桥梁伸缩缝施工质量控制与病害防治研究

殷志国

（扬州市邗江区交通工程质量监督站，江苏扬州225009）

0 引言

桥梁工程作为公路工程的关键节点，施工质量尤为重要。桥梁伸缩缝虽是桥梁上部结构的一小部分，但其作用不可小觑。若桥梁伸缩缝选型不当、施工质量控制不好、通病防治不到位，轻则出现裂缝、下沉、错台，重则导致桥台和桥墩偏心受力，容易引发安全事故。总结高效的桥梁伸缩缝施工方法，对防治伸缩缝的质量通病，提高桥梁工程的施工质量和养护质量有重要意义。

1 桥梁伸缩缝的分类

1.1 钢制支承伸缩装置

钢梳齿型伸缩缝是钢制支承伸缩缝中最具代表性的一种，其运输、安装方便，在中桥上的应用比较广泛。钢梳齿型伸缩缝由梳齿板、垫板、封头板、排水槽等连接件及锚栓、锚板等锚固件组成。

1.2 镀锌铁皮沥青麻絮伸缩装置

接缝构造不伸出桥面，在桥梁端部用镀锌钢带弯成U 形，在其间隙中填入麻絮并铺上沥青，然后在桥面铺装层铺筑黏弹性材料，使伸缩缝处的桥面铺装与路面形成连续体，以接缝处的沥青混凝土、弹塑体等材料的变形来吸收梁体的变形，同时提高桥梁的承载能力。

1.3 橡胶条伸缩装置

充分利用橡胶材料剪切模量低的特性，在橡胶体内设置承重钢板与锚固钢板，并设置螺栓孔，将螺栓与梁端连接成整体。这种结构依靠上下凹槽之间的橡胶体剪切变形来吸收梁的伸缩变形[1]。橡胶体内埋设钢板，跨越梁端间隙，承受车轮荷载。橡胶条式伸缩缝具有构造简单、安装方便、经济适用等优点，主要适用于伸缩量30～50mm 的低等级公路的中小桥梁工程。

1.4 异型钢单缝式伸缩装置

该伸缩缝是伸缩体完全由橡胶密封带组成的单缝式伸缩装置，适用于伸缩量不大于60mm 的公路桥梁工程。

1.5 模数式伸缩装置

模数式伸缩装置由纵梁（异型钢）、横梁、位移控制箱橡胶密封带等构件组成。可以根据实际需要，增加中梁钢和密封体的个数，调节成位移量较大的伸缩装置，一般单缝伸缩量0～80mm，多缝可达1200mm。

1.6 弹性体材料填充伸缩装置

由高伸缩量的弹性体填充缝隙，承受车轮荷载。该装置中的伸缩体、弹性体可用砂石、碎石材料，也可用颗粒状橡胶制品、泡沫塑料、合成树脂等材料，适用于变形量在50mm 以内的中小路径桥梁工程。

从伸缩缝装置参数来看，镀锌铁皮沥青麻絮伸缩缝、橡胶条伸缩缝、弹性体材料填充伸缩缝的变形量都在50mm 以下，且造价便宜，适用于小型桥梁工程。模数式伸缩装置在大桥、特大桥中的应用较多，能更好地释放桥体的温度应力。从生产、运输、安装等各阶段看，钢梳齿型伸缩缝的质量较好控制，且造价不高，比较适合在中桥上使用。需要注意的是，若是伸缩缝选型不当、伸缩量不足，即使施工工艺再好，也无法避免使用后病害的发生。

2 桥梁伸缩缝施工要点

桥梁施工以落实质量责任制、健全质量管理体系为抓手，实行项目部、施工班组、作业人员三级质量自控体系。严格执行三阶段质量控制程序，即事前控制、事中控制、事后控制，确保工程质量始终受控。在上述桥梁施工质量管理中发现，有些施工人员对桥梁伸缩缝装置施工的关注度不够，认为安装没有技术含量，且是全桥施工的最后几项工作之一，经常敷衍了事。为抓好桥梁伸缩缝施工质量，引起施工人员的高度重视，结合桥梁伸缩缝施工经验，提出以下施工要点。

2.1 施工前准备

2.1.1 伸缩缝的进场与存放

进场后，先查验伸缩缝装置的生产合格证，产品表观质量、型号、规格、参数是否符合图纸要求。存放处要做到干净整洁，要下垫上盖，防晒防淋。

2.1.2 浇筑用混凝土的配合比和供应

伸缩缝装置需要用到的混凝土方量不多，但也要保证混凝土的配合比符合设计要求。如果是钢纤维混凝土，要提早落实供应方，且需要供应方提供混凝土抗压强度检验报告、凝结时间等参数。

