高速桥梁伸缩缝病害成因分析及快速维修技术探讨

秦祖品 郑妍 薛凤蕊 葛林才 王燕

（山东高速股份有限公司菏泽运管中心，山东 菏泽 274000）

一、引言

桥梁伸缩缝在服役期间，不但受到各种恶劣自然环境的影响，也直接承受着车辆反复冲击，是易损坏、难修补的部位。伸缩缝的损坏将直接影响行车舒适性和桥梁运行安全，给高速保畅带来巨大压力。

二、桥梁伸缩缝主要病害类型

模数式伸缩缝主要病害类型有：伸缩缝止水带堵塞、老化开裂；桥跨端部之间或桥跨端部与桥台之间建筑垃圾堆积，导致伸缩缝失去伸缩功能；桥梁伸缩缝与路基或桥面有错台，引起桥头跳车，降低伸缩缝使用寿命；锚固混凝土