國(guó)省干線公路養(yǎng)護(hù)管理中的橋梁伸縮縫維護(hù)研討

張恒

摘要 隨著公路橋梁運(yùn)行年限的增加，由于受車輛長(zhǎng)期荷載和雨雪環(huán)境的侵蝕，導(dǎo)致其伸縮縫結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)不同程度的斷裂、損壞，降低了整體強(qiáng)度，影響橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。為充分發(fā)揮橋梁伸縮縫性能，延長(zhǎng)橋梁使用壽命，文章結(jié)合山西省G108國(guó)省干線公路實(shí)例，分析橋梁伸縮縫損壞的原因，總結(jié)公路橋梁伸縮縫維護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)及施工注意事項(xiàng)。以期通過(guò)養(yǎng)護(hù)施工，恢復(fù)伸縮縫性能，保證橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命，促進(jìn)公路運(yùn)輸業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞 國(guó)省干線公路；養(yǎng)護(hù)管理；伸縮縫；維護(hù)施工

中圖分類號(hào) U418.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B文章編號(hào) 2096-8949（2024）03-0127-03

0 引言

橋梁作為公路交通系統(tǒng)的重要組成部分，起著連接城市、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵作用。然而，由于長(zhǎng)期使用和自然環(huán)境的影響，橋梁結(jié)構(gòu)逐漸老化和磨損，其中的伸縮縫作為連接橋梁主體的關(guān)鍵部位，需高度重視其維護(hù)工作。為推動(dòng)橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，提高公路工程的安全性和可持續(xù)性，該文以山西省G108國(guó)省干線公路橋梁為例，探討橋梁伸縮縫維護(hù)的新技術(shù)，總結(jié)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。以高質(zhì)量的養(yǎng)護(hù)管理工作，推進(jìn)國(guó)省干線公路的安全運(yùn)營(yíng)和可持續(xù)發(fā)展。

1 國(guó)省干線公路工程概況

山西省G108公路某合同段全線里程9.53 km，采取雙向四車道設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)行駛速度80 km/h，是當(dāng)?shù)亟煌ㄟ\(yùn)輸要塞。沿線范圍內(nèi)包括一座長(zhǎng)度532 m的橋梁，上部結(jié)構(gòu)為先簡(jiǎn)支后連續(xù)T梁，下部結(jié)構(gòu)為柱式墩，橋面寬度29.5 m。該公路于2016年正式建成通車，隨著使用年限的增長(zhǎng)，受環(huán)境影響和車輛荷載，常規(guī)養(yǎng)護(hù)管理巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)橋梁伸縮縫出現(xiàn)不同程度的損壞，如圖1所示，已經(jīng)嚴(yán)重影響橋梁運(yùn)行安全和使用壽命。因此，經(jīng)多方研究決定，對(duì)該橋梁伸縮縫實(shí)施養(yǎng)護(hù)管理維護(hù)，對(duì)伸縮縫損壞原因及維護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析。

2 G108公路橋梁伸縮縫損壞原因

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)查分析，匯總該橋梁伸縮縫損壞的原因如下：

（1）前期伸縮縫施工時(shí)，橋梁施工與伸縮縫裝置施工未密切配合，橋梁施工未按設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)確預(yù)埋預(yù)留件，為伸縮裝置安裝帶來(lái)諸多不便，導(dǎo)致伸縮縫裝置安裝不平整或錨固體系連接不穩(wěn)。安裝伸縮裝置時(shí)，預(yù)埋鋼筋存在生銹情況，基于工期要求，對(duì)銹蝕鋼筋除銹不徹底，影響鋼筋與混凝土的有效結(jié)合，導(dǎo)致整體強(qiáng)度下降。

（2）伸縮縫安裝時(shí)，伸縮縫預(yù)留槽兩側(cè)路面平整度控制不佳，接縫兩側(cè)混凝土存在高差，在車輛荷載的反復(fù)作用下，導(dǎo)致伸縮縫錨固區(qū)混凝土及型鋼的損壞。伸縮縫混凝土破損后，伸縮裝置型鋼失去保護(hù)，直接受到車輪沖擊，導(dǎo)致型鋼變形和斷裂[1]。

