桥梁无缝伸缩缝技术应用的探讨

张艳梅 罗秉礼

（长春市公路管处 长春 130041）

1 无缝伸缩缝施工方法简介

1.1 技术来源

无缝伸缩缝施工方法是一种沥青填充式桥梁伸缩缝，是20世纪70年代由英国发展起来的一种桥梁伸缩缝。它的基本作法是将接缝上面一窄条范围的桥面铺装层替换为一种高弹性的特殊沥青混合料。这条高弹性特种沥青与石料的混合物可以吸收由于温度和交通负荷作用产生的桥面板位移而保证表层不会开裂损坏。无缝伸缩粘接料能够同时兼顾高温和低温、渗透和粘性这些对立的性能要求，不仅适用于温度单一地区，而且适用于温差较大的地区。目前这种技术在美国发展很快，遍及90%的州，并在欧洲和日本已开始应用，我市2012年在长清线奢岭桥开始试用，并且逐渐推广。

1.2 无缝伸缩缝的设计原理

无缝伸缩缝的设计原理是利用允许可以产生纵向位移的支撑钢板，以及一种高弹性体材料与石料混合物共同组成的机械装置，此弹性体材料是由多种高分子聚合物组成的热塑弹性体，具有较强的粘附性和较高的阻尼性，能与多种桥面材质，如沥青混凝土、钢、水泥混凝土等粘结良好。

典型无缝伸缩缝结构见图1。

图1 无缝伸缩缝结构图

1.3 施工材料、设备、工艺及主要性能

1.3.1 材料

（1）结合料。采用BJ200－blue桥梁伸缩缝接缝料。

（2）石料。为单粒级石子：10～25mm。应满足路面面层规范对沥青混凝土石料的要求。

（3）嵌缝材料。耐热性能泡沫海棉。

（4）搭接钢板。钢板的厚度、顶宽具体而定。

（5）沥青接缝料。配合比例（质量比）：BJ200－blue：石料＝1∶4。

1.3.2 施工主要设备

（1）电源。发电机组功率不小于24kW。

（2）机具。切缝机、电焊机、空压机（11 kW）、风镐、平板振捣器、小型压路机、气割设备（除旧）等。

（3）生产机具。碎石加热设备、沥青加热设备。

（4）工具。火焰喷射器2个及其他工具、计量容器（磅秤）、撬杠（除旧）等。

1.3.3 施工工艺流程

流程：开槽→清槽→高强水泥砂浆整形→填塞结构缝隙→安装钢板→界面与槽底涂刷结合料→铺筑粗混合料→铺筑细混合料→罩面→养护。

（1）开槽。测出伸缩缝中线，以中线为基准，对称弹出伸缩缝开槽边线，采用切割机进行切缝。切缝时由专人使用切割机，保证线形直顺。不应出现折线和错茬，槽口偏差不得超出上口线3mm。

（2）清槽。首先拆除旧装置，在拆除旧装置时，避免野蛮施工，尽可能使原结构少受损害，原结构有松动、损坏的部分一定要清除，不得留有隐患。清槽时要小心，防止用力过大扰动槽外结构，清槽深度一般根据桥面沥青混凝土铺装层厚度来确定，槽深清到结构的混凝土顶面为止；槽的有效宽度、深度内的浮动物体清除干净；槽底及四壁用角磨机打磨或用钢丝刷清理，并用高压风泵反复吹几遍，确保槽内干净清洁。

