桥梁伸缩缝施工技术探讨

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　　摘要：文章结合多年从事桥梁施工的经验，对伸缩缝的施工技术做简单的论述，希望对桥粱工程施工工艺的改进有一定的借鉴和指导作用。
　　 关键词：桥梁；伸缩缝；施工
　　
　　
　　 伸缩缝是桥梁工程的重要组成部分，而其施工工艺在桥梁施工中是一道非常关键工序，是影响桥梁质量的重要组成部分。伸缩缝施工质量的好坏会对桥梁的整体连接产生影响，而且在车辆通过时造成很大的冲击和跳车现象，导致行车的安全事故。因此，研究伸缩缝施工工艺对保证伸缩缝施工质量、提高桥梁使用性能及使用寿命具有非常重要的意义。
　　 一、桥梁伸缩缝的种类
　　 （1）钢板式：该类伸缩缝分为镀锌铁皮U型和搭接板式伸缩缝两种。其中U型伸缩缝施工简便、造价低，其最终产品强度也较低，其最终伸缩量一般在20～40mm范围内，因此，其一般多用于人行布道或中小跨径桥梁中；搭接板式伸缩缝的强度较大可承受较重的车辆荷载，但其耐久性和行驶性以及吸震性均较差。
　　 （2）橡胶伸缩缝：其优良的密易性和吸震性导致其良好的防水性能和降噪性能，同时其具有较大的伸缩量，该种伸缩缝根据橡胶传力和变形机理不同而分为嵌固对接式和剪切式两种。嵌固对接是以橡胶的拉压变形来吸收梁体变形，剪切式则是利用伸缩体上下凹槽间的剪切变形来适应梁体结构产生的相对位移，施工中可在橡胶板内安装重钢板跨越粱端间隙来承受车辆荷载，因此其具有一定的竖向刚度和跨越问隙的能力并具有良好的吸震作用。
　　 （3）土工布伸缩缝：土工布伸缩缝是锌铁皮U型伸缩缝的改良型，具备经济性、施工简易性及行车舒适性等优点，理论上讲优于其他类型的伸缩缝。
　　 （4）板式橡胶伸缩缝：由于橡胶材料的密易性和吸震性，使得其防水性能和减少噪声的性能较好，因此板式橡胶伸缩缝的适用范围较为广泛。
　　 二、桥梁伸缩缝的危害
　　 桥梁伸缩缝是指为适应材料胀缩变形需要而在桥梁上部结构中设置的间隙。桥梁伸缩缝的作用在于调节由车辆荷载环境特征和桥梁建筑材料的物理性能所引起的上部结果之间的位移和上部结果之问的联结。桥梁伸缩缝桥梁结构中最易受破损的部位，过早的破坏是目前桥梁工程中经常碰到的一个问题，有些桥梁通车一年就出现了损坏现象，并伴随时间的推移，损坏程度逐渐加剧。同时，由于交通量大、车速快，维修过程存在较大安全隐患，维修施工操作相当困难，伸缩缝的更换也给业主带来经济损失和不良的社会影响，给行驶车辆带来不便和安全隐患。
　　 三、伸缩量的基本影响因素分析
　　 （1）温度变化的影响：温度变化是影响伸缩量的主要因素。温度使桥梁内部温度分布不均匀，会引起大跨径桥梁端部产生角变位，一般跨径比值较小，可不予考虑；大跨径桥梁，设计时应予考虑。
　　 （2）地震影响使构造物发生变位：地震对伸缩装置的变位影响比较复杂，目前还难以把握，在设计伸缩装置时一般不予考虑；但如有可靠资料能算出地震对桥梁墩台的下沉、水平移动及倾斜量时，在设计时给以考虑当然更好。
　　 （3）纵坡对变位的影响：纵坡较大的桥，通常施工时把活动支座作成水平的，因而在支座位移时在路面产生了一个垂直差(△d)，其值为水平位移乘以纵坡(tgθ)，在变位较小的情况下可不予考虑；但对组合钢桥变位大且纵坡也大的情况下，设计伸缩装置的形式应认真对待。
