双向八车道高速公路桥梁模数式伸缩缝分段维修更换技术

2020-08-07

中国公路 2020年13期

（浙江省绍兴市高速公路运营管理有限公司，浙江绍兴 312000）

据数据统计，2019年客车流量、货车流量和运量累计同比增长均超过100%，面对如此巨大增幅，高速公路伸缩缝病害也日益显现。本文梳理研究大长度模数式伸缩缝在高速公路通车环境中产生的病害原因，并通过实践总结归纳维修更换中的技术要点和处置方案，从而提升高速公路行车的平稳性、舒适性、安全性。

一、双向八车道高速公路桥梁大长度模数式伸缩缝使用情况及病害原因

浙江省嘉绍跨江通道南岸接线高速公路为双向八车道高速公路。该高速公路自2013年7月通车以来，主线流量由2013年1.30万车次增长到2019年3.95万车次，年均增长达25%，截至2019年底，共维修更换模数式伸缩缝7条，占比4.86%，更换长度102.3m，占比3.92%，损坏部位全部为第3或第4车道。伸缩缝所处位置均在桥梁下坡位置，多数伸缩缝损坏发生在冬季，损坏情况均为位移箱损坏使中梁塌陷甚至断裂。同时另有14条模数式伸缩缝存在中梁变形和扭曲现象。

据数据统计分析，该高速公路2013年至2019年车流量中货车占比分别为19.12%、35.51%、35.73%、37.55%、39.71%、39.69%、40.27%，同时五类大货车占总货车比由2013年的39.80%提高到2019年的49.77%；截至2019年底，通过单车道模数式伸缩缝货车流量累计达1338.92万车次，累计轴压5280.85万次荷载。通过2013年至2019年数据分析得到，重型货车过车轴压荷载激增对模数式伸缩缝寿命周期影响较大，结合此高速公路在2018年9月第一条大长度模数式伸缩缝损坏分析得到，大长度模数式伸缩缝损坏临界点为货车过载990.3万车次，轴压7622.77万次荷载，此后两年里，共计7条大长度模数式伸缩缝损坏，损坏位置全部在货车专用车道。

根据分析，产生病害的原因主要有以下几点。

1.车辆荷载。运营期间大长度模数式伸缩缝损坏主要原因是超负荷的货车过载量。

2.设计不当。设计期间对桥梁伸缩量计算不准确，导致伸缩缝选项不合理；伸缩装置与桥梁槽口的预埋锚固数量不足；排水设施不完善导致位移箱、支座腐蚀。

3.施工工艺。桥梁伸缩缝施工期间质量问题，未能严格掌握施工工艺和工序，比如混凝土浇筑问题、锚固件焊接质量、伸缩缝调平等。

二、桥梁大长度的模数式伸缩缝在维修更换中的技术要点和处置方案

目前，国内双向八车道高速公路模数式伸缩缝损坏后更换施工没有完全标准化、规范化，也未出台相关规范和文件，因此八车道高速公路模数式伸缩缝损坏后的处置更换施工规范化迫在眉睫。

表1 7条大长度模数式伸缩缝不同处置方式

嘉绍跨江通道南岸接线高速公路7条大长度模数式伸缩缝损坏，采取不同处置方式更换施工，如表1所示。

2018年9月至2019年1月期间共有4条模数式伸缩缝损坏，采用全段拆除更换施工方案，由于四车道通行保畅压力大，全段更换需要分两次实施，施工工序如下。

1.按国标要求封闭第3、4车道，完成现场区域安全布控；2.利用风镐拆除老伸缩缝；3.预埋钢筋校正处理；4.新伸缩缝安装与焊接固定；5.接缝支模和混凝土浇筑；6.阻水条安装；7.通车前检查。待3、4车道修复通车后再修复1、2车道，整个过程需夜间封道，封道审批手续较繁琐，且安全压力较大，全部修复完毕需耗时7天至9天左右。

通过咨询专业单位和现场实地查看，秉着精准养护的原则，降低更换过程的时间和安全风险。自2019年9月起，调整更换施工方案为分段更换，即只更换损坏段伸缩缝。

原来整段更换一次费用需20万元以上，调整更换方案后，根据损坏情况单车道分断更换费用为5万元至7万元，下降近70%，维修时间由原来10天缩短至1天，大大降低了涉路施工安全风险。

经过半年多的运行和观察，大长度模数式伸缩缝采用分段更换后运营情况良好，伸缩缝位移正常，横向平直度、纵向平整性和过车承载性都较好，功能上与全段更换基本无差异。