运营期高速公路桥梁伸缩缝的维修更换

2021-01-14陈洁

山东交通科技 2021年2期

陈洁

（河北高速公路集团有限公司荣乌分公司，河北保定 071000）

引言

伸缩缝是公路桥梁的重要结构，其主要功能在于调节由车辆荷载和桥梁建筑材料所引起的上部结构之间的位移和联结。桥梁伸缩装置一旦被破坏，将严重影响行车的速度、舒适性与安全，甚至造成行车安全事故。一旦伸缩缝发生变形、破损、断裂等病害，需及时更换结构损坏的桥梁伸缩缝，维护桥梁结构性能，确保高速桥梁安全畅通。

1 公路桥梁伸缩缝损坏原因分析

荣成-乌海高速公路某特大高架桥桥梁160异型钢伸缩缝的破坏原因：日常巡查，天津荣成方向K886+096.2、K885+016.2、K883+096.2等三处存在伸缩缝钢梁断裂、变形等病害，对途经车辆的行驶及桥梁结构造成安全隐患。在养护过程中，采取对断裂的160异型钢伸缩缝进行切割等措施，确保了临时通行安全，并对损坏主要原因进行分析：（1）交通流量急剧增大造成桥梁荷载变化。该桥梁于2011年运营通车，截止目前已运营9 a，其中2018年底该路段高速全线通车后，车流量由原日均5 000辆增加至12 000辆，且重车占比40%以上，荷载突增对桥梁应力结构造成较大压力，对伸缩缝结构造成冲击，使其长期疲劳受损状态，最终出现损坏的情况。（2）安装及后期养护对伸缩缝的影响。桥梁运营养护已达9 a，伸缩缝的橡胶止水带出现明显的老化，雨水逐渐渗透，造成比较明显的结构破坏。（3）季节及温度影响。在运营多年后，近年多发生桥梁伸缩缝断裂情况，且大部分发生在冬季气温较低时，考虑极低气温下，钢型伸缩缝材料受冷，且长期受力疲劳，易发生脆性断裂。

2 伸缩缝维修更换施工准备

公路桥梁伸缩缝更换时，为伸缩缝施工提供高效稳定的施工环境，做好伸缩缝更换的准备工作。

2.1 材料准备

伸缩缝更换施工前，在保障安全施工的状态下，做好材料的准备工作。根据伸缩缝更换施工需求，分阶段定制工程材料，保障材料的性能，满足伸缩缝更换施工需求。如：异型钢伸缩缝根据现场尺寸需提前向厂家进行定制；为减少交通管制时间，采用 C50 现浇速凝混凝土，并掺加聚丙烯纤维，其掺量为 1.5 kg/m3；伸缩缝橡胶止水带选择氯丁橡胶，有效提高伸缩缝胶条止水带耐久度等。

2.2 机械准备

公路桥梁伸缩缝更换施工中，机械设备准备是必要的基础。按照伸缩缝的施工需求，将机械设备放置在现场，随时准备进入施工状态。可用的机械设备包括：空压机风镐4台、发电机组2套、电焊机4台等，其他小型设备可根据伸缩缝更换施工的实际情况安排。各项机械设备的性能必须处于最优状态，以免影响伸缩缝更换施工的质量和效果。

2.3 交通组织方案准备

因本次施工位于已通车运营的高速公路内，根据交警交通管控要求，制定交通组织方案采取不断交半幅施工，即采取一个车道通车，另外一个车道施工的方式，待先施工的混凝土达到设计强度，开放交通后，再进行另一车道施工。现场施工安全标志的布设严格按照《公路养护安全作业规程》（JTG H3—2015）中有关要求执行。

3 施工控制要点

（1）开槽。施工人员按照伸缩缝的设计图纸，在现场确定开槽深度，并在伸缩缝装置槽的边界位置打线，采用切割机沿着放样线路修整，尤其是注意公路桥梁伸缩缝结构中的沥青混凝土，切割机必须将结构切透，避免在更换伸缩缝时出现松动掉落问题。施工人员要控制切割力度，以免切穿搭板，引起安全问题。伸缩缝开槽时，使用空压机风镐，尽量保持竖直的开槽方向，防止其影响沥青混凝土的结构[1]。（2）清理。凿除原伸缩缝混凝土时注意保留好原有预留钢筋，如有损坏可根据设计图纸植入锚固钢筋，再将伸缩缝装置（包括承重型钢、锚固环等）按设计调查的位置进行焊接安装。（3）控制伸缩缝安装时的温度。伸缩装置安装前，应按照现场的实际气温调整其定位值，即适当调节定位空隙，而且误差必须为合理范围内[2]。（4）钢梁安装。因采用分段安装，所以钢梁的焊接及安装间隙质量不易保证，故在伸缩装置定制时在钢梁连接部位预留螺栓孔，安装施工时，用螺栓将钢梁锚固连接，连接完毕后将钢板与型钢进行焊接固定加强钢梁的整体连接性，要求在施工时必须严格控制安装质量，尤其是钢板的焊接质量。（5）复测伸缩缝的标高。检测临时固定位置，将伸缩缝调整到稳固的位置，采取焊接连接方式，确保伸缩缝焊接准确，伸缩装置安装后其纵向应顺直，高程满足设计要求，偏差不超过2 mm。伸缩缝方向以现场实际方向为准[2]。（6）浇筑混凝土。在浇筑混凝土前检查好模板，防止浇筑混凝土时出现漏浆从而堵塞伸缩缝的伸缩间隙；伸缩缝安装混凝土浇筑前将槽内杂物清理干净，混凝土必须振捣密实，并及时做好覆盖养护工作，浇筑混凝土时要保持伸缩装置顶面清洁，防止混凝土进入伸缩装置之间。伸缩缝安装混凝土采用，即在混凝土中加入适当的速凝剂。（7）养生。伸缩缝施工采用洒水薄膜养生方式，养生周期为7 d。（8）安装密封橡胶止水带。伸缩缝混凝土结构强度满足条件后。先清除泡沫板，再装止水带，止水带需平顺在缝隙内，从而确保橡胶止水带可以顺利安装到伸缩缝内。