　　 （4）各种荷重所引起的桥梁挠度：活载、恒载等会使桥梁端部发生角变位，而使伸缩装置产生垂直、水平及角变位。如果梁比较高，且伴有振动的情况，应格外注意。由于加宽桥面而要设置纵向伸缩装置时，由于跨中挠度较大，还应注意在振动时变位随时间变化的相位差。
　　 四、桥梁伸缩缝的施工过程及方法
　　 （一）桥梁伸缩缝施工前准备。
　　 （1）桥面：现今伸缩缝的施工都在桥面黑色铺装连续摊铺完成以后进行，以保证施工控制简单又能达到高质量。如果先施工伸缩缝，桥面黑色铺装的摊铺作业不能连续进行，摊铺机在伸缩缝两侧都得进行调整，对于斜桥，根本无法进行调整，必须手工作业，很难达到要求的质量标准。在摊铺黑色铺装以前，对梁端缝隙进行填塞，防止沥青混合料在摊铺和碾压时塌落；在伸缩缝宽度范围内，梁顶面作好隔离层，便于黑色铺装的凿除；桥面黑色铺装完成以后，按图纸精确定位放出伸缩缝两边线；使用无齿锯，沿两边线切割沥青混凝土桥面铺装并凿除，要求切缝整齐，顺直平行，间距相等，立面垂直，不得弯曲、折线和啃边掉角现象发生；清除梁端填塞物和隔离层，将桥面混凝土凿毛，并清理干净。
　　 （2）伸缩缝：检查伸缩缝的质量和出厂合格证，伸缩缝不得产生弯曲、扭转等变形；按生产厂家要求的方法装卸、放置和运输，不得因运输产生损坏和变形；橡胶止水带应用天然橡胶不能用再生原料制作，性能符合要求，断面均匀，外观无缺陷。
　　 （3）水泥混凝土：必须采用优质普通硅酸盐水泥、优质骨料，并进行各项指标试验，合格后才能使用；认真作好混凝土配合设计，一般情况下，混凝土强度要比梁体高一个等级；为了提高其耐久性，交通量大和重载车多的情况下，水泥混凝土可掺入适量的聚丙烯纤维。
　　 （4）安装定位值：大气温度不断变化，梁长也跟着不断伸长和缩短。因此，安装时的不同气温伸缩缝的宽度也随之发生变化，即安装定位值是不一样的。安装定位值必须满足，在最高气温时伸缩缝还剩有最小的工作宽度和一定的富裕，而在最低气温时不能超过行车要求的最大缝宽，所以根据安装气温确定安装定位值。对于橡胶伸缩缝，定位值是两排固定螺栓的间距，其重要性更大，如果安装定位值不准，不是造成高温过分压缩而凸起，就是低温过分拉伸，使其寿命大大降低。对于模数式伸缩缝，由于运输的需要，其缝宽已被固定在某一气温(℃)的定位值上，如安装气温与出厂固定缝宽的相应气温不同，则定位值必须根据安装时的气温作出调整，按说明书的规定或按设计给出的缝宽与安装温度关系图表确定。至于安装时的大气温度应按当时的5日平均气温为准，因此，要作好气温的观测。
　　 （5）封闭交通：桥梁伸缩缝施工路段，必须设立醒目的禁行标志作好交通封闭，管制好通行车辆，严禁在施工路幅通行，以确保施工安全和伸缩缝的质量。
　　 （二）伸缩缝的施工
　　 （1）切缝：伸缩缝切割之前应在切缝两侧外沿横桥向放置3m宽的编织布各一条，并用胶带纸固定于路面，用于临时堆放杂物，且可以防止锯缝时产生的石粉污染路面。切缝前必须先进行伸缩缝位置沥青路面平整度检测，平整度不符合规范要求就要适当扩大切割面的宽度，但单边最多加宽30cm，加宽切割后路面后平整度仍无法达到伸缩缝安装要求，为防止因沥青路面平整度不够而影响伸缩缝的施工质量，需对该部位沥青路面进行返工处理，再进行伸缩缝施工。如果切缝前沥青路面平整度符合要求，就根据施工图纸要求确定开槽宽度，准确放样，打上线后用切割机割缝，锯缝应顺直、整齐。切缝后应立即用清水将切割时产生的石粉清洗干净，如果切缝施工方法为干切，即没添加水而进行切缝，则应立即用鼓风机吹干净切缝时产生的石粉，否则等过后遇水干掉就很难清洗。
