公路桥梁伸缩缝的病害分析及施工

田俊军

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西晋中 030600)

伸缩缝是桥梁结构的重要组成部分，是确保桥梁质量的关键部位。随着交通量的增多、重载车辆不断增加，我国很多桥梁在刚通车不久，因受过往车辆碾压，出现了断裂，伸缩缝钢架裸露等病害。很多通行时间长久的桥梁，由于车辆行驶中异物跌落及梁端施工存在的多余混凝土等原因，出现了诸如伸缩缝堵塞、缝体脱落和混凝土表面局部剥落，甚至破损等病害。

伸缩缝是确保桥梁自由伸缩的关键，会对桥梁使用性能及通车带来严重的影响。桥梁伸缩缝破坏后，不仅会降低行车的舒适度，还会对桥梁的结构安全产生不利影响。伸缩缝的损坏，会破坏桥梁结构的防水层，遭受流水侵蚀后，使桥梁支座产生锈蚀，对梁体的正常收缩产生不利影响，这对桥梁的整体结构安全是很不利的。

桥梁伸缩缝施工是一道非常关键的工序。施工质量会对桥梁的整体连接产生重要影响，出现各种破坏，给桥梁结构安全带来严重破坏，严重的甚至会导致行车的安全事故的发生。因此，研究伸缩缝施工工艺，并做好施工中的质量控制，确保伸缩缝的安装质量，这对提高桥面的使用性能并延长其使用寿命是十分有利的。

1 桥梁伸缩缝的工作原理

伸缩缝，英文名:Expansion Joint，为了适应材料胀缩变形对结构的影响而在结构中设置的间隙。

在桥梁结构中，为确保车辆行驶的舒适度，通常在两梁端之间、梁端与桥台等接缝处安装伸缩缝装置(见图1，图2)。

桥梁伸缩缝装置的工作原理:桥梁受温度影响较大，存在热胀冷缩现象。在夏天，当温度较高时，梁体就会产生膨胀现象;同样的道理，冬天冷的时候，就会产生收缩。利用桥梁伸缩缝装置的拉伸作用，当气温较高时，桥梁膨胀伸长，伸缩缝压缩;当气温较低时，桥梁缩短，伸缩缝拉长。通过伸缩缝装置的拉伸作用来缓冲梁体产生的膨胀和收缩，以降低其对桥梁结构产生的不利影响，防止出现桥梁结构破坏甚至断裂的危险。

图1 梳齿式伸缩缝装置

图2 桥梁型钢伸缩缝装置

桥梁伸缩缝的质量在很大程度上直接决定着桥梁工程的质量。公路桥梁投入使用，运营一段时间后，由于高速行驶的车辆轮胎运动产生的反复载荷，桥梁伸缩缝出现的早期损坏现象，直接影响着行车舒适度和安全性。

2 桥梁伸缩缝常见病害及应对措施

桥梁伸缩缝的破坏是从过渡段的混凝土开始的。当车辆轮压产生的动载压在伸缩缝上时，其荷载通过锚固系统传递到过渡段混凝土上，再传递到梁板上。

在我国公路桥梁上，常见的伸缩缝病害主要有伸缩缝钢架裸露、伸缩缝堵塞、缝体脱落、混凝土局部剥落等。

伸缩缝病害的产生，除伸缩缝自身的质量原因外，公路桥梁伸缩缝损坏的原因主要是施工质量控制不严格和设计两个方面。

2.1 施工方面的原因

1)在桥面进行伸缩缝安装工程中，绝大多数是先铺装桥面混凝土后安装伸缩缝。在施工中，预留的混凝土槽由于表面不平整，进行伸缩缝安装后，会产生灌缝混凝土的厚度不均。当车轮碾压后，较薄处的混凝土易损坏。

应对措施:加强施工质量控制，严格按照规范施工，控制各个部位的高程。

2)伸缩缝安装，相对桥梁主体部位施工，显得工程量很小，没有认真、严格地控制伸缩缝的施工质量，留下了诸多隐患。如:伸缩缝钢筋的焊接质量绝大多数达不到要求;伸缩缝两侧预留槽内的混凝土浇筑质量(主要是振捣密实度和平整度不足)问题;预留槽内尘土和杂物清理不干净，使得浇筑前后的混凝土形成两张皮，受到冲击后易遭到破坏。

应对措施:重视施工现场管理，确保按照规范要求施工，做好施工过程前中后的监督。

3)桥头搭板沉降是导致伸缩缝损坏的一个重要因素(见图3)。桥梁台背回填的质量难以控制，大多数搭板容易出现沉降现象，使得伸缩缝前后难以平整，增加车轮对伸缩缝的冲击力度。

