单元式多向变位梳齿板型伸缩缝施工技术研究与应用

2021-03-17卓海金

西部交通科技 2021年12期

卓海金

摘要：桥梁伸缩缝是桥梁结构的重要组成部分，对整座桥梁的结构受力、路面平整度及行车安全都有重要影响。文章通过对单元式多向变位梳齿板型伸缩缝的构造特点、施工工艺及后期运营管养质量进行研究，提出相应的管控措施，为今后同类型伸缩缝施工、管养提供参考。

关键词：单元式多向变位梳齿板型伸缩缝;施工工艺;运营管养

中国分类号：U443.33文章标识码：A391503

0 引言

桥梁伸缩缝是桥梁结构的重要组成部分，主要是为了满足梁体结构发生胀缩变形的需要而设置。近年来，随着我国交通工程的蓬勃发展，大跨度桥梁建造不断增多，而为了适应大跨度桥梁自身的形变、路面整体平整度及行车安全性，普通的伸缩装置已无法满足要求，单元式多向变位梳齿板型伸缩装置逐渐被推广应用，为此需要对其施工技术进行深入研究。如果伸缩缝在安装过程中不规范，达不到质量要求，在营运后势必会产生裂缝、崩裂、渗漏水等缺陷，破坏路面结构层，腐蚀支座，严重的甚至影响行车安全，造成不可估量的损失。本文通过查阅大量相关文献资料，总结实际施工技术，对单元式多向变位梳齿板型伸缩缝的构造特点、施工工艺及后期运营管养质量控制进行研究分析，旨在创新思路，亦为今后同类伸缩缝施工、管养提供参考借鉴。

1 梳齿板型伸缩缝构造特点

1.1 適用范围

伸缩装置的生产要根据桥型、预留伸缩量、行车载荷等因素，并结合现场的实际测量情况定制。依据相关技术规范及施工技术总结，单元式多向变位梳齿板型伸缩缝一般适用于伸缩量较大的桥梁工程，伸缩范围在80～3 000 mm。

1.2 构造设计

一整道单元式多向变位梳齿板型伸缩缝是由若干标准的单元模块和特殊模块组合而成，每一组单元模块构造主要包括多向变位控制系统、多功能填充体、固定梳齿钢板、跨缝板、止水结构及锚固螺栓（见图1）。其中，单个模块横向长度在1 m左右，跨缝宽度根据预留伸缩量的大小设定在750～1 500 mm;钢板厚度为28～40 mm，结构高度在33～250 mm，钢材需采用高耐磨材料，应具有足够的强度和刚度。

1.3 结构特点

（1）梳齿板伸缩缝是由若干标准的单元模块和特殊模块组成，在运输上比较方便，不需要超长车运送。而且单元模块具有较好的抗弯抗折性，在外力作用下很难发生变形，为施工安装精度提供保障。

（2）梳齿板伸缩缝设计采用了抗疲劳设计和弹性支撑设计原理，应用弹性元件（多向变位系统、多功能填充体）来承受外来冲击力。当车辆频繁作用时，所有冲击力和振动力先作用于跨缝板上，跨缝板将所有作用力经过高强螺栓向下传递至弹性元件并充分吸收，剩余作用力再传递至梁体，有效地保护了伸缩缝周围结构，延长结构的寿命周期，同时也起到了很好的降噪作用。

（3）伸缩装置各部件除了下端与梁体预埋筋焊接，其他都采用高强螺栓连接，可有效减少焊接应力引起的疲劳破坏，同时也利于后期的管养维护。由于每个模块都是独立的，当其中某一模块损坏时，可仅更换该模块，无须全幅阻断交通，方便快捷。

（4）梳齿板伸缩缝具有独立的位移控制及荷载传输系统，即承载梁体与位移系统独立作用。这种设计可免除梁体承受其他附加荷载，若其中某些模块间隙被阻塞不能收缩，可通过多向变位控制系统进行相应调节，不会影响到其他模块的使用功能。

