桥梁伸缩缝常见病害的原因分析及质量控制对策
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摘要：伸缩缝是公路桥梁中的主要部件，在桥梁的使用过程中，伸缩缝一旦损坏对行车的舒适和安全及桥梁的使用寿命都会产生严重的影响。本人根据正在施工和已经通车的高速公路的现场调查，对桥梁伸缩缝破坏原因进行分析，并提出质量控制对策。
关键词：桥梁；伸缩缝；施工
中图分类号：U445文献标识码：A 文章编号：
Abstract: the expansion joints is the main component of highway bridge, in use process of the bridge, is adjustable seam once on the traffic of the damaged comfort and safety, and the service life of the bridge will have a serious effect. I am under construction and has opened to traffic according to the highway on the investigation, the bridge is adjustable seam destroy reason is analyzed, and proposed the quality control countermeasures.
Keywords: bridge; Expansion joints; construction
在桥梁投入使用后由于气温变化、混凝土收缩以及荷载等作用影响，往往会导致桥梁结构发生变形、梁端发生位移等现象，进而产生结构内部应力。为了避免该现象的发生， 因此在桥梁两端之间及梁端与桥台背墙之间设置伸缩缝，并在伸缩缝部位设置伸缩装置，同时在伸缩缝部位的栏杆、人行道等结构也给予断开，以满足梁体的变形。由于伸缩缝及伸缩装置直接暴露在大气中，承受各种荷载作用导致伸缩缝本身承受很大冲击而影响桥梁行车安全及使用寿命，其一旦发生质量问题则会导致跳车、渗水等系列问题，并且其修缮难度很大，因此在伸缩缝施工中严格控制其施工质量非常重要。
1 公路桥梁伸缩缝的分类
目前我国常用桥梁伸缩装置可分为以下五大类：（1）对接式伸缩装置；（2）钢制文承式伸缩装置；（3）组合剪切式（板式）橡胶伸缩装置；（4）模数支承式伸缩装置；（5）无缝式（暗缝型）伸缩装置主要类型有GP型、TST弹塑体、EPBC弹塑体等。虽然不同结构的伸缩缝都能满足适当行车条件的使用要求，但施工质量对其使用效果有着决定性的影响。因此，我们应充分重视伸缩缝的施工工艺和质量。
2.1 跳车现象
产生伸缩缝跳车主要有以下几个原因：（1）型钢标高与桥面铺装顺接不畅、不顺滑；（2）伸缩缝两侧型钢高程不一致；（3）型钢刚度不够导致型钢在安装使用过程中产生变形；（4）伸缩缝混凝土与桥面铺装层混凝土顺接不畅；（5）伸缩缝混凝土表面不平整；（6）运营期间伸缩缝混凝土过早破损、脱落；（7）桥面铺装层砼不密实，在荷载作用下形成漏埋或错台引起跳车。
2.2 伸缩缝砼过早破损脱落
产生伸缩缝砼破损脱落的原因有：（1）砼强度不够，浇筑不密实；（2）砼表面不平整与桥面铺装及型钢表面存在严重的错台现象，在行车冲击荷载的作用下产生拉应力裂缝破坏，尤其在纵坡较大的桥梁上，此种破坏更为明显；（3）伸缩缝砼在浇砼时型钢底部不密实或梁端部位封闭不严，存在漏浆现象和出现狗洞现象，在行车荷载的作用下引起断裂；（4）配筋不足或钢筋保护层厚度超差；（5）砼配合比不合理，骨料偏少或级配不合理或水泥用量过高或水灰比过大引起的砼耐磨性差引起的砼破坏；（6）砼浇筑过程中养生不好引起早期裂纹；（7）运营过程中过量使用除雪剂腐蚀砼表面引起砼剥落；（8）养护期不够开放交通较早。
