以免污染周圍的瀝青混凝土表層。除了在施工過程中確保整齊的切口和接縫，還需要進行徹底的切割，這是工作時要注意的細節。

（2）開槽期間，將去除凹槽中所有的瀝青混凝土，并用高壓水槍沖洗從水箱中浮起的灰塵和碎屑。施工人員不能踩在凹槽的任何一側。同時，開槽期間產生的所有廢物必須及時運出施工現場，以防止污染周圍環境。

2.5 安裝伸縮裝置

（1）在安裝伸縮裝置時，請確保伸縮裝置的安裝寬度滿足圖紙規定的要求，并在產品制造商提供的固定裝置控制下進行安裝。同時，在安裝擴展單元時，請確保現場的環境溫度為5℃～20℃。放置擴展單元時，寬度誤差應控制在2.0 mm之內，并且擴展接縫中不應同時出現正負誤差。

（2）由于膨脹裝置型鋼的膨脹間隙與安裝溫度密切相關，因此，如果在安裝時的膨脹公差足夠大，則可以適當地減小該間隙。如果使用80型伸縮裝置，則溫度為20℃時可以將間隙調整為20 mm，溫度低于20℃時可以適當增大間隙，溫度高于20℃時可以適當減小間隙。

（3）安裝伸縮裝置時，必須確保裝置的中心線與光束末端重合。如果項目中使用的伸縮設備比較長，則必須逐節移動。當伸縮裝置到達接合位置時，必須確保兩個伸縮裝置處于同一水平并且接頭緊密連接，可以被拉直和連接。

（4）安裝伸縮裝置時必須嚴格控制高度。定位角鋼可用于使設備的頂部表面比兩側的瀝青混凝土表面略低，并通過調節伸縮設備的縱向筆直度使其光滑，如果伸縮縫的高度和平直度滿足設計要求，則可以暫時固定設備。具體工作點如下：將錨固設備連接到擴展單元的側梁，將內置鋼筋從橋寬的一端焊接到另一端，并在兩側使用對稱焊接的方法以使擴展單元處于水平狀態。如果發生位移，則需要特別注意一端，以避免膨脹裝置變形。

（5）如果伸縮裝置是暫時固定的，則操作人員重新測量裝置的高度以查看是否有任何偏差，同時對伸縮裝置進行全面檢查，如果沒有變形，則檢查是否沒有問題，然后兩端將錨固鋼筋和內置鋼筋緊密焊接到鋼梁中。焊接點與型鋼之間的距離應控制在不小于5.0 cm，以有效防止型鋼變形。在焊接和固定過程中，操作員必須使用3 m直尺測試型鋼的平整度，以確保平整度滿足指定要求。牢固焊接膨脹裝置后，必須及時拆除臨時固定裝置和定位角鋼，以使裝置能夠自由膨脹和收縮。

（6）在伸縮裝置的固定焊接中，經常會發生內置鋼筋與鋼錨固件不匹配的情況，為了解決該問題，可以采用以下方法來解決。伸縮裝置在梁之間是剛性的。連接位置的焊接長度應至少為10 cm，并根據相關標準和規范的要求，通過淺接觸進行連接確保焊接質量，無焊接漏斗和漏焊等缺陷。

3 結語

為了有效提高橋梁工程新縫的施工質量，合理選擇施工設計方案，加強對于整個施工過程的管理，提高施工人員的新縫施工水平，需要確保接縫施工標準和施工要求，以確保整個橋梁結構的安全，促進中國運輸業的健康發展。

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