图3 桥头搭板发生沉降

图4 伸缩缝焊点断裂造成型钢脱落

应对措施:台背回填挖好台阶，严格落实压实度要求。

2.2 伸缩缝的设计原因

1)在很多伸缩缝损坏中，构件焊点太小是导致型钢脱落的主要原因(见图4)，从而发展成混凝土破坏。

应对措施:增加伸缩缝构件的焊点数量。

2)预留槽内灌注的混凝土不能满足受力要求。伸缩缝在轮胎荷载的反复冲击作用下，混凝土易产生疲劳破坏。当伸缩缝两侧的混凝土损坏后，随着车轮的反复碾压冲击，会使得伸缩缝装置的损坏速度加快，损坏程度加深，这会直接缩减伸缩缝的使用寿命。

应对措施:改进混凝土品质，使用纤维混凝土使之具有一定柔性。

3)在施工中，预埋筋埋设过低(高)及前后错位，甚至漏埋预埋筋，使得伸缩缝锚筋无法正常搭接，是导致混凝土破坏的一个重要原因。

应对措施:加强监理和施工单位的质量控制。

伸缩缝病害破坏了桥梁的整体连接性，对路面行车的舒适和安全造成不利影响。因此，做好伸缩缝的安装设计和安装中的质量控制，这是确保桥梁伸缩缝装置正常运行的基础。

3 桥梁伸缩缝的施工

公路桥梁伸缩缝的施工在桥梁施工中是一道非常关键的工序。

在大多数桥梁伸缩缝安装工程中，采用的是“先摊铺路面，再切割预留槽，最后进行安装”的施工方法。采用该法安装伸缩缝，施工难度不大，可以有效解决伸缩缝处的跳车问题，但其工序比较复杂。

伸缩缝的施工流程:

测量→划线→切缝→破除混凝土及杂物→安堵梁缝间泡沫板→伸缩缝吊装就位→调整好伸缩缝位置、高程等→锚固→解除锁定→浇筑混凝土→抹面养生。

1)切割出伸缩缝预留槽。当混凝土路面铺摊完工后，再进行伸缩缝开槽作业。用显眼线条标示出切割位置;为防止切割时污染路面，用胶带纸把塑料膜沿线条外侧粘贴在上面层上;下锯切割时，确保切面与路面垂直;最后，凿毛预留槽内的混凝土，清除浮浆。

2)伸缩缝装置就位。将伸缩缝装置置入预留槽内;确保伸缩缝装置的中心线与预留槽间隙的中心线重合;穿横向联结水平钢筋，将边梁垫起，不可悬空;给伸缩缝装置涂刷防锈漆，特别是凹槽内及外露面;嵌入密封胶条。

3)伸缩缝锚固。即是将伸缩装置边梁上的锚固钢筋与预留槽内的预埋钢筋进行焊接。在焊接中，最好一次全部焊牢。如一次焊接完成有困难，可先将一侧焊牢，再将另外一侧焊牢，最后再焊接水平钢筋与锚固钢筋。当焊接作业完成后，切记去掉固定卡具，确保伸缩缝自由伸缩。

4)安装模板和浇筑混凝土。待上述工序完成后，安装模板并浇筑混凝土。模板安装后要牢固严密，不可出现空隙，以防止浇筑时混凝土流出产生污染;按照设计强度要求，在预留槽内浇筑混凝土;确保浇筑的密实度。最后，清洁有关部位，安装好密封条。

待预留槽内的混凝土强度满足设计要求后，即可通车。

4 结语

桥梁伸缩缝装置的作用是对由车辆荷载、环境特征和桥梁材料的物理性能所引起的上部结构之间的位移和连接进行调节。伸缩缝能否正常运行，直接决定着行车的舒适度及桥梁的结构安全。做好伸缩缝安装设计，确保安装质量，对于提高桥梁的使用性能和结构安全具有重要意义。因此，严格设计要求，确保施工质量，实现伸缩缝的长期使用，减少更换次数是可以实现的。

［1］周金龙，甘肃路桥三公司.公路桥梁伸缩缝装置施工要点［Z/OL］.http://wenku.baidu.com/link?url=IFdBNQneo_dj1jCeCeV4na_P1WhP_0QqyEwbcKWdSCFnNbxf0nkaEGzcjAo5-R8TRLdVeIMBkD39qU6zOADy6PRiCqvh6uSQHEyw9NL73Jm，2014-03-30.

［2］黄民水.南阳宛坪高速公路桥梁工程病害防治汇报大纲之伸缩缝病害［Z］.2005.

［3］百度百科—伸缩缝［Z/OL］.http://baike.baidu.com/link?url=TTNXPBMfjy093jBTizlAza-m85BFanTrEKMohBf8bYJ2KXNB6DK9rMiLwu-koN1f，2014-03-30.

［4］李世芳.公路桥梁中伸缩裂缝中的技术分析［J］.山西建筑，2012，38(4):189-190.