（3）冬季下雪后，使用融雪劑，對(duì)混凝土產(chǎn)生腐蝕，導(dǎo)致混凝土破損。

（4）伸縮縫橡膠條質(zhì)量不佳，長(zhǎng)時(shí)間使用導(dǎo)致老化、破損。

3 G108公路橋梁伸縮縫維護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 做好施工準(zhǔn)備，為維護(hù)施工奠定基礎(chǔ)

為確保伸縮縫維護(hù)施工的順利進(jìn)行，該工程充分做好施工準(zhǔn)備工作，具體總結(jié)如表1所示[2]。

3.2 預(yù)留槽開(kāi)挖施工，確保新舊混凝土良好結(jié)合

科學(xué)處理預(yù)留槽，能夠在澆筑混凝土?xí)r使得新舊材料形成良好的結(jié)合效果。具體施工技術(shù)流程如下：

（1）對(duì)施工段進(jìn)行交通管制，由施工人員使用混凝土切縫機(jī)對(duì)伸縮縫混凝土進(jìn)行切縫施工。在切縫之前，設(shè)置寬度為3 m的編織布條，為施工人員提供方便的臨時(shí)堆放雜物的地方。在切割過(guò)程中產(chǎn)生的石粉渣可能會(huì)對(duì)路面造成污染，在切縫線以外的部分使用塑料布進(jìn)行覆蓋，有效防止石粉渣的飛散和擴(kuò)散，保護(hù)周圍環(huán)境的清潔，并確保施工質(zhì)量。在切縫施工作業(yè)時(shí)，避免損壞預(yù)埋鋼筋。

（2）使用空壓機(jī)對(duì)伸縮縫處的水泥塊等雜物進(jìn)行清理，剔除干凈表面附著的雜物和粉渣，確保表面光潔。清理梁體縫間夾雜的其他雜物，確保梁體間有足夠的空隙。在操作過(guò)程中，要注意對(duì)縫外層進(jìn)行保護(hù)，以確保邊角整齊且順直。使用高效復(fù)合砂漿對(duì)預(yù)留槽中混凝土的缺損進(jìn)行填補(bǔ)，修補(bǔ)后鑿毛處理混凝土表面，增加表面粗糙度，均勻涂刷混凝土界面劑，以提高新舊混凝土之間的黏結(jié)力。

（3）在開(kāi)槽完成后做好現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，禁止施工人員對(duì)槽口邊緣進(jìn)行踩踏，保證槽口混凝土質(zhì)量穩(wěn)定性。

3.3 預(yù)埋鋼筋修整植筋，確保伸縮縫錨固可靠

對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行全面檢查，理順并調(diào)整預(yù)留槽內(nèi)的鋼筋，該工程預(yù)埋鋼筋為φ16 mm鋼筋，布置間距為200 mm，布置偏差為±15 mm。對(duì)于出現(xiàn)彎曲變形的預(yù)埋筋進(jìn)行調(diào)直處理，對(duì)于壓壞、缺失的鋼筋，進(jìn)行植筋處理。為確保植筋與伸縮縫錨固筋之間具有良好的受力傳遞和焊接質(zhì)量，植筋施工按照伸縮縫錨固筋的方向進(jìn)行。預(yù)埋鋼筋植筋施工工藝技術(shù)要點(diǎn)總結(jié)如下：

（1）定位。依照設(shè)計(jì)方案確定植筋鉆孔位置及孔徑等參數(shù)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整孔位，調(diào)整范圍為±10 cm。

（2）鉆孔。根據(jù)預(yù)埋鋼筋深度確定孔深，依照《公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范》確定孔徑，確保鉆孔孔道具有良好的順直性。

（3）清孔。利用硬毛刷對(duì)孔道進(jìn)行全面清理，在高壓吹風(fēng)機(jī)的作用下將孔內(nèi)的雜質(zhì)吹除，對(duì)孔壁和孔底使用工業(yè)酒精擦拭，確保干燥整潔。

（4）注膠。選擇專用灌注設(shè)備向孔內(nèi)注射植筋用膠黏劑，從孔底灌注，灌注量為孔深的2/3，以植筋后少許溢出為宜。

（5）植筋。鋼筋植入之間，對(duì)鋼筋表面的銹蝕情況進(jìn)行全面清理，完成膠黏劑注入后，及時(shí)以單向旋轉(zhuǎn)的方式將鋼筋插入鉆孔中，保證鋼筋置入順直，到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，將孔口溢出的膠黏劑清理干凈[3]。

