橋梁伸縮縫施工工藝及要點分析

屈鵬程

（甘肅省嘉峪關公路事業發展中心高速公路養護所，甘肅嘉峪關 735100）

0 引言

在橋梁的后期使用中，溫度變化、行車荷載、混凝土開裂或變形等都會帶來很大的安全隱患。橋梁的橋跨結構、梁端等很容易出現位移或變形，主要通過安裝伸縮縫的方式應對。考慮到伸縮縫長期暴露在空氣中，受行車荷載影響較為嚴重，一旦橋梁伸縮縫施工存在缺陷，會給橋梁使用的安全性造成威脅，因此加強對橋梁伸縮縫施工工藝及質量控制要點的研究非常重要。

1 工程概況

某高速公路，橋梁除大橋外均采用毛勒型伸縮縫，為GQF-C40 型和GQF-C60 型。該項目路線全長119.5km，現有公路技術標準為雙向四車道高速公路，主要分為三個轄養段。圍繞該高速公路橋梁養護中，橋梁伸縮縫施工工藝展開談論[1]。

2 橋梁伸縮縫的主要類型

橋梁伸縮縫的類型如表1 所示。

表1 橋梁伸縮縫的類型

從表1 可以看出，橋梁伸縮縫大體可以分為兩類，不同類型的橋梁伸縮縫有不同的優缺點和適用范圍。以毛勒式伸縮縫為例，該伸縮縫屬于一種鋼-橡膠組合型伸縮縫，主要組成部分包括中心鋼梁、連接件、支撐橫梁、滑動彈簧、控制彈簧、密封橡膠條等組成。毛勒式伸縮縫采取剛性連接的方式，具有較強的機械密封性和防水性能，其彈性支撐可以有效消減噪聲，減少橋梁振動的影響。橋梁伸縮縫的主要材料具有耐腐蝕、耐磨等特性，抗老化性能比較顯著，有較長的使用生命周期，不過在投入使用后需要進行長期的養護管理。

3 橋梁伸縮縫施工的工藝流程

3.1 原材料準備

準備原材料屬于橋梁伸縮縫施工的初始環節，施工單位需要嚴格落實對各項材料的檢測，做好對橋梁伸縮縫的外觀檢測，另外，相關構件、部件及焊接質量的檢測也十分重要。預先在工廠制作、拼裝的伸縮裝置，必須符合設計要求。對伸縮裝置進行核驗后，使用夾具固定，通過運輸車輛運輸至施工現場。在橋梁伸縮縫較長的情況下，可以采取分段組裝的方式，將原材料分批次運輸至施工現場。伸縮裝置運抵施工現場后，需要做好保存工作，避免外部環境的影響，尤其要避免伸縮裝置受潮[2]。在使用橋梁伸縮縫前，需要進行嚴格的質量檢查，及時發現變形的橋梁伸縮縫并更換處理。

3.2 切縫和開槽

首先，在切縫時，要提前對瀝青面的平整性進行觀測，結合工程具體情況，考慮是否對切割面進行調整。如果對切割面加寬后，路面的平整性仍滿足不了橋梁伸縮縫安裝的要求，則需要重新處理路面，減少在橋梁伸縮縫質量不達標的情況下給路面帶來的影響。如果路面的平整性符合要求，則應在設計圖紙的引導下，展開開槽工作。使用專門的切割機進行開槽，并做好對槽內雜物的清理以及槽邊鑿毛的清理，一般選擇用水清理。為了減少切割與開槽導致路面受到污染，及時對槽內、槽口的殘留雜物進行清理很有必要。

其次，在切縫完成之后，需要嚴格落實對縫隙兩側面層平整性的檢測，掌握橋面混凝土的鋪裝情況，觀察橋頭搭板是否和切割縫隙相連。一旦有一項達不到設計標準，都需要返工。

再次，采用風鎬開槽時，需要嚴格控制槽內深度。開槽結束以后，及時處理縫隙中鋼筋的銹跡。如果發現鋼筋數量與設計標準不符，需要嚴格落實鋼筋補植工作。

最后，在對橋梁伸縮縫施工展開檢測時，如果發現預埋筋存在損壞的問題，可以選擇適當型號的鉆頭，采取打孔植筋的方式進行修補。采用鋼筋膠對鋼筋進行包裹，保證補植深度不低于12cm，完成上述操作后由業主方負責驗收。

