桥梁梳齿型（SFP型）伸缩缝损坏原因分析及整修措施

翟卫武 无锡市城市重点工程建设办公室

王榴斌 中交第三航务工程局有限公司

在桥梁结构设计中，通常在桥的两梁端之间、梁端与桥台之间设置伸缩缝。伸缩缝装置是桥梁结构的重要构件，理想的伸缩缝装置必须满足上部结构梁与梁之间和梁与台之间的位移，能够抵抗机械磨损、碰撞，能防止雨水和垃圾渗入。由于气温变化，混凝土收缩与徐变、各种荷载所引起的桥梁挠度、桥面纵坡及行车制动力等因素的影响，桥梁伸缩缝装置往往会产生一些病害。

无锡市江海路2006年12月28日建成，通车3年，其中桥梁梳齿型伸缩缝（瞻江立交桥梁伸缩缝全为梳齿SFP120型）损坏较多，主要表现在两侧混凝土带开裂、现浇砼表面局部剥落、梳齿板松动、局部梳齿板缺失、底部混凝土损坏等（详见图1、图2、图3）。具体位置为转向匝道桥损坏的比较多，主线右线（靠近市区侧）多于左线，曲线段下坡的多于上坡的，定向匝道和主线直线段基本完好。

图1 SFP120型梳齿型伸缩缝平面布置图

图2 SFP120型梳齿型伸缩缝断面布置图

图3 SFP120型梳齿型伸缩缝横断面布置图

1 桥梁伸缩缝损坏产生的主要原因

对于这些损坏的梳齿型伸缩缝进行现场查看，分析施工图纸，仔细研究，其损坏的原因主要有以下几点：

（1）施工工艺在局部操作上有一定的缺陷，即在浇筑完C40钢纤维混凝土后铺设橡胶条和不锈钢板，梳齿板与底部的混凝土（顶面的平整度不可能为0）上多少存在一定的施工间隙，对以后的梳齿板松动埋下隐患。

（2）预埋螺栓与梁体的固定不到位，通过横向钢筋与端横梁主筋连接，焊接局部不到位，而产生松动；与螺栓的固定不到位，或埋设位置产生偏差，最后螺栓出现偏离，无法与螺母紧固，局部采取了割断螺栓外露部分，采用电焊的办法（螺栓和钢板与电焊条材质不一），无法焊接牢固，导致局部不受力。

（3）材料选择上，局部未采用高强螺栓，汽车的冲击力产生剪切，导致螺栓损坏，进而造成底部混凝土损坏。

（4）通车后，重型车辆较多，速度较快，冲击力很大，加上在伸缩缝位置沥青与混凝土软硬结合（沥青处在通过车辆的碾压之后，多少会出现密实下降，甚至拥包至后部，而混凝土不易变形），产生在伸缩缝位置平整度偏差较大，对混凝土和伸缩缝冲击力很大，导致混凝土开裂和伸缩缝损坏。在转向匝道位置尤其明显，汽车在转弯位置会产生斜向的冲击力，而梳齿板是顺着路线的，很难承受水平冲击力，出现多处损坏。

（5）混凝土的养护时间较短，通江大道跨线桥伸缩缝是在混凝土浇筑后三天即开放交通的，混凝土当时已经提高至C50，但是强度的增长需要时间，尤其是弹性模量的增长，江海路方向也类似。

（6）通车后未及时进行加固处理，螺栓的紧固需要分阶段分次进行拧紧固定的，还需要定期检查，这方面工作不是很到位。尤其在1年的保修期以后，这方面工作就没有开展，养护单位没有进行具体养护保修，对于一些小缺陷小问题完全可以在初期解决问题，进而扩大加重直至损坏。

（7）梳齿（SFP型）橡胶条是个致命的弱点，一般伸缩缝长度较长，橡胶条是通长布置（以避免漏水影响下部结构），底部处于相对密封状态，由于车辆通行带来较多的垃圾，垃圾顺着缝隙进入橡胶条内，日积月累，垃圾容易固化，无法排除，最后将伸缩缝堵塞，进而向上发展，直至破坏伸缩缝装置。

