试析沥青填充式无缝伸缩缝在旧桥改造中的应用

刘雪梅 廖桂珠

摘 要：桥梁伸缩缝是满足桥梁因温度变化、荷载作用等引起梁板的涨缩而设置的变形缝。本文主要围绕着沥青填充式无缝伸缩缝的基本施工方法、旧桥改造中沥青填充式无缝伸缩缝的基本应用两个方面展开了论述。

关键词：沥青填充 无缝伸缩缝 旧桥改造 应用

桥梁无缝伸缩缝又称之为沥青填充式桥梁伸缩缝，是集料与改性沥青胶结料拌合形成的具有高抵抗交通荷载、高粘性以及高弹性的沥青混合料组成。无缝伸缩缝施工技术是英国在上个世纪七十年代研发并发展起来的一种沥青填充式桥梁伸缩缝，将一种高弹性特殊沥青混合料替换接缝上一窄条范围的桥面铺装层是其基本作法。这条高弹性沥青与石料混合物能够吸收因为交通负荷作用及温度作用产生的桥面板位移而促进桥面表面不会开裂损害。无缝伸缩缝沥青混合料可以同时兼顾低温与高温、渗透和粘性，在温度单一性地区及温差较大地区中均能够适用。现阶段该技术在美国得到了较快发展，已经实现了百分之九十以上地区的应用，并且日本与欧洲地区也实现了该技术的广泛应用。

1.沥青填充式无缝伸缩缝的基本施工方法

（1）设计原理分析

无缝伸缩缝设计原理主要是通过对允许产生纵向位移的支撑钢板进行利用，以及石料与高弹性体材料混合而组成的机械装置，并且弹性体材料是一种热塑弹性体，主要是多种高分子聚合物共同组成，其阻尼性以及粘附性都较强，通常情况下能够与多种桥面材质良好粘结，例如水泥混凝土、钢筋以及沥青混凝土等。

（2）施工原材料以及主要设备

材料主要包含了以下几种：第一，结合料。主要应用BJ200-blue桥梁伸缩缝接缝料。第二，石料。10—25mm的单料级石子，并且要保证石子必须与沥青混凝土石料以及路面面层规范要求相符合。第三，嵌缝材料。通常应用耐热性能泡沫海绵。第四，搭接钢板。要严格按照具体工程施工情况进行钢板顶宽以及厚度的设定。第五，沥青接缝料。石料：BJ200-blue=4：1的配合比例。施工设备主要有：第一，电源。发电机组功率小于24kW。第二，机具。包含了气割设备（除旧）、切缝机、风镐、空压机（11kW）、电焊机、小型压路机、平板振捣器等。第三，生产机具。沥青加热设备、碎石加热设备。第四，工具。计量容器、撬杠、其他工具以及两个火焰喷射器等。

（3）施工工藝流程分析

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，这是无缝伸缩缝的主要施工流程，主要内容如下。第一，开槽。进行伸缩缝中线的准确测量，以中线为基准进行伸缩缝开槽边线的对称弹出，切缝环节需要应用切割机进行，需要专业技术较高的工作人员进行，确保线形的直顺性，防止出现错茬及折线的问题，并且要保证槽口偏差低于上口线的3mm。第二，清槽。相关工作人员首先需要进行旧装置的拆除，最大程度上保证原结构不受损害，清除原结构中损坏以及松动的部分，避免留下隐患。在清槽过程中避免因为用力过大而对槽外结构产生过大扰动，按照桥面沥青混凝土的铺装层厚度进行清槽深度的确定，有效清除槽的深度及宽度内的浮动物体，应用钢丝刷清理或者角磨机打磨四壁与槽底，反复应用高压风泵确保槽内的清洁。第三，结构缝隙填塞。应用泡沫海绵在结构缝隙清理后进行填塞。第四，钢板铺设。固定钢板的一端或者应用中间限位进行设置。第五，相关工作人员在底油涂刷之前，必须在施工区域内进行防护装置的铺设，通常情况下应用彩条布或者聚氯乙烯膜进行，并且沿着开槽线应用宽胶带将保护装置贴住，防止在施工过程中对桥面产生了污染。第六，应用火焰喷射器进行烘干、烤热，摆动速度应当大于200mm/s。