3.3 橋梁伸縮縫安裝

安裝橋梁伸縮縫時，要按照設計圖紙，調查外部溫度，確定伸縮縫型鋼的寬度。倘若伸縮裝置在安裝時溫度和設計標準存在較大的偏差，要適當調整安裝的參數，將鋼筋連接作為質量控制的主要對象。采用預埋的鋼筋，對橋梁伸縮縫的錨固環及梁板預埋筋的位置展開控制，焊接施工時嚴格遵守相應的操作規范[3]。倘若預埋筋的數量不符合標準，或者存在嚴重的錯位問題，應綜合采取連接筋、植筋等方法予以處理。安裝橋梁伸縮縫時，要把伸縮縫型鋼的接縫當成主要控制對象，注重其與行車輪之間的距離，通過焊接對兩側型鋼進行固定，并接觸臨時固定使用的夾具。在整個施工期間，如植筋、焊縫質量等需要嚴格落實檢查。橋梁伸縮縫安裝需要在定位裝置的幫助下，對伸縮縫進行定位。在施工期間，注重對標高的復核與調整，保證型鋼面略低于混凝土面，距離大概控制在1～1.5mm 左右。在焊接的過程中，需要采用專門的工具做好對異型鋼平整度的檢測，保證平整度為0～2mm。

3.4 橋梁伸縮縫焊接

為避免異型鋼梁錨固筋及預埋筋出現不符的問題，在焊接之前，可以通過U 形鋼筋進行加固，保證橋梁伸縮縫牢固連接梁體，并嚴格控制錨桿、預埋件和伸縮縫型鋼之間的拉力，確保淺接觸，避免并加強對焊縫長度的控制，焊縫長度一般不能超過10cm。實際焊接時，一般要從單側開始，嚴禁出現跳焊、漏焊的問題。倘若焊接時，要花費較長時間或外部溫度波動較大，需要在一側的焊接結束以后，及時對另一側的關鍵部位展開焊接。通過這種方式解除對橋梁伸縮縫產生的約束，不能同時在兩側開展焊接操作，將橋梁伸縮縫的高度當成重點管控的對象。完成焊接以后，要采取切割的方式，及時對前期使用的各種固定夾具進行切除。

3.5 混凝土澆筑

鋼筋植筋及焊接完成后，二次清理槽內垃圾，不留任何殘留物，用高壓水沖洗干凈并將縫隙堵塞。澆筑前，應用塑料布鋪在橋梁伸縮縫兩側路面上，保證混凝土不污染路面。對于原瀝青混凝土接茬啃邊的，應先用瀝青混合料修補平齊，在梁端口用聚乙烯泡沫塑料片材作為端模，要求泡沫板安裝緊密并將縫隙填塞嚴實，以防止漏漿。聚合物混凝土的配合比應嚴格按設計要求進行配料，不得使用含泥受污的碎石、砂等，控制水灰比進行下料攪拌。使用插入式振動器保證混凝土振搗密實，尤其是型鋼下的混凝土，需振搗至不再產生氣泡為止，防止混凝土離析。混凝土振搗完成后，用抹板搓出混凝土內的水泥漿，分4～5 次，按常規抹壓至平整為止。這道工序應特別注意平整度，混凝土面略低于瀝青路面頂面1mm 為宜。在澆筑過程中，隨時檢查混凝土配合比的坍落度是否滿足要求，以確保混凝土質量。

混凝土初凝后應對其表面養生，使混凝土保持濕潤狀態。維修橋梁伸縮縫的養護時間不小于4～5h，更換橋梁伸縮縫的養護時間根據實踐經驗，應不小于48h。在養生期間，應做好防護或封閉措施。由專人進行交通管制，在橋頭兩側設立指示、警示標志，嚴禁車輛及行人通行，確保混凝土強度滿足設計要求后，才能開放交通。

3.6 橋梁伸縮縫養護

橋梁投入使用后，對伸縮縫的氧化管理非常重要，主要原因是毛勒型伸縮縫易發生病害，如伸縮縫錨固區混凝土破損，型鋼斷裂，橡膠條老化，型鋼伸縮量不足等。在養護管理過程中，需要做好對舊縫的清理，采用吹風機清除伸縮縫內的零碎混凝土、槽底雜物，防止澆筑的混凝土與原梁體端部混凝土黏結性不足，受車輛荷載影響導致錨固區混凝土出現破損。維修伸縮縫錨固區混凝土時，保證環境溫度大于20℃，確保高聚物快速結構修補料快速放熱，達到要求強度后開放交通。維修伸縮縫鋼筋采用HRB400E（包括植筋），最低采用J502 型焊條。在維修行車道、超車道破損伸縮縫或更換整道伸縮縫焊接時，必須采用J506 型和J507 型焊條。考慮現場發電機使用，常用J506 型焊條。伸縮縫植筋必須采用已經加工好的門型筋和L型筋，不得采用大錘砸彎或電焊燒彎等。更換整道伸縮縫時，如果梁體端部與橋臺無掉角剝落，在清理中間雜物后，設置U 型鐵皮槽[4]。

