浅谈桥梁伸缩缝的改造施工

沈庆龙

（中铁四局集团第五工程有限公司,江西 九江 332000）

1 概述

伸缩装置是桥梁结构的重要构件。由于气温变化、砼的收缩与徐变、桥面纵坡及行车制动力等因素的影响，将会引起桥梁长度的改变，因而需要在梁端或适当的位置安装伸缩装置。但由于桥面伸缩缝设置在梁端构造薄弱部位，直接承受车辆反复荷载的作用，又多暴露于大自然中，受到各种自然因素的影响，因此，伸缩缝易损坏、难修补，经常发生各种不同程度的破坏。为确保桥梁伸缩缝发挥其正常功能，保证桥梁结构的安全性和行车舒适性，必须经常维修保养。

1 桥梁伸缩缝概述

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。为使车辆平稳通过桥面，在桥梁伸缩缝处设置的由橡胶和钢材等构件组成的各种装置称为伸缩缝装置。当前，对于桥梁伸缩缝一般有对接式、钢制支承式、组合剪切式(板式)、模数支承式以及弹性装置。①对接式伸缩缝。对接式伸缩缝装置，更具其构造形式和受力特点的不同，可分为填塞对接型和嵌固对接型两种。填塞对接型伸缩装置是以沥青、木板、麻絮、橡胶等材料填塞缝隙，伸缩体在任何情况下都处于受压状态。该类伸缩装置一般用于伸缩量在40mm以下的常规桥梁工程上，但目前已不多见。嵌固式对接伸缩缝装置利用不同形态的钢构件将不同形状的橡胶条(带)嵌牢固定，并以橡胶条(带)的拉压变形来吸收梁体的变形，其伸缩体可以处于受压状态。也可以处于受拉状态。②钢制支承式伸缩装置。当桥梁的伸缩变形量超过50mm时，常采用钢质伸缩装置。该伸缩装置当车辆驶过时往往由于梁端转动或挠曲变形而产生拍击作用，噪声大，而且容易使结构损坏。因此，需采用设有螺栓弹簧的装置来固定滑动钢板，以减少拍击和噪声，该伸缩缝的构造相对复杂。③组合剪切式(板式)橡胶伸缩装置。该装置是利用各种不同断面形状的橡胶带作为填嵌材料的伸缩装置。由于橡胶富有弹性，易于粘贴，又能满足变形要求且具备防水功能。因此，目前在国内、外桥梁工程中已获得广泛应用。④模数支承式伸缩装置。板式橡胶制品这一类伸缩装置，很难满足大位移量的要求；钢制型的伸缩装置，很难做到密封不透水，而且容易造成对车辆的冲击，影响车辆的行驶性。因此，出现了利用吸震缓冲性能好又容易做到密封的橡胶材料，与强度高性能好的异型钢材组合的，在大位移量情况下能承受车辆荷载的各类型模数支承式(模数式)桥梁伸缩装置系列。⑤弹性体伸缩装置。弹性体伸缩装置分为锌铁皮伸缩缝和TST碎石弹性伸缩缝，弹性体伸缩装置是一种简易的伸缩缝装置，对于中小跨径的桥梁，当伸缩量在20mm-40mm以内时可以采用TST碎石弹性伸缩缝装置，是将特制的弹塑性材料TST加热熔化后，灌入经过清洗加热的碎石中，即形成了TST碎石弹性伸缩缝，碎石用以支持车辆荷载，TST弹塑性体在一25℃～60℃条件下能够满足伸缩量的要求。

2 伸缩缝的施工准备

2.1 桥面

为保证施工控制简单又能达到高质量，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。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，而对于斜桥，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。

(1)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；(2)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；(3)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；(4)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；(5)清除梁端填塞物和隔离层，将桥面混凝土凿毛，并清理干净。

2.2 伸缩缝

(1)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；(2)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；(3)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。

2.3 水泥混凝土

(1)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；(2)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；(3)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，以提高其耐久性。

2.4 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，故要作好气温的观测。

2.5 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。

3 伸缩缝施工质量控制

3.1 安装前的检查与准备工作

检查伸缩装置钢构件，其外观应光洁、平整、不允许变形扭曲，其长度方向的直线应满足1.5mm/m，全长应满足10mm/10 m的要求；伸缩装置在运输中轻装轻放(吊装时应按照出厂标明的吊装位置起吊)，在工地堆放时枕木垫高离地30M，并用雨布履盖，防止变形；桥面中心线为基准切缝到位，取出损坏伸缩装置并保证其切缝深度≥380mm，宽度每测≥450 mm，清扫槽内松动砼块和泥石等杂物，并用水枪冲洗干净；依照伸缩缝位移控制箱的位置切割碍事钢筋，但不可齐根切断，以备将来塔接。

3.2 伸缩量的计算与控制

安装时的伸缩量须根据具体桥梁及实际施工气温计算确定，在最接近设计要求的温度情况下则需切断出厂时预先设定的门，根据当地安装时的实际温度，用千斤顶开缝器适当打开或压缩伸缩缝宽度 (允许偏差±2mm)，然后再焊接牢固，以期达到伸缩缝宽度与实际温度所要求的伸缩缝宽度相一致。

3.3 伸缩缝标高及纵横坡控制

施工时定制的长1.2m的定位角钢，每间隔2m固定于伸缩缝顶面。定位角钢两端用螺栓顶贴沥青路面，通过螺栓进退来凋节伸缩缝的标高，用3mm不锈钢检测直尺测定，使伸缩缝顶面与两侧沥青路面处同一平面内，并其纵坡、横坡与路面相符。

3.4 伸缩装置安装

伸缩装置安装采用半幅施工法，安装前必须用足够的施工标志牌将车流与作业区隔开。最好选择在+100C～+200C温度范围内焊接固定伸缩装置，浇筑其砼。安装时，注意伸缩缝的中心线与桥梁结构缝的中心线在同一条线上，并使其顺缝向和垂直缝向顶面标高与设计标高相吻合后，按要求穿放横向联接水平钢筋，然后用①32的钢筋焊接在位移箱紧靠边梁的两侧，以防止伸缩缝本身自重产生挠度，同时将伸缩缝的锚固装置焊接在预埋钢筋上，每隔1.5～2 m一个焊点，保证抄平后的伸缩缝不再发生移动即可。

3.5 浇筑砼

浇筑砼前在伸缩缝间隔处，应用泡沫塑料将其间填塞，防上浇注混凝土把间隙堵死，影响伸缩，然后安装必要的模板。在砼预留槽内根据设计要求分段浇筑砼，应特别注意位移控制箱底板下砼的振捣密实。

4 结束语

伸缩缝施工往往在竣工通车前进行，工期很短，不得不以进度控制为主，忽视了混凝土的养生，混凝土没有达到设计强度就提前开放交通，常常造成伸缩缝早期损坏。所以，伸缩缝的安装必须有合理的施工周期，才能确保施工质量，这一点是不能忽视的。其次伸缩缝不是一劳永逸的，要及时进行维修保养，一经发现损坏就要立即进行修复，不能等到保养周期或一并修复，这样必须导致伸缩缝更大的破坏。

[1]周国钧等.混凝土工程裂缝调查及外强加固技术规程[M].北京：地震出版社，1992.