桥梁无缝伸缩缝施工技术

2017-03-28刘大华

城市道桥与防洪 2017年2期

关键词：槽口无缝桥面

刘大华

（四川路桥集团公路二分公司，四川成都 610200）

桥梁无缝伸缩缝施工技术

刘大华

（四川路桥集团公路二分公司，四川成都 610200）

桥梁无缝伸缩缝又叫沥青填充式桥梁伸缩缝，它是用一种特殊的沥青混合料取代传统的刚性（铆固式）桥梁伸缩缝系统进行施工的一种新技术，可以解决传统桥梁伸缩缝容易破损、变形、跳车等常见病害，使行车更加平稳、舒适、安全，提高了桥梁耐久性。介绍了桥梁无缝伸缩缝特点及施工工艺，有关经验可供相关专业人员参考。

横向框架有限元模型；箱梁桥面板横向分析；横向框架效应

0 引言

近年来，随着交通事业的飞速发展，桥梁建设施工规模日益扩大。从近年来建设的成仁高速公路到目前的遂广高速、遂西高速公路应用桥梁无缝伸缩缝的施工实践效果来看，桥梁无缝伸缩缝施工技术已日臻成熟，在以后具有一定的推广应用优势作用。本文结合遂宁至广安高速公路SG2项目施工实践，从桥梁无缝伸缩缝的施工工艺流程等方面进行分析介绍。

1 无缝伸缩缝设计原理

无缝伸缩缝设计原理是在桥面混凝土铺装层上切割宽度50cm、厚度10cm的槽口，底部在梁端间隙处放置一可滑移钢板，槽口内填筑特制的沥青碎石混合料，上层仍按沥青混凝土贯通摊铺路面结构层，达到平整无缝。槽口内填充的混合料是采用开级配碎石骨料加入沥青后形成的ATPB-25沥青稳定碎石，既能承受荷载，又能适量塑性变形，起到吸收一定位移作用。同时，沥青稳定碎石属于半刚性材料，韧性强，有一定的自愈能力，对反射裂缝有较好的抑制。其结构设计见图1。

图1 无缝伸缩缝构造示意图（单位：cm）

2 混合料配合比设计

混合料配合比设计是关系到无缝伸缩缝施工成败的关键控制点，必须满足沥青混合料的相关指标要求，才能起到吸收由温度和行车荷载作用产生的梁板位移作用，保证路面结构层不出现裂缝而破损。

2.1 材料要求

石料应洁净、干燥、表面粗糙，质量除符合技术规范要求外，石料应采用有棱角、嵌挤性好的坚硬石灰岩碎石，要求压碎值不大于28%，针片状石料含量不大于15%。石料选用规格控制在：4.75～9.5mm、9.5～13.2mm、13.2～19mm、19～26.5mm。石子在加温、加热时，温度控制在100℃～150℃。

矿粉应干燥、洁净、无团粒结块，细度达到规范要求。细度要求粒径小于0.6mm的应该占100%，小于0.15mm的应该占90%～100%，小于0.075mm的应该占75%～100%。

沥青要选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的70号A级优质石油沥青。沥青的延度、针入度、软化点必须符合沥青道路施工规范要求[1]。

2.2 施工配合比确定

确定矿料合成级配后，参考规范要求的沥青用量范围，以2.1%为中值，按0.3%间隔变化取5个不同的油石比，进行马歇尔试验。该沥青混合料的空隙率不得小于18%。遂宁至广安高速公路桥梁无缝伸缩缝所用沥青混合料经过试验，确定出最佳施工配合比。

根据油石比与各项物理力学指标，确定最佳油石比为2.5%。根据标准配合比，沥青混合料的拌合温度为140℃～145℃，马歇尔试验的试件成型温度为130℃。

3 无缝伸缩缝施工技术

3.1 切割开槽

（1）切缝

根据桥梁的伸缩量，确定合理的槽口尺寸，一般伸缩缝切割预留宽度为45～55cm、深度为8～12cm。首先以桥缝为中心，在桥面混凝土铺装层上用水墨线弹划出桥梁伸缩缝槽口的两侧宽度线，标准宽按500mm，视不同情况而异。然后将切割机的锯片对准其中一条墨线，沿墨线进行切割，深度至桥梁板顶面（标准深为100mm），注意保持槽口线平行顺直．以保证桥面接缝的美观。切割完第一条线，再按步骤切割第二条线。