4 橋梁伸縮縫施工的質量控制要點

4.1 加強對施工細節的把控

為了有效控制橋梁伸縮縫的施工質量，需要從施工前期梁板預制、預埋等環節開始，做好對梁板架設、預留伸縮縫寬度的控制。一旦在梁板預制和預埋環節出現質量問題，必然會影響后期橋梁伸縮縫施工的質量。例如，在安裝橋梁伸縮縫的過程中，可能出現預埋件和梳齒不對稱的問題，無法有效進行連接，不利于對梳齒板的固定，影響橋梁伸縮縫的施工質量及使用壽命。在實際安裝橋梁伸縮縫時，結合設計要求，嚴格控制梁板伸縮縫的寬度。落實對預埋筋的檢查，判斷預埋筋是否與設計要求相符。一旦發現預留伸縮縫過窄，在梁體受力未被破壞的情況下，通過切割、修正的方式，保證縫寬達到設計標準；如果預留伸縮縫過寬，則可以采取植筋和環氧樹脂砂漿進行修補，避免橋梁伸縮縫懸空問題的出現。針對預埋筋不準確的情況，可以采取植筋加固的方式，確保梳齒板安裝的牢固性。在施工質量控制中，做好對槽內混凝土的檢測，保證混凝土未出現懸空和松動的情況。如果出現懸空，需要根據標線位置重新切割，確保槽內兩側的平整性和密實性。及時對混凝土碎屑進行清理，避免混凝土碎屑給開槽部位的垂直度造成不良影響。此外，在對混凝土進行振搗、安裝橡膠止水帶時。需要嚴格控制伸縮板的高度，并做好伸縮板板體的壓實處理，保證其密實性。

4.2 施工準備階段質量控制

針對橋梁伸縮縫施工的質量控制，需要在施工準備階段，根據設計圖紙，做好伸縮縫的定位，并進行放線。在完成橋面鋪裝施工后，采用無齒鋸對橋面進行鑿除，確保切縫符合設計要求，并做好清理工作，保證橋面混凝土干凈、平整。通過夾具固定使用的橋梁伸縮縫，保證其寬度符合設計要求，并對吊點位置進行確定、標注。對于伸縮縫材料的選擇，應盡量使用再生原料，以此避免材料性能給橋梁伸縮縫施工質量帶來的不良影響，同時保證斷面的平整性和均勻性，斷面外觀完整[5]。在橋梁伸縮縫運抵施工現場后，需要將其放置在超過地面30cm 的位置，避免材料與地面接觸受潮。在實際安裝橋梁伸縮縫時，充分考慮施工現場的環境，保證安裝施工的順利展開。

4.3 施工定位

施工單位在橋梁伸縮縫施工中，需要嚴格控制伸縮縫的預埋位置，以此降低后期施工的難度，避免因伸縮縫定位不準確影響混凝土的錨固效果。瀝青混凝土橋面的施工順序一般是先安裝伸縮裝置，再進行橋面鋪裝，可能導致過渡段混凝土鋪裝的平整性無法與瀝青層保持一致，并且混凝土和瀝青的硬度存在一定的差異，兩種材料的交接位置可能無法實現準確對接。在橋梁投入使用后，受車輛荷載和振動影響，導致過渡段與錨固系統混凝土的受力上升，并且屬于一種高頻振動，伸縮裝置和錨固混凝土的彈性受反復荷載影響可能逐步降低，最終導致混凝土從錨固裝置脫落，甚至出現變形的情況。

4.4 橋梁伸縮縫安裝的控制

在安裝橋梁伸縮縫時，需要嚴格控制外部溫度，一般在5～20℃的環境下進行施工，避免外部溫度不符合設計標準，導致施工質量受到影響。必要時，可以卸掉夾具，使用千斤頂調整橋梁伸縮縫的間距，避免一條縫的不同位置出現誤差。對于臨時固定的橋梁伸縮縫，需要控制標高，避免在施工中橋梁伸縮縫出現變形、位移等情況。在安裝過程中，保證預埋鋼筋和錨固鋼筋焊接的牢固性，使用塞尺、直尺等對異型鋼平整度的進行檢測，盡可能將偏差控制在標準范圍內[6]。另外，保證預埋鋼筋和邊梁焊接的緊密性。在施工縫一側焊接后，需要對伸縮裝置的連接板進行切割。根據設計要求，在適當調整橋梁伸縮縫寬度后，對另一側進行焊接。在實際焊接過程中，避免在邊梁上進行焊接，避免因局部受熱，導致邊梁變形。

5 結語

綜上所述，根據工程實例，從原材料準備、切縫和開槽、橋梁伸縮縫的安裝與焊接、混凝土澆筑等環節入手，對橋梁伸縮縫施工工藝展開了探討。在橋梁伸縮縫施工的不同工藝流程中，需要注重把控施工細節，嚴格落實對施工全過程監管和質量控制。施工結束后，嚴格落實保養管理工作，保證橋梁伸縮縫施工質量達到設計標準，提高橋梁在后期使用過程中的穩定性和安全性。