　　 （2）开槽：开槽一般采用风镐施工，待其开槽并将其内杂物清理干净后应在其两侧放置彩条布或钢板，在开槽过程中产生的杂物将其统一放置其上；施工中若发现梁间间隙不符合要求则应采取措施加以处理；开槽后应将槽内预埋筋及锚固筋进行除锈处理，若存在钢板内预埋筋量不足则应及时补打足够数量的膨胀螺栓以保证伸缩缝安装质量；开槽后伸缩缝安装前应严禁车辆通行，为了免损坏两侧混凝土，禁止人员在槽两侧踩踏。

　　 (3)型钢制作与焊接：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，但是在运输途中或装卸仍可能对产品的平直度影响；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，型钢的顺直度应控制在3mm以内，平整度用3m直尺检查应控制在2mm以内，型钢顶面与路面高差应控制在2mm以内，发现问题及时处理。
　　 (4)安装伸缩缝：预留槽清理完毕后，在其上每3m一5m距离横向搭放一根3m左右，断面尺寸10cm×10cm的方木，将伸缩缝吊放其上，再检查对应的钢筋位置是否合适，并进行必要调整。调整完毕后，用小龙门架葫芦吊将伸缩缝缓缓放入槽内，检查中心线位置，用3m直尺沿缝长方向每隔lm检查型钢顶面与桥面平整度及伸缩缝本身的平整及顺直情况，调整完毕后使用钢筋将型钢支垫固定。焊接时要求在规定气温范围内进行，采用对称焊接，即两头对称，两边对称，先点焊定位，再对称正式焊接，以尽量减少型钢焊接变形。焊接固定完毕后，在规定的气温范围内及时拆除锁定夹具，伸缩缝即进入工作状态。因解锁后型钢要释放焊接时积聚的应力，因此解锁后要用3m直尺检查型钢顶面和桥面的平整度、型钢的顺直度和缝宽。
　　 (5)混凝土浇筑：在浇筑混凝土前，应彻底清扫预留槽，为了保证浇筑混凝土不漏浆，在伸缩缝间隙处用泡沫塑料将间隙填塞。用料布或苫布铺盖槽两侧路面，以防止施工中混凝土污染路面或流入缝口。混凝土预留槽内应浇筑C50以上强度等级的混凝土或C40环氧树脂混凝土填充捣实。灌浇砼振捣时应两侧同时进行，为保证砼密实，用振捣棒振至不再有气泡为止。砼振捣密实后，用抹扳搓出水泥浆，分4―5次按常规抹压平整为止。应特别注意平整度，砼必须做到与伸缩缝装置的顶面平齐，高或低都会出现跳车现象。不允许将混凝土溅填在密封橡胶带缝中及表面。如发生此现象，应及时清除。
　　 (6)混凝土的养护：混凝土浇筑成型后，应派专人负责养护工作，先用薄膜严密覆盖4～6小时后换草袋覆盖并洒水养护，或洒养护剂盖薄膜养护。养护期至少保证7d，并设立指示、警示标志，严禁车辆及行人通行，确保混凝土质量。
　　 结束语
　　 随着高等级公路的迅速发展，人们对桥梁伸缩缝装置的要求也越来越高。而桥梁伸缩缝是桥梁上部构造的薄弱部位，直接承受车荷反复冲击作用。因此，我们必须对伸缩缝从设计到施工全过程进行控制，确保桥梁伸缩缝的质量。
　　
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