（3）填塞结构缝隙。结构缝隙清理干净后，采用泡沫海绵进行填塞。

（4）缝上面铺设钢板。钢板一端固定或采取中间限位设置。

（5）涂刷底油前，施工区域占用的宽度铺设防护装置，防护装置一般采用聚氯乙烯膜或彩条布，并用宽胶带沿开槽线粘贴住保护装置，避免施工时污染桥面。

（6）用火焰喷射器烤热、烘干，注意火焰喷射器要以不小于200mm／s的速度摆动。

（7）一切准备就绪，浇入熔化的改性沥青结合料，并用刮板均匀地涂抹在槽口底面与侧面，涂刷时不得堆积和漏白，并用火焰喷射器对其表面进行加热，使其结合料均匀分布。

（8）从槽口一端开始，铺入已拌好的高温粗沥青混合料（190～200℃），均匀摊铺，厚度为100 mm，用平板振动器振实。

（9）铺细沥青混合料，压实厚度为70mm。

（10）用小型压路机压实，然后用杆件刮平，并找出高低差。保证自然密室，一般压实后应高出旧路面1～2mm。

（11）继续按上述方法做下一段，直至整幅或半幅做完，要注意工作接缝处的结合。

（12）从头开始，用专用的摊铺器摊铺封面（根据下渗情况，适度掌握用量），用烧热的铁锹刮平，一边浇，一边向后刮，并修整表面，整个过程需要用火焰喷射器保温，表面改性沥青结合料不得高出旧路面2mm。

（13）修整边缘，去掉两边挡板，冷却1～2h后，可开放交通。

1.4 需注意的问题

（1）改性沥青结合料在使用前1h开始加温，短时间为210℃ ，保温时间不得超过4h。用不完时，应放出冷却。

（2）石料应在使用前10min开始加温，加热时间为5～8min，温度控制在190～200℃。

（3）沥青混合料振捣要密实。

（4）槽底和槽侧面一定要烘干、烤热（40℃以上），避免雨天作业。

（5）使用火焰喷射器时，应避免局部过热，导致改性沥青结合料老化。

（6）严格控制材料规格及用量。

（7）施工中，若表面改性沥青混合料出现局部沉陷或堆积，可采用火焰喷射器和平头铁锹进行处理。混合料沉陷或表面低于标准的地方，用火焰喷射器烘烤该处，并将铁锹烧热，用铁锹将少量拌和好的混合料抹平至合格，混合料出现堆积的地方，可采用局部烘烤的办法，用热的平头铁锹铲平至合格。

（8）热施工时要注意防止烫伤。

（9）达到伸缩缝处最终能平顺通车是施工的重中之重。

1.5 外观验收标准

（1）桥面连续缝与桥面高差及横向平整度应达到《公路工程质量评定标准》（JTG F80／1－2004）。

（2）表面光滑有弹性，边缘整齐无开裂，不应有小油包、小波浪等现象。

（3）表面无堆积的改性沥青混合料。

（4）表面无气泡。

2 无缝伸缩缝施工方法与常规施工方法的比较

施工方法比较见表1。

表1 无缝伸缩缝施工方法与常规施工方法的比较

由表1可见，无缝伸缩缝有以下优点：

（1）弹性恢复能力极强，可经受不断重复的温度变化和荷载作用的考验。

（2）具有很优异的性能，高温不变形，低温不变脆，尤其用于温差变化较大的地区。

（3）具有很好的高温粘附性，施工时与原结构粘结牢固，保证桥梁结构的整体性，使行车更顺畅和舒适。

（4）避免了由于酸、碱、盐、油等有害物质对伸缩缝的腐蚀作用，这种优异性能可以使伸缩缝长期使用而不致破坏。

（5）施工工艺简便、灵活，可不封闭交通施工，施工完2h后即可开放交通。

（6）以疏导、分解强大的冲击力的理念来而解决行车冲击对桥梁伸缩缝的硬性破坏问题。

3 无缝伸缩缝的适用情况

改性沥青桥梁伸缩缝主要适用于伸缩缝在6cm以下新建桥梁和旧桥养护工程。

4 效果

我处2013年分别在黑大线、科铁线24座桥梁上使用无缝伸缩缝共长397延米，经初检各项指标均达到标准。目前观测，伸缩缝无变形、沉降，行车舒适性大大提高。