（5）梳齿板伸缩缝设置为二层，具有较好的防水防尘性能，可有效保护桥梁下部结构物及延缓支座腐蚀，延长桥梁的使用寿命。

2 梳齿板伸缩缝施工工艺

梳齿板伸缩缝由于其可伸缩量较大、切缝较宽、安装工序多而繁杂等原因，为保证施工的质量，故对其全过程施工工艺提出高标准高要求。

2.1 施工准备

施工前，对运达现场的梳齿板模块进行全面检查，伸缩缝装置原材料需是正规的、有资质单位生产并经过检验符合设计及规范要求的，不得有损坏、变形、严重掉漆等情况。

2.2 施工测量

准确找到伸缩缝位置，根据设计图纸尺寸要求，在伸缩缝的安装预留槽上准确标出缝区边线，并拉线弹出切割线。

2.3 开槽清理

为防止开槽污染路面，沿切割线向外铺设一定宽度的土工布或彩条布，然后开始切缝。切缝砂轮保持垂直，不得歪斜，确保槽边路面结构层不悬空及层下混凝土密实。切割完成后使用风镐进行破碎，并遵循由中间向两边、严禁紧贴切割线破碎的原则，以防破坏标示了切缝线位置的路面。破碎完成后进行槽口清理，清除槽内一切杂物，将槽口内新老混凝土结合面充分凿毛，并用水枪冲洗干净，再次检查槽区各部位尺寸，确保满足设计要求。

2.4 安装与焊接

梳齿板型伸缩缝安装时需按实际安装温度调整间隙，并请厂家到现场指导。先将多向变位装置及定位螺栓按照设计位置定点安放，并与梁体预埋钢筋牢固焊接，焊缝长度≥10 d;多向变位装置的安装需位于车行前端，否则将改变装置的结构受力;严禁将原有的预埋钢筋进行随意切割，对预埋钢筋缺损部位，需打眼植筋补埋，植筋深度≥20 cm;确保各变位装置及定位螺栓的顺直度，沿横断面拉线校直，顺直度控制在2 mm内;变位装置安装位置需严格按照设计图纸进行换算，现场量测，确保定位准确，否则将影响跨缝板安装精度。

2.5 模板支设

采用竹胶板紧贴梁端支模，辅以铁丝固定牢靠。模板间缝隙用砂浆或麻布料等填充物填塞密实，确保不漏浆，以保证混凝土浇筑密实。当发现伸缩缝槽口梁段崩边破损、缺块严重时，要对破损位置进行植筋恢复，使梁端保持完整，以保证结构的受力。

2.6 安装橡胶止水带

待多向变位装置及定位螺栓焊接完成，经验收合格后便开始进行橡胶止水带安装。橡胶止水带必须先安装，否则将影响后续混凝土浇筑及跨缝板安装工序。

2.7 第一次混凝土浇筑

当封端模板支设完成后便可开始第一次混凝土浇筑，通常采用钢纤维混凝土。浇筑过程中辅以振动棒振捣，缓慢提升，直至所浇筑的混凝土面略高于多向变位装置顶面即停止浇筑。此时进行混凝土收面工作，确保平整、光滑、不留孔洞，以防跨缝板安装受力不均。最后，利用湿布对橡胶止水带表面进行一次清理。

2.8 跨缝板安装

当首次浇筑混凝土接近初凝时即可开始跨缝板的安装，将每块跨缝板对准定位螺栓，一次性安装到位，表面用3 m直尺、塞尺检查路面-跨缝板顶面-路面的平整度，

辅以橡胶锤轻敲微调。工前平整度控制在≤1 mm，路面与跨缝板平面要平顺过渡。

2.9 后浇带混凝土浇筑

待跨缝板安装后，进行第二次混凝土浇筑，即后浇带混凝土的浇筑。浇筑过程中尽量避免触碰跨缝板，同时做好收面工作，确保与跨缝板顶面、路面平顺过渡。

2.10 养护

混凝土浇筑完成后，采用塑料薄膜将整道伸缩缝覆盖，待混凝土达到一定强度后（一般12 h）改用土工布覆盖，饱水养生，养生时间≥7 d，以防混凝土表面开裂。

待养生周期（7 d）结束后，将伸缩缝周围各种杂物清理干净，使用吹风机将跨缝板面螺栓孔吹净吹干，然后紧固螺母。最后，将每个螺栓孔用环氧树脂灌满封闭，待环氧树脂凝固后，继续进行洒水养生。