（2）开槽

用风镐或破碎镐把两条切割线内的铺装层混凝土破碎凿除，并清理干净。对坑槽底部和槽壁处的不平整部位要求打凿平整。使用风镐或破碎镐凿除混凝土时不能离切割线太近，以防损坏桥面混凝土铺装层。清理槽口时，如有钢筋预埋构件，应切割清除掉预埋筋。

3.2 清理与找平处理

（1）清理

用砂轮机或金属磨刷打磨槽口表面，使槽底平整，棱线顺直。然后用硬刷子，钢刷等工具对伸缩缝凹槽两侧及槽底进行清理，再用吹风机或空压机将槽内及梁板缝内的灰尘和石屑等残渣再次进行吹除干净，最后使用热空气枪或者喷灯烘干作业面，去除潮气，达到槽内干净干燥，目的是清理灰尘和烘干水分。切记槽口一定要烘干、烤热(40℃左右)，避免雨天作业。

（2）找平处理

检测槽底是否平整，棱线是否完好顺直。若槽口底部大面积不平整或存在较大凹陷，要用环氧树脂砂浆将槽底进行找平处理，以保证槽底铺垫钢板能放置平整，避免因内部不平整，影响梁板发生伸缩位移时与钢板之间不能正常滑动，同时，也会使钢板受力不均匀而变形，导致面层沥青混凝土出现裂纹。如果槽口深度超过了10cm，也要用快凝水泥或环氧树脂砂浆进行修补找平至10cm。

3.3 底面涂油

采用闭孔发泡材料作嵌条压入梁间隙并低于槽口底面30mm，嵌条厚度为梁间隙的1.5倍，以保证压堵紧密，还应具有足够的耐热性能。

将清理干净的槽口的两个侧面及底面，均匀涂抹一层高分子改性沥青。注意不要留有空白，并用刮板将槽口涂抹的沥青刮平整，达到厚薄均匀，以提高界面平整度和粘结性能，防止沥青混合料与槽口结合不牢固而产生脱落，造成以后桥头接缝的破坏。

涂刷改性沥青后，要注意保护槽口干净，防止灰尘等杂质污染沥青表面。

3.4 铺垫钢板

（1）钢板加工

选用厚度为1.5～2.0cm的钢板，分别切割成宽度(即顺桥向长度)为25～30cm、长度(即横桥向长度)为100cm的钢板，长度可根据横桥向梁顶面的平整度做适当调整，但同一伸缩缝所用钢板厚度及宽度要求保持一致，以保证铺垫钢板顶面具有良好的平整度。

为保证铺垫钢板沿桥缝位置基本固定，在钢板底部，沿轴线长度方向垂直焊接一条80cm长、5cm宽的钢板，作为限位固定条。

（2）铺垫钢板

先将加工好的钢板底面也要涂刷一层高分子改性沥青，以保证铺垫钢板与槽口结合更加密贴平整。然后将过渡钢板平铺在槽口内桥缝的中央部位，使钢板沿接缝中心线首尾相接，安装平整顺直。钢板间间距在1cm以下，并保持在同一水平面，高差不得大于5mm，使工作面具有良好的平整度。若钢板安装不平，不牢固，会导致以后的沥青混合料内部出现裂缝，最终导致伸缩缝表面出现裂缝，因此拼接、固定钢板必须在同一平面上，不得有翘曲或松动情况，否则需重新安装固定。

3.5 沥青混合料铺筑

沥青混合料运输到现场的温度大于145℃。正常施工时，混合料的摊铺温度为135℃～155℃，最高不超过165℃。混合料的施工温度应比普通路面沥青混凝土可低10℃～15℃，但摊铺温度不能低于120℃。

（1）摊铺

将拌合好的沥青混合料快速倾倒在接缝处的槽口内，再将混合料顶面刮平。对10cm深的槽口，一般要分两层摊铺沥青混合料，底层大致找平即可，见图2。