（6）靜置固化。在膠黏劑徹底固化之前，嚴(yán)令禁止觸碰已經(jīng)植好的鋼筋，保證良好的黏結(jié)效果，確保孔位附近沒(méi)有明水。

為保證植筋施工質(zhì)量，確保伸縮縫錨固可靠性，施工時(shí)嚴(yán)格注意以下幾點(diǎn)，如表2所示[4]。

3.4 調(diào)校伸縮裝置，更換橡膠條

在伸縮縫裝置調(diào)校時(shí)，對(duì)變形的部位進(jìn)行調(diào)校，對(duì)拆除時(shí)損壞部分進(jìn)行打磨、補(bǔ)焊，根據(jù)安裝溫度重新鎖定伸縮縫，對(duì)伸縮縫表面重新噴涂環(huán)氧富鋅漆表面涂層，待涂層完全干燥，確保沒(méi)有起泡、龜裂或其他表面缺陷，延長(zhǎng)伸縮縫的使用壽命，提高其耐久性和防腐能力。

橡膠條更換流程如下：

（1）拆除舊橡膠條：清理表面，確保槽口內(nèi)沒(méi)有雜物。沿伸縮縫方向?qū)⑾鹉z條切割為二段，分段抽出舊橡膠條。如果遇到難以抽出的部分，繼續(xù)切斷，直至清理完槽口內(nèi)全部殘留物。

（2）清理縫內(nèi)雜物：使用鋼釬將縫內(nèi)的雜物插搗成碎塊，使用夾具將碎塊夾出。對(duì)于難以?shī)A出的雜物，如果能夠在下部找到出口，可以將雜物推至底部，從橋梁下部取出。利用高壓空氣徹底清理縫內(nèi)的垃圾，并及時(shí)清運(yùn)出現(xiàn)場(chǎng)。

（3）安裝橡膠條：在鋼梁兩側(cè)凹槽上均勻涂抹潤(rùn)滑油，以減少摩擦力。將準(zhǔn)備好的橡膠條平放于安裝位置，使用專用工具將橡膠條的兩側(cè)嵌入鋼梁凹槽中，確保橡膠條牢固地固定在凹槽內(nèi)。

3.5 伸縮縫安裝與錨固，確保裝置性能可靠

（1）對(duì)伸縮裝置下縫和構(gòu)造縫予以填塞。在構(gòu)造縫內(nèi)嵌入厚度相應(yīng)的泡沫板，確保具有良好嵌入深度和嚴(yán)密性效果，保持上面和槽底保持相平，避免存在縫隙或者松動(dòng)情況，預(yù)防漏漿問(wèn)題出現(xiàn)。在正式吊裝安裝前，將槽鋼作為調(diào)平臂焊接固定在每條伸縮縫弓形卡上，配合使用起吊設(shè)備將伸縮縫裝置吊裝入位。

（2）當(dāng)伸縮縫吊裝到位后，施工人員使用靠尺檢查伸縮縫的標(biāo)高，將靠尺平放在伸縮縫表面上，并觀察靠尺的讀數(shù)。若伸縮縫的標(biāo)高未達(dá)到要求，說(shuō)明其高度不平整，則進(jìn)行調(diào)整。為了滿足伸縮縫裝置的平整度和直線度要求，該工程伸縮縫表面在路面以下1～2 mm位置。由于橋面經(jīng)過(guò)多年的使用和行走，會(huì)產(chǎn)生一定的磨損和變形，因此，采用較小的數(shù)值保證伸縮縫與路面之間的整體平整度。

（3）在調(diào)平伸縮縫時(shí)，從伸縮縫裝置到中央分隔帶和路肩的方向有序進(jìn)行，確保調(diào)平后伸縮縫型鋼和預(yù)留槽槽口間平整度誤差在±0.5 mm，順直度誤差小于1 mm。

（4）已經(jīng)調(diào)平的伸縮縫和錨固筋、預(yù)埋鋼筋之間通過(guò)焊接方式連接，嚴(yán)格控制焊縫長(zhǎng)度在5 cm以上，在伸縮縫型鋼位置禁止進(jìn)行焊接施工。

（5）完成伸縮縫裝置固定后，再次對(duì)標(biāo)高參數(shù)進(jìn)行復(fù)測(cè)，確保無(wú)變形或者誤差后，對(duì)伸縮縫裝置和預(yù)埋鋼筋之間進(jìn)行良好焊接，如圖2所示。

