浅谈用TST弹性材料进行桥梁伸缩缝的维修加固

杜永平

摘 要：本文通过查阅文献资料和工作经验总结，对桥梁伸缩缝常见病害进行分析，总结了TST弹性材料的性能特点及结构形式，TST弹性伸缩缝在桥梁维修加固中的应用，并提出了TST弹性材料在桥梁伸缩缝维修加固中的注意事项，希望能对公路桥梁的维修加固有所帮助。

关键词：TST弹性材料；桥梁；伸缩缝；维修加固

中图分类号：U443.31 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）07-0124-02

TST弹性材料伸缩缝是美国20世纪70年代研发的，在一些桥梁改造项目中取得了较好的应用。TST弹性材料伸缩缝具有施工简单，安装方便，能有效确保桥梁行车平整度等特点，被国际上一些权威的机构认证并推广到了各个工程项目中。我国在一些中小桥梁中也开始应用。TST弹性材料主要是由改性沥青材料和级配碎石材料混合而成，填充到伸缩缝中，主要适用于水平位移在50mm，竖向位移在1.5mm以下的公路桥梁中，该材料在常温-25摄氏度至60摄氏度都有良好的弹性和塑性，并且在140摄氏度到190摄氏度都具有良好的流动性，另外，在25摄氏度的时候还具有极佳的延伸率，能够与桥面铺装形成一个整体，同时，它所具有的阻尼性能还可以与坡桥和斜桥等桥梁结构的纵、横、竖三方面的收缩和变形形成一个一体，缓解车辆对桥梁结构的振动，减少伸缩缝对桥梁结构缺陷的影响。

1 桥梁伸缩缝常见病害分析

（1）混凝土平整度不达标，引起跳车，影响行车舒适性和安全性，且使混凝土承受更大车轮冲击而更易损坏。病害分析：异型钢安装不规范、不平整，与桥面高差大于2mm或者高程超过桥面；混凝土横向平整度大于3mm，混凝土表面未与型钢平齐、低于型钢。（2）混凝土工艺不符合规范要求，混凝土表面裂纹、碎裂、“起粉”、露砂，雨水浸蚀，致使混凝土受压疲劳而破损。病害分析：混凝土抗压强度不符合设计要求；混凝土水灰比过大，粉煤灰或石粉等掺入量过大；混凝土初、终凝时间过长；浇注时气温过高，覆盖养护不够及时，养护不到位；振捣时过振，收面时洒水，表面操作过多，压面、二次抹面不够及时；混凝土抗冻融能力不足，冬季施工时未做好保温；冬季下雪时未及时清理积雪，使用融雪剂等化学物品腐蚀混凝土表面；赶工期等管理原因，开放交通过早。（3）橡胶密封条后期破损、拉脱，引起渗水及杂物落入梁端间隙，锈蚀桥梁支座。病害分析：橡胶密封条原材料不合格；安装时使用“尖锐”的工具挤塞橡胶密封条致使密封条“受伤”，或轻微破损；橡胶密封条就位不准确，留有空隙；伸缩缝锁定缝宽过宽；冬季不及时清理积雪。（4）型钢或混凝土“挤死”，混凝土表面呈横向裂纹或辐射状裂纹。病害分析：锁定缝宽计算有偏差；安装温度控制不严格；跑模漏浆、模板变形（鼓肚子）；浇注时未均匀下料导致模板破裂、穿透模板。（5）伸缩缝边梁或中梁断裂。病害分析：位移箱安装定位不准确；位移箱底部混凝土存在空洞；桥面铺装层横坡与伸缩缝横坡不一致（针对不对称桥面）。

2 TST弹性材料的性能特点及结构形式

2.1 TST弹性材料的性能

在使用时加热到190℃-210℃成为流体，灌入已加热的石料中，TST材料能够完全裹覆于石料表面。TST弹性是一种既有弹性又有塑性的复合材料，主要成分为高分子聚合物和沥青等，附在碎石表面，具有较强的粘结力，并依靠碎石间的嵌挤锁结作用形成强度，所以TST弹性具有较好的强度、粘结性能、高低温稳定性能、弹缩性变形性能和耐老化性。TST弹性的性能主要取决于TST石料及其它添加材料的技术性能。