2.1.3 技术交底

施工前，技术人员应先熟悉施工图纸、掌握相关施工规范，并将施工工艺流程、操作规程、质量要求、验收规范要求交底给施工人员，并与班组人员一起核对现场尺寸及预埋件情况。

2.1.4 考虑天气因素

在制订安排施工计划的时候，要特别关注天气变化，尤其在雨季施工，要提前做好防雨措施。

2.2 施工顺序

先铺筑后安装伸缩缝。桥面沥青混凝土铺筑前，要在预留槽中心线两端留下标记。铺筑完成且验收合格后，以两端标记恢复伸缩缝中心线，再恢复开槽宽度进行硬切缝。

2.3 开槽

可以用木工板或钢板保证切缝顺直，此方式也可以保证开槽宽度以外的沥青混凝土不受污染。保证开槽深度至少12cm 以上，且符合设计要求。

2.4 检查预埋钢筋

因多种原因，预埋钢筋有变形或折断。对照图纸检查预埋钢筋，对弯曲的钢筋要校正到位，对露出尺寸不足的按要求进行补焊，以满足预埋钢筋与伸缩缝装置锚固筋可靠连接的要求，至少保证每侧在1m 范围内有两处与预埋钢筋焊接牢固。

2.5 吊装

桥梁伸缩缝装置都应按现场尺寸要求在工厂订制成型。将订制好的伸缩缝移至预留缝上，防止其吊装就位时产生变形。如果伸缩缝过长，可采用4 点平均吊装法，保证伸缩缝装置不变形、不扭曲。

2.6 钢筋焊接要点

第一，伸缩缝焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可正式试焊。焊工必须持考试合格证上岗。

第二，平整度。随时用三米直尺和塞尺检查路面结构的平整度，控制在0～2mm 以内。伸缩缝结构本身的平整度也应控制在0～2mm。

第三，现场温度。首先，现场温度要符合伸缩缝安装要求。其次，从焊接工序开始至锁定板拆除前，温差不要超过6oC。

第四，工作时间。安排在9∶00 到16∶00 或22∶00到次日7∶00。温差不会引起伸缩缝自身的不规则变形。

第五，焊接顺序。先将一侧的伸缩缝锚固筋与预埋钢筋焊接，焊接点隔一焊一。然后，再按此方法焊接另一侧，两侧焊接点可以相互错开。卸下锁定板后，抓紧时间焊完其余焊接点。预埋钢筋必须与伸缩装置的环形钢筋焊好焊牢实，应按先焊接顶面，接着焊接侧面，最后焊接底面的顺序焊接。焊接完成后如图1所示。

图1 待浇筑的伸缩缝

2.7 水泥混凝土浇筑

第一，浇筑前，工长会同监理工程师对钢筋、焊接等隐蔽工程进行验收，验收合格才能浇筑水泥混凝土。

第二，浇筑时，应两侧同时进行振捣，特别是密集钢筋部位一定要用振捣棒振至泛浆，不再有气泡产生。注意水泥混凝土的平整度，沥青混凝土路面比混凝土路面的顶面略高1～2mm 为宜。浇筑应至少留一组混凝土试块同地同条件养护。

第三，安装橡胶条。水泥混凝土洒水养护达14天，抗压强度达到设计强度的50%以后，方可安装橡胶条[2]。安装前清理浇筑留下的泡沫板、纤维板、漏浆的混凝土块，再用高压气枪吹扫缝内，清理干净后再装入橡胶条。

第四，养护期间要进行交通管制，严禁车辆及行人通行，确保伸缩装置两侧的混凝土强度满足设计要求。

2.8 工序验收

施工完成后的伸缩缝应保证路面、伸缩缝构造、路面之间的平整度小于3mm；伸缩缝构造内的钢结构的顺直度小于3mm；沥青混凝土、水泥混凝土、伸缩缝结构、水泥混凝土、沥青混凝土之间的界面清晰，如图2所示，且应达到公路工程质量检验评定标准。

图2 完成后的伸缩缝

3 桥梁伸缩缝病害防治措施

伸缩缝装置设在两片梁之间，梁端与墩台之间，且直接承受车辆动荷载的反复冲击，同时承受疲劳磨损和化学、物理性的各种侵蚀。在各种因素的综合作用下，伸缩缝周围的混凝土容易发生病害，从而使伸缩缝变形、损坏，使行车舒适性降低、噪音增大。情况严重的，雨水还会通过伸缩缝渗入梁体，危及桥梁、影响行车安全。多年的桥梁检测实践表明，桥梁伸缩缝已成为桥梁结构发生病害最为频繁的部件之一。主要原因：现场安装过程中出现质量问题；混凝土浇筑过程中出现质量问题；伸缩缝安装后出现质量问题；伸缩缝日常养护出现质量问题；伸缩缝设计不合理。