焊接施工注意要點(diǎn)如下[5]：手工電弧焊提供足夠的熱量和控制焊接過(guò)程，使得焊接可以進(jìn)行得更加精確和可靠。選擇4.0的506焊條，確保焊接強(qiáng)度符合要求，同時(shí)也能夠提高焊接過(guò)程的穩(wěn)定性和可操作性。采取跳躍式焊接，減少局部熱量對(duì)型鋼的影響，從而避免型鋼在焊接過(guò)程中發(fā)生變形。控制焊接過(guò)程中的電流強(qiáng)度，降低鋼筋被燒傷的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，在焊接過(guò)程中進(jìn)行點(diǎn)焊操作，使焊接腳的高度達(dá)到4 mm以上，確保焊接質(zhì)量。焊接完成后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，確保焊點(diǎn)保持順滑，無(wú)裂紋、砂眼和氣孔等缺陷。

3.6 伸縮縫澆筑、養(yǎng)生混凝土施工

將聚苯烯泡沫嵌塞到伸縮縫裝置之間的縫隙，確保填塞嚴(yán)密，避免在澆筑混凝土?xí)r出現(xiàn)漏漿。保證模板安裝的牢固性，確保安裝位置準(zhǔn)確。使用防水膠布在型鋼上方做好封閉，避免在型鋼板內(nèi)側(cè)的溝槽位置進(jìn)入混凝土。

該工程所用伸縮縫混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C50，向其中加入一定量的鋼纖維和早強(qiáng)劑。澆筑過(guò)程中嚴(yán)格控制標(biāo)高參數(shù)和混凝土澆筑密實(shí)性。為避免因施工對(duì)橋面造成污染，在伸縮縫澆筑混凝土的兩側(cè)全面鋪設(shè)塑料布防護(hù)。澆筑完成后，及時(shí)在混凝土表面覆蓋土工布并予以灑水保濕養(yǎng)護(hù)，待達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后，有序開(kāi)放交通，進(jìn)行交通管制，控制車速40 km/h，達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，恢復(fù)正常通車。

4 G108公路橋梁伸縮縫維護(hù)施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

為保證橋梁伸縮縫維護(hù)施工質(zhì)量，該工程落實(shí)如下質(zhì)量控制對(duì)策：

（1）在混凝土終凝前，利用3 m靠尺測(cè)量伸縮縫和澆筑位置的平整度，對(duì)于超出既定標(biāo)高的位置，由施工人員使用磨地機(jī)打磨，對(duì)于標(biāo)號(hào)低于標(biāo)準(zhǔn)的位置，及時(shí)予以返工施工。

（2）伸縮縫澆筑盡量做到一次性澆筑完成，必須分段澆筑的情況下，做好接茬位置處理。

（3）伸縮縫兩側(cè)槽口尺寸應(yīng)滿足新伸縮縫的安裝連接要求。在澆筑槽口混凝土前，封閉開(kāi)口，避免混凝土流入伸縮縫構(gòu)件內(nèi)。

（4）長(zhǎng)時(shí)間的陽(yáng)光直射會(huì)使伸縮縫受熱而膨脹，在運(yùn)輸過(guò)程中盡量避免將伸縮縫放置在陽(yáng)光下暴曬。施工現(xiàn)場(chǎng)做好伸縮縫裝置防護(hù)覆蓋，避免銹蝕問(wèn)題出現(xiàn)。

（5）在對(duì)原有損壞的伸縮縫裝置進(jìn)行拆除時(shí)，避免對(duì)主梁和橋臺(tái)結(jié)構(gòu)形成損壞。

5 結(jié)束語(yǔ)

橋梁伸縮縫的維護(hù)施工技術(shù)對(duì)于確保公路橋梁的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。山西省G108公路橋梁伸縮縫維護(hù)施工嚴(yán)格落實(shí)施工準(zhǔn)備、預(yù)埋鋼筋植筋、伸縮裝置調(diào)校、伸縮縫安裝與錨固、混凝土澆筑等施工技術(shù)要點(diǎn)，同時(shí)落實(shí)質(zhì)量控制措施。施工后，經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)各測(cè)點(diǎn)抗壓強(qiáng)度均值為61.42 MPa，大于標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度值50 MPa，各測(cè)點(diǎn)位置平整度均值為0.63 mm，符合設(shè)計(jì)要求的小于1 mm標(biāo)準(zhǔn)，施工質(zhì)量良好，為橋梁伸縮縫維護(hù)工作提供重要的理論和實(shí)踐支持。

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