2.3 伸缩缝不严密、漏水
引起这种现象主要有以下原因：（1）安装过程中橡胶密封胶条不严密；（2）橡胶密封胶条有破损；（3）伸缩缝两端伸入护栏基座部分，抑角过小或无抑角或抑角部分过短，不能有效地阻挡水流，使水流沿纵向排走而沿伸缩缝沟槽流出。
3 加强公路桥梁伸缩缝施工质量控制的措施
3.1 施工准备
在伸缩缝施工前，向监理单位上报详细的施工方案，要求精心组织，统筹安排，严格按照施工规范进行施工。开工前必须做好交通封闭和管制工作，设立醒目禁行标志，确保施工作业人员和机械设备的安全以及伸缩缝的施工质量。
熟悉图纸和安装操作规程，检查、验收伸缩缝异型边梁的平整度、顺直度和缝体间隙，机械设备、小型机具配备齐全，尤其是提供施工车辆过往的跳板必须质量坚固、数量充足，以保证施工顺利进行，配齐备足养护用的塑料薄膜、草苫子、运水工具等。
3.2 切缝、清槽
伸缩缝施工，根据伸缩缝设计图纸宽度放样弹线切缝，切缝时应注意保持路面切口垂直整齐平顺，无啃边现象。两切缝隙间的材料用风镐凿除，并将槽口表面混凝土凿毛，将槽口内原伸缩缝填料及时清理干净并冲洗。用高压泵冲洗槽口和构造缝内残留的杂物。
3.3 开槽
用风镐开槽，开槽后将槽内的沥青砼及其他杂物清除干净，同时在槽两边放彩条布或钢板，将清理出来的杂物统一放在彩条布或钢板上。开槽之前与之后都要对缝两侧的沥青砼路面进行平整度检测，还要检查一下桥面铺装砼是否打到位，检查切缝是否与桥后搭板立面相接，如果达不到要求，应该考虑加大切缝宽度进行二次切缝。如发现梁与梁之间间隙不符合要求（即大于或小于规定范围），应采取措施加以处理；应理顺、理直槽内的预埋筋及锚固筋。开槽后立即进行预埋钢筋的调直和除锈工作，如果发现预埋筋数量不足，应补打数量足够的膨胀螺栓，确保伸缝缝的安装质量。
3.4 安装
安装前检验槽内杂物是否清理干净，特别是桥梁支座间的杂物必须用高压水枪冲洗干净，在型钢定位之前对型钢进行平直度的检查，虽然产品在出厂前已进行过平直度的校正检查，但是不排除运输途中或装卸对产品的平直度的影响；为确保质量，要求在整个型钢安装过程中经常进行顺直度及平整度检测，型钢的顺直度控制在3mm以内，平整度用直尺检查控制在2mm以内，型钢顶面与路面高差控制在2mm以内，发现问题及时处理，避免型钢安装完成后因平整度或顺直度不符合要求而造成返工；型钢定位后采用分段点焊加固的方法，以免型钢过热产生变形，焊接采用高质量的焊条，逐条焊接，先焊接顶面，再焊接侧面，最后焊接底面，确保焊接质量。
3.5 标高调整与固定
沿桥宽横向每隔1.2m放置一横吊梁，使伸缩装置上顶密贴槽钢下面，校正到与已做好的沥青混凝土路面（包括横坡、顺桥纵坡）相吻合。对伸缩装置的纵向直线度进行调整。伸缩装置的标高与直线度调整至符合设计要求后，即可进行临时固定。临时固定后对伸缩装置的标高应再复测一遍，确认在临时固定过程中未出现任何变形、偏差后，将伸缩装置上两侧的锚固筋与预埋筋一次全部焊牢。
3.6 焊接
伸缩缝锚杆与梁端预埋件的焊接，主要为梁体受温差等变形传递至伸缩缝的变形，为确保伸缩缝安装质量，保证伸缩缝的使用年限，锚杆与梁端预埋件的焊接总拉力，必须和锚杆与伸缩缝型钢焊接的总拉力一致。焊接要牢固，焊缝要饱满，如遇预埋件偏少时必须要加以补埋。锚杆与梁端预埋件的焊接工作原则上从单侧开始，当焊接工作量大，单侧焊接时间长，且温差变化大时，可在单侧焊接好后，立即焊接另一侧左、右、中三个主要部位锚杆，然后解除伸缩缝限宽板的约束，同时对另侧其他各锚杆加以焊接，但切勿双侧同时焊接。在锚杆焊接过程中，由于可造成钢构件电焊变形，在焊接过程中，必须对伸缩缝的高度加以严格的控制，如有出入，及时加以调整。
