高速橋梁伸縮縫病害成因分析及快速維修技術探討

秦祖品 鄭妍 薛鳳蕊 葛林才 王燕

（山東高速股份有限公司菏澤運管中心，山東 菏澤 274000）

一、引言

橋梁伸縮縫在服役期間，不但受到各種惡劣自然環境的影響，也直接承受著車輛反復沖擊，是易損壞、難修補的部位。伸縮縫的損壞將直接影響行車舒適性和橋梁運行安全，給高速保暢帶來巨大壓力。

二、橋梁伸縮縫主要病害類型

模數式伸縮縫主要病害類型有：伸縮縫止水帶堵塞、老化開裂；橋跨端部之間或橋跨端部與橋臺之間建筑垃圾堆積，導致伸縮縫失去伸縮功能；橋梁伸縮縫與路基或橋面有錯臺，引起橋頭跳車，降低伸縮縫使用壽命；錨固混凝土開裂、破損；伸縮縫型鋼松動、斷裂。

三、橋梁伸縮縫病害成因分析

（一）項目建設期間設計及施工缺陷

伸縮縫設計及施工缺陷有：施工所采用的的原材料不符合技術規范要求；預埋筋的預埋質量不符合設計圖紙要求；混凝土養生不到位，開放交通過早；伸縮縫鋼錨板與原預埋筋焊接錨固質量較差，在重車荷載作用下脫焊、松動；原設計伸縮量計算不準確或者伸縮縫形式選擇有誤。

（二）運營期養護不到位

正常的運營期養護維修是保證橋梁伸縮縫正常使用的必要條件。由于養護管理不善，導致伸縮縫堵塞，錨固混凝土開裂等微小病害未及時處置，都會引發甚至加劇伸縮縫裝置的破損。

（三）交通流量及重載車流量增大

橋梁運營過程中，交通流量和重載車流量增大，對橋梁伸縮縫造成巨大沖擊，導致伸縮縫部件損壞，降低其使用壽命。

（四）冬季撒布融雪劑的影響

在冬季雨雪天氣等惡劣天氣下，為保障道路安全暢通，需撒布融雪劑。融雪劑在雪融化后滲入混凝土孔隙中，隨著溫度降低會引發混凝土凍脹。同時，氯離子進入鋼筋混凝土內部，會引發鋼筋銹蝕，加速混凝土破壞。

四、橋梁伸縮縫快速維修技術應用

某高速公路大橋上部結構形式為5×（5×25）+5×20+2×（3×25）m的預應力混凝土組合小箱梁，橫向布設4片梁，采用板式橡膠支座；下部結構形式為鋼筋混凝土實心雙柱式橋墩、鋼筋混凝土肋板式橋臺、鋼筋混凝土鉆孔灌注樁基礎；單幅橋采用9道D80型伸縮縫。

在運營過程中發現該橋伸縮縫存在縫寬過窄、錨固混凝土破損、型鋼斷裂等病害，將錨固混凝土鑿除后發現存在預埋筋預埋效果不佳及梁端混凝土松散開裂等情況。為消除安全隱患，本文就上述問題制定了合理的維修方案，結合專項工程改造了伸縮縫。

（一）開槽施工

根據設計文件要求確定開槽尺寸。原錨固混凝土鑿除時，應先用破碎錘鑿除，等露出原預埋鋼筋頂部時，改用功率相對較小的風鎬利用“微創方式”人工清除，減少對原槽底混凝土的擾動和破壞。待徹底清理槽底和橋梁端頭之間破碎的混凝土后，用強力吹風機或高壓水槍清除表面浮塵雜物，并對原預埋筋作除銹處理。

圖1 油錘破除預留槽

圖2 風鎬清理預留槽

（二）原預埋筋的檢查和補強

由于建設期施工質量問題，加上鑿除原錨固混凝土時對預埋筋的破壞，對于需要補強預埋筋的情況，梁端側已不具備常規植筋補強的條件，如圖3所示。

圖3 原預埋筋情況

為保證鋼筋骨架的整體性，充分利用原結構鋼筋，對梁端側預埋筋施行補筋處理。具體方法是：

1.順著梁端側原預埋筋搭一條橫橋向通長鋼筋，如圖4所示。

圖4 搭接外側通長筋

2.充分利用主梁梁端的鋼筋，用L形搭接鋼筋將該橫橋向通長筋與原主梁梁端的鋼筋、原尚存在錨固效果的梁端側預埋筋搭接起來，形成梁端側整體通長鋼筋，以彌補梁端側不能植筋的不足。

3.在該橫橋向通長筋上和遠梁端側分別植入倒L形筋，搭接成U形筋，形成鋼筋骨架，達到類似于原設計U形預埋筋的效果。此步驟是保證伸縮縫施工質量的關鍵，如圖6所示。

圖5 加工雙L形搭接鋼筋

圖6 形成雙L筋

（三）伸縮縫合理選型，調整安裝寬度

考慮極端溫度變化及橋跨長度等情況，根據伸縮縫抗沖擊、降噪減噪性能、使用壽命、克服建設期遺留質量缺陷等要求，經過多方討論，決定選用S形伸縮縫。并結合規范和現場溫度要求，合理調整伸縮縫預留安裝寬度。

（四）梁端混凝土補強

修補鑿除時破損的梁端混凝土，保證原結構整體性。

（五）伸縮縫的焊接

注重鋼筋骨架本身及鋼筋骨架與伸縮縫鋼構件的焊接，保證焊接質量。

（六）模板安裝、混凝土澆筑養護

對于高速公路橋梁，結構物的快速維修主要采用帶鋼纖維的速凝混凝土。相較于普通混凝土，高強灌漿料具有自流性、無收縮性、微膨脹、施工時無須振搗、早期強度高等優點，特別適用于方量較小且通行壓力較大的結構物養護維修加固。待速凝混凝土澆筑完成后灑水覆蓋養護，加強觀察，達到規定強度后方可通車。

五、實施效果驗證

上述維修方案補足了建設期缺陷，極大提升了伸縮縫養護質量，延長了伸縮縫使用壽命，縮短了伸縮縫維修期間高速公路封閉或交通管制的時間，提高了社會各方的經濟效益，確保了駕乘人員的人身安全，取得了良好的經濟效果和實用效果。

六、結語

伸縮縫作為橋梁的附屬設施，對橋梁結構和行車安全具有重大影響，要高度重視橋梁伸縮縫的日常巡查及養護維修，確保其正常工作，保障道路的安全暢通。對于運營期橋梁，要綜合建設期預埋筋及梁端混凝土情況制定切實可行的維修方案，確保維修效果。