2 具体处理方案

通过以上原因分析，针对不同损坏情况和对应位置，拟采用以下三种处理方案解决问题。

第一种，部分转向匝道由于弯度太大，重车较多，可能不适合使用梳齿形伸缩缝，现场破坏严重，更换成D80毛勒型伸缩缝（详见图4）。毛勒型伸缩缝的功能主要有两方面：其一能将桥面上车辆的竖直及水平荷载通过支承结构可靠地传递到梁体上，其二能适应梁体伸缩位移的需要，并以最小的位移阻力适应梁体纵向位移的变化。

图4 D80毛勒型伸缩缝

具体处理流程为：

拆除梳齿型伸缩缝→切缝开凿并清理槽口→校正钢筋→毛勒型伸缩缝就位→塞泡沫板、穿筋、盖网→浇筑钢纤维砼→养生和防护。

先将原有梳齿形伸缩缝全部拆除，开凿槽口，露出底部的钢筋，满足毛勒缝的安装要求。用砼切缝机切缝，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用高压泵冲洗槽口和构造缝内残留的杂物（注意不能将槽口以外的砼破坏）。

认真检查预埋钢筋，由于过往车辆及铺筑路面时施工机械及车辆的碾压，预埋钢筋会出现裂纹、折断及缺失现象，对有裂纹和折断的钢筋应及时效正并按焊接要求补焊或补钢筋，对扭曲的预埋钢筋要理顺，以满足预埋钢筋尺寸的要求及安装毛勒装置的焊接要求。实际安装中为确保安装质量，所有锚环均与预埋筋相焊接，焊接前对钢筋表面进行除锈处理。处理过程中严格控制焊接质量，保证联结牢固。

施焊结束后，伸缩缝装置处于正常伸缩状况，用泡沫板将缝隙塞严，以防漏浆，塞缝宽度要保证伸缩缝设计的最小宽度，然后冲洗槽口，将槽口杂物清理干净。按设计标号对称浇筑混凝土，伸缩缝装置内部和下方是振实的重点部位，凡未能振实造成脱空或未能排出气泡，均为不合格，尤其是与桥面和异型钢顶面相接处，更要严格控制。砼倒入槽口后，需用插入式振捣棒振捣，振捣时必须注意伸缩缝边梁下、锚环、锚板等下部混凝土的密实性。在浇筑砼时注意防撞墙处的修复。砼浇筑完后应用磨光机、3m直板和泥刀抹面，在抹面时应用3m直尺检测平整度，保证所浇筑连接带砼的平整度。

第二种，少数梳齿板底部混凝土已经破碎或螺栓已断，进行交通调整，将梳齿板拆下来回厂将螺孔扩大，安装时采用高强螺栓预埋。将原来直径为18mm的螺栓调整为20mm的高强螺栓，以加强抗冲击能力。

施工时，先将梳齿板底部的混凝土凿除，露出原有的预埋钢筋，清理干净，采用快速高强度混凝土浇筑，缩短封路时间。在工艺上进行调整，在混凝土凝固前盖上加工好的梳齿板，使不锈钢板和混凝土密贴，即在钢纤维混凝土浇筑完在终凝前把橡胶条、不锈钢板和梳齿板铺设好，与混凝土结合密贴，三者形成一个整体。混凝土达到一定强度后，拧紧螺栓固定。然后进行养生和防护。

第三种，对于部分只是钢板松动的伸缩缝，梳齿板拆下来回厂重新加工螺孔，并将螺孔扩大，加密，安装时采用高强螺栓预埋。同时对底部混凝土进行环氧砂浆找平，保证钢板与混凝土密贴，再固紧上面的螺帽，使其不再松动。

3 结束语

桥梁在通车过程中，伸缩缝装置是承受最大动力载荷的附件，桥面很小的不平整就会使它承受很大的冲击力，极易造成伸缩缝损坏。由于伸缩缝装置损坏至一定程度即会引起桥面跳车，从而影响桥梁的结构安全。因此对于开始局部损坏的伸缩缝应及时进行修复，做到经常性、不间断的维修，确保伸缩缝装置处于正常工作状态。针对不同的路况选用不同的伸缩装置，并根据各种伸缩装置的使用状况及适应范围进行分析对比，选择最经济、最合理的伸缩装置。采用上述方法整修处理后，该桥通车近半年，目前桥面平整、光滑、确保了车辆平稳行驶，收到了较好的效果。