2.11 切缝处理与开放交通

养护期间严禁一切车辆通过，待混凝土达到设计强度后方可开放交通。在开放交通前，还需采用乳化沥青或专业的填缝料将切割缝进行封闭，阻止雨水下渗。

3 梳齿板型伸缩缝运营管养质量控制

梳齿板伸缩缝在运营管养过程中常见的缺陷问题及处置措施如下：

3.1 后浇带混凝土裂缝控制

导致后浇带混凝土裂缝产生的原因很多，如配筋设计不合理、外荷载应力集中、混凝土温缩、塑性裂缝、混凝土配比不合适、施工工艺不当等等，如若不处置，当雨水深入其中，便会逐渐侵蚀、破坏伸缩缝。所以，首先要在设计阶段进行严格审核，以减小因设计原因造成的缺陷;当出现网裂破碎状裂缝时，需要将该处混凝土凿除，重新浇筑;当裂缝宽度≥0.15 mm、没有网裂破碎状时，可采用专业的灌封胶进行压力灌胶封闭;当裂缝宽度≤0.15 mm时，采用环氧树脂或专业的密封胶进行表面封闭。同时，对施工过程进行严格的质量管控，也是重要的处置措施。

3.2 防锈防滑控制

防锈防滑控制是指在跨缝板表面进行防锈防滑处理，因为跨缝板跨度比较大，若防滑效果不好，极易造成安全事故，故会在钢板表面进行相应的刻槽、制作防滑钉等以增大摩擦系数，同时也要综合考虑防滑设置是否影响到路面平整度，从而产生噪音或跳车现象。此外，钢板表面经过车辆反复碾压，原有的防锈漆逐步脱落，使得跨缝板易锈蚀，因此在管养过程中需加强巡查，发现锈蚀及时处理。

3.3 梳齿填塞杂物

梳齿位置预留有一定的活动空间，以适应结构伸缩。由于其暴露在表面，极易被杂物填塞，一旦被坚硬杂物填塞将限制该模块的伸缩，从而使跨缝板被挤爆、破损，对行车造成极大安全隐患。因此，定期检查梳齿，并进行吹洗清理，是最有效的预防措施。

3.4 预埋螺栓高于板面

该问题主要是在安装定位螺栓过程中，螺栓安装高于板面而未切除，极易导致跳车现象发生，严重的甚至扎爆轮胎。因此在紧固螺栓后，将3 m直尺置于螺栓上丈量，检查是否与跨缝板同一平面，不满足要求的进行切除、打磨。

3.5 止水带渗漏及老化更换

在日常的管养过程中，需要注意止水带的检查，因为止水带是防止桥面水流下渗腐蚀支座的唯一屏障，當发现止水带质量不满足要求时，遵循从上至下的拆除原则进行更换。

3.6 伸缩缝缝隙过大或过小

当发现伸缩缝缝隙过大，与所安装的伸缩装置型号不匹配时，根据现场实际情况，在梁端头做牛腿支撑或直接更换相应型号伸缩装置;当发现伸缩缝缝隙过小，伸缩量不满足设计要求时，则要特殊处理，采取凿磨或金刚石绳锯切除多余部位。

4 结语

综上研究分析，为更好保证梁体结构受力及行车安全，提升行车舒适度，需要根据现场实际情况灵活选取相适应的伸缩装置，在施工过程中严格遵循每道施工工艺，并切实做好运营管养的质量控制。

参考文献：

[1]李双.高速公路桥梁伸缩装置的检查及分析[J].交通世界，2019（19）：104-105.