2.2 TST弹性材料的特点

TST弹性桥梁伸缩缝是将特制专用的弹性材料长汀功口热熔融后灌入经清洗加热的碎石中，形成碎石桥梁弹性接缝。弹性支持车辆荷载，在一定温度下能够被拉伸或压缩。用于公路桥梁城市立交桥、高架桥等桥梁的伸缩接缝。碎石直接平铺在桥梁接缝处，与前后的桥面或路面铺装形成连续体，桥面平整无缝，行车平稳、无噪音、振动小，便于维护、清扫、除雪。构造简单，施工方便快速，铺装冷却后即可开放交通。由于在接缝处使用专用粘合剂，所以接缝和桥面铺装连成一体，故密封防水性好，且耐酸碱腐蚀。造价低、经济效益和社会效益显著。

2.3 TST弹性材料接缝的结构形式

TST弹性材料接缝按桥梁纵坡坡度，分为两种结构形式J和n型。J型适合于纵坡小于2%的桥梁伸缩缝。n型适用于纵坡大于等于2%的桥梁伸缩缝。两种形式的区别在于是否设置膨胀螺栓和钢筋。由于桥梁板的伸缩量在温度变化幅度较大时，伸缩量变化较大。对于不同的梁板长度、不同的伸缩量的桥梁，采用不同形式、不同结构的伸缩装置。而对于使用TST弹性的桥梁伸缩缝，应考虑桥梁伸缩量的大小来确定其结构尺寸。

3 TST弹性伸缩缝在桥梁维修加固中的应用

3.1 切割槽口或拆除旧缝

确定伸缩缝的部位，用纸或细砂作隔离层，然后整体铺设沥青混凝土面层。在安装伸缩缝时，沿已确定的部位切割沥青路面，挖除中间部位的沥青，使槽口的尺寸符合要求。

3.2 清洗和固定

清洗、烘干、用水：最好使用高压水枪清洗槽口，清除槽口内的浮土、灰尘和杂物然后用火焰喷射器烘干槽口。在槽口范围内涂粘合剂，要求涂抹均匀，不露白。在接缝开口处放置发泡塑料条，然后，沿接缝中心线放置钢盖板，通过钢盖板上的予留孔用钢钉将钢盖板固定。

3.3 分层、分段施工

将加热的石料摊铺在槽口中，马上用熔融的TST弹性材料浇注在石料上，使材料不再下沉，石料表面无露白，之后可进行下段施工。当整個底层施工完毕后，进行表层施工。表层施工可采用拌合法，将加热过的石料和TST材料在规定的温度下快速进行拌和，当材料全部裹附于石料表面，而石料表面无露白时，马上进行摊铺，在摊铺过程中，应随摊铺随整形，并使表面施工高低差满足要求。

3.4 碾压整形

用1t振动碾紧随表层摊铺进行碾压，并对填实不足处及时补料。碾压完毕后，在伸缩缝上均匀地洒一层加热的TST弹性材料，用刮板迅速刮平，对于用刮板刮平有痕迹的部位，可用火焰喷射器烘烤，熔化后再进行整平，直至表面平整达到要求。

4 TST弹性材料在桥梁伸缩缝维修加固中的注意事项

4.1 温度

TST弹性材料温度要求控制在-25℃～60℃，在此温度内，TST材料能够保持其弹性和塑性。如甘肃某条高速公路，某年冬季气温低于了-25℃，已超出了TST材料的适用范围，根据TST材料的性质，材料本身已失去了弹性和塑性，变成脆性体由此，当温度降低时，梁体收缩量增大，TST材料失去塑性，在伸缩縫处产生裂缝成为必然。

4.2 水分

水分会使TST材料与石料剥离。水通过裂缝进入TST弹性体内，经车辆荷载的反复碾压，使石料与TST材料剥离，产生松散。

4.3 施工

施工质量控制的好坏，也对TST弹性材料伸缩缝使用质量产生很大影响。如粘合剂涂抹不均匀；TST材料用量不足及材料加热时间、温度不够；TST材料与碎石拌和不均匀；施工时气温较低；各施工环节不衔接等都能影响TST碎石伸缩缝的使用质量其主要表现为伸缩缝发生沉降松散，与路面或桥面粘结不牢等。

5 结语

TST弹性材料伸缩缝在很多桥梁加固项目中已经得到了很好的利用，它具有的施工简单，安装方便，能有效确保桥梁行车平整度，尤其是在中小桥梁工程项目中，可以有效的节约建造成本，具有很好的发展前景。我国有许多地区在中小公路桥梁的伸缩缝中都使用TST弹性材料，虽然使用效果较好，但对不同地区，由于TST弹性材料适用的局限性，应慎重使用。对于冬季温度较低的地区，一般不宜采用。若使用，可用于伸缩量较小的桥梁，保证施工质量，以取得较好的使用效果。

参考文献

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