（4）施工过程中应当高度注意的问题

第一，在使用改性沥青结合料前一小时开始加温，温度设置为两百一摄氏度，并且保温时间应当低于四小时，未用完时需要进行放出冷却。第二，在使用石料前十分钟开始加温，时间设置为五至八分钟，并且温度设置为一百九至两百摄氏度范围内。第三，必须要保证振捣沥青混合料的密实度。第四，槽侧面以及槽底必须要烤热、烘干，不应当在雨天环境下展开作业。第五，对原材料的用量以及规格给予严格控制。第七，在工程施工中如果产生了改性沥青混合料堆积或者局部沉陷的问题，可以应用平头铁锹及火焰喷射器进行处理。若桥面表面低于标准或者混合料沉陷，需及时应用火焰喷射器对该区域进行烘烤，烧热铁锹，拌好少量混合料并进行抹平，局部烘烤混合料堆积部位，用热的平头铁锹进行铲平。第八，施工过程中必须要高度重视防止烫伤，最关键的是伸缩缝处能够安全顺利的通车。

2.旧桥改造中沥青填充式无缝伸缩缝的基本应用

（1）无缝伸缩缝的基本特征

具有极强的弹性恢复能力，能够经受住不断重复的荷载作用及温度变化的考验；低温不宜脆且高温不变型，特别是适用于温差变化较大的区域；高温粘附性较强，施工过程中能够粘结牢固原结构，确保整个桥梁结构整体的强度与固性，提升行车的舒适性与顺畅性；防止因为油、盐、碱、酸等多种有害物质对伸缩缝产生的腐蚀作用，无缝伸缩缝的优异特性能够促进整个伸缩缝在长时间的使用过程中不会因为外界因素被破坏；施工工艺较为灵活、简便，施工中不用进行交通施工的封闭，施工之后两小时就能够开放交通。第六，通过分解强大且疏导冲击力的理念，切实有效解决行车冲击对公路桥梁伸缩缝造成的硬性破坏问题。在伸缩缝六厘米以下旧桥养护工程以及新建桥梁工程施工中，主要应用改性沥青桥梁伸缩缝技术。

（2）沥青填充式无缝伸缩缝在旧桥改造中的具体应用

去年12月，我国某地区的某桥梁进行了旧桥改造施工，按照施工情况分析了沥青填充式无缝伸缩缝的具体应用。第一，开槽。应用风镐破碎锚固区的混凝土，并且将深度设置为十二厘米。第二，清除旧料。应用风镐进一步破碎切槽内存在的旧料，这一环节中要高度注意的是不要对桥梁基面造成损坏，应用空压机进行旧料的初步清理。相关工作人员必须及时切掉旧钢筋与旧铆钉，彻底清除干净，清理平整桥梁槽底突起物。第三，清理。用刷子清理槽底与槽两侧；应用金属磨刷进行表面的打磨工作；如果槽内出现较为潮湿的情况可以通过热喷枪将其烘干。第四，填缝。应用泡沫板或者泡沫棒填实桥缝，在桥缝中塞入泡沫棒，不能留有空隙，能够有效防止钢板被侵蚀、接缝料泄露以及水汽侵入情况的出现。第五，钢板的铺设。施工人员必须严格按照交通量大小、缝口宽度以及空气腐蚀等多种因素进行钢板规格的设置，通常情况下厚度设置为5mm，长度设置为一百二十厘米，宽度设置为二十厘米。平稳将不锈钢钢板置于接缝上，在钢板安装之后需要及时塞住钢板两侧缝隙，避免部分粘结料出现外漏的情况。第六，底料填充。首先要将粘结料加温到施工温度，均匀进行槽底两侧面及槽底粘结料的涂刷，是为了促进后续摊铺料粘结信号的增加。清理后需对槽底进行及时密封。第七，碾压。应用小型压路机进行混合料的反复碾压，并且避免移动过程中带走接缝料需要不断向压路机碾轮喷水。第八，刮平粘结料。将粘结料加热到施工温度后，应用V形桶将其倾倒于槽面，将集料间空隙进行填充、刮平，促进路面的平滑性。伸缩缝材料冷却后能够通车，通常天热时冷却一至三个小时，而天冷时冷却十至二十分钟即可。

综上所述，文章深入探讨了沥青填充式无缝伸缩缝的设计原理、施工原材料、主要设备、施工工艺流程、施工过程中应当高度注意的问题、无缝伸缩缝的基本特征以及在旧桥改造中的具体应用几个方面，目的是为了促进旧桥改造工程整体施工质量的提升，确保整个桥梁工程的稳定性与安全性，切实满足新时期人们日常出行的交通需求，推动我国交通运输行业得到稳定健康的良性发展。

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