3.1 现场安装质量问题及防治措施

第一，焊接过程中出现预埋钢筋位置偏差，与伸缩缝构造连接筋距离过大。

防治措施：在预埋钢筋正确位置植入钢筋。钻孔深度≥15cm，钻孔后清除钻孔作业残渣，用压缩空气吹净孔腔，及时向孔内注入植筋胶或环氧树脂胶，让胶能更好地发挥作用。补植后钢筋的握裹力须经验收合格。

第二，焊接过程中出现预埋钢筋与伸缩缝构造连接筋距离过小。

防治措施：可增设U 型钢筋分别连接焊接。焊接后封口U 型钢的垂直倾斜角应小于25o，未封口U 型筋焊接后垂直倾角为90o。若未达到要求，仍需要钻孔和植筋。

第三，将预埋钢筋压倒后再做焊接。

防治措施：立即纠正。提高焊接人员责任心，要求其严格按设计图和规范要求进行焊接。

第四，钢筋保护层过小，出现露筋现象。

防治措施：钢筋保护层垫块安装到位，间距适当。混凝土浇筑前检查到位。

第五，定位伸缩缝与伸缩缝构造进行焊接。

防治措施：加强焊接人员责任心，加强班组作业前的技术交底工作，定位伸缩缝与伸缩缝构造时不得进行焊接。

第六，安装时伸缩缝构造缝宽不符合要求，出现宽窄、大小头现象。

防治措施：先将其中一块锁定板解除，调整缝宽至图纸要求位置，将符合要求的这段伸缩缝装置加新锁定板两块；再解除另一块锁定板重复以上操作。注意调整构造缝宽，要按照先中间调整锁定，后两端调整锁定的顺序进行。

3.2 混凝土浇筑过程质量问题及防治措施

第一，浇筑前未凿毛清理，新老混凝土黏结不牢，开裂、渗水。防治措施：混凝土浇筑前应清理预留槽内、背墙与梁端间隙内和结合墩上的杂物，并对结合面进行凿毛处理。第二，混凝土不密实，有空洞，导致伸缩缝局部混凝土强度不足、渗水。防治措施：伸缩缝两侧可采用钢纤维混凝土等抗弯拉强度较高、抗冲击、耐疲劳的材料。加强浇筑过程管理，确保混凝土振捣密实并及时保湿养护。第三，混凝土中夹有泡沫塑料等杂物，导致混凝土开裂。防治措施：加强浇筑前的隐蔽工程检查，提高浇筑人员的责任心。

3.3 伸缩缝安装后质量问题及防治措施

第一，混凝土局部松散，在车辆冲击荷载作用下易损坏。

防治措施：混凝土强度未达到设计要求前不得开放交通，特别是半幅施工半幅通车的情况下，一定要避免混凝土在养护期间受到车辆的冲击。

第二，伸缩缝间隙未调整到位，阻碍伸缩功能的正常发挥。

防治措施：伸缩缝安装后应立即根据环境温度合理调整间隙，一般预留设计值的50%。在现场施工时，相关技术人员需按照实际施工环境及施工需求，调整伸缩装置伸缩量的预留值，否则会致其伸缩量不足，桥梁伸缩缝装置挤死，锚固混凝土受挤压损坏，甚至会导致背墙断裂[3]。

3.4 伸缩缝日常养护质量问题及防治措施

第一，伸缩缝使用过程中，橡胶条老化、脱落。

防治措施：加大路面养护巡查频率。建议桥梁日常养护每月一次。清理时可以用高压水枪、高强风机对橡胶条处的杂物进行吹扫，不得采用尖锐工具，以免破坏橡胶条。橡胶条一旦出现破损，必须修补或更换整根。对于局部较小的裂缝、洞眼，可用环氧树脂胶进行黏结修复；对于破损较大、老化严重的，则直接更换，更换时采用类似换轮胎的撬棒将旧的橡胶条抽出，再换上新的橡胶条。

第二，伸缩缝附近锚固混凝土开裂、破碎。

防治措施：加大路面养护巡查频率。锚固区出现裂缝、破损必须马上修复。如果裂缝不大，可以采用环氧树脂胶灌缝处理；若裂缝较宽，可采用高强细实水泥砂浆修补；破损严重的，建议凿除混凝土，清理后露出钢筋和型钢部件，先进行除锈处理，再浇筑钢纤维混凝土或快硬性混凝土进行修补。

4 结语

综上所述，桥梁伸缩缝的病害是多方面的，有设计考虑不周的原因，有选材不当的原因，有施工质量不达标的原因，有养护不到位的原因，每种原因都可能导致桥梁使用寿命的减少。要在思想上高度重视桥梁伸缩缝的安装，将设计与伸缩缝选型结合起来，在满足桥梁伸缩量的同时最大的发挥选型产品的性能；用专业的施工队伍、规范化的施工来保证施工质量；真正落实桥梁养护责任，从以上三个方面减少桥梁伸缩缝的病害，提高桥梁行车舒适度，延长桥梁的使用寿命。