3.7 浇注
模板支撑必须牢固，接缝严密，确保在混凝土振捣时不跑模、不漏浆，保证伸缩缝的使用性能。高强纤维的掺入能显著提高混凝土的抗裂。抗渗、抗冻融、耐酸碱盐腐蚀等性能，对伸缩缝的使用及寿命有明显的改善作用。浇注时采取适当措施避免混凝土污染路面。为防止混凝土从上部缝口进入伸缩缝凹槽内，两型钢之间的上表面凹槽宜用胶带粘贴封死。混凝土浇筑时使用平板式和插入式振捣器两种振捣方式，从伸缩缝两侧同时进行，为保证混凝土密实，用振捣棒振至不再有气泡为止，但也不宜过振，以免表面出现较厚浮浆层。严格控制混凝土表面平整度，使其与伸缩缝装置的顶面平齐，否则，将对行车的舒适性产生影响。
3.8 养生
水泥砼浇筑完成后，覆盖麻袋或草苫子，严格洒水养生，养生期不少于7d。养生期间严禁车辆通行。经过养生，水泥砼强度达到设计强度的50%以上后，可安装橡胶密封条，安装前必须把缝内充当模板的泡沫板、纤维板、漏浆的砼硬块全部掏干净后，嵌入橡胶条。
3.9 养护
开放交通后，对伸缩缝进行养护和维修是确保伸缩装置正常工作和延长其使用寿命的关键。经常清扫伸缩缝范围内积存的泥沙、石屑等杂物，防止杂物阻塞或损伤密封橡胶而影响伸缩装置受力时的自由伸缩，破损橡胶带应及时更换。经常检查边梁与路面连接处是否有损坏、裂隙现象，及时修补。经常检查伸缩装置顶面是否正常，如有异常现象，应检查桥梁支座是否损坏或移位，并及时更换或调整。
4 桥梁伸缩缝施工中应注意的一些问题
对目前常用的桥梁结构而言，伸缩装置的锚固系统很难准确地预埋在梁中，且桥梁施工队伍往往忽视预埋位置的准备施工，大部分锚固在铺装层混凝土中，由于混凝土厚度太薄、体积太小，还加上预埋件的位置干扰，施工难度大，过渡段混凝土的锚固作用实际上大打折扣，预埋件的锚固质量也大受影响。桥面采用沥青混凝土铺装，往往伸缩装置安装在先，桥面铺装在后，沥青面层和过渡段混凝土之间很难铺平，加上刚柔相接，容易产生台阶。车辆通行振动产生冲击使伸缩装置锚固系统和过渡段混凝土受力瞬时加大，而由此产生的振动又是高频振动，在反复的车辆瞬时荷载作用下，伸缩装置锚固混凝土不能保持弹性而破坏，锚固装置在反复动载震动下产生变形并与混凝土剥离，最终全部破坏。因此要求施工队伍按照设计精心施工是至关重要的。
伸缩缝安装施工是桥梁施工最后几道工序之一，为了赶竣工通车，对最后几道伸张缝，施工人员容易疏忽大意，不按安装程序及有关操作要求施工。另外，伸缩装置安装后混凝土没有达到强度后就提前开放交通，致使过渡段的锚固混凝土产生早期损伤，导致伸缩缝营运环境下降。因此施工前合理安排好工序，动态调整，做好工程与进度之间两不误。
伸缩缝安装的质量是与施工队伍密切相关的，同时也和厂家的产品息息相关，因此伸缩缝的安装一定要由专业安装队伍来施工，才能最大限度保证施工质量。桥梁伸缩缝处预埋混凝土施工为施工过程过渡，最终须挖开，这方在需要受到重视。由于桥梁施工由路基施工单位先行施工，中间检查发现施工单位对桥梁伸缩缝下的垃圾清理极为不重视，相当多的桥梁支座处垃圾较多，有关部门虽采取了各种措施，要求清理干净垃圾，但效果不佳，给桥梁工程质量留下隐患。
对桥梁伸缩缝的产品质量缺乏行之有效的检测手段，今后应加强对此方面的工作。另外，在伸缩缝设计过程中要注重计算桥梁的伸缩量，并以此进行选型。
5 结束语
桥梁伸缩缝对于桥梁的重要性不言而喻。桥梁伸缩缝质量的好坏对于桥梁整体结构会产生一些影响，带来一定的后遗症。应对伸缩缝从设计到施工全过程进行管理，确保桥梁伸缩缝的质量。
参考文献：
[1]李国良.桥梁伸缩缝施工工艺探析[J].中国新技术新产品,2010.10.
[2]王林芳.桥梁伸缩缝跳车原因及防治措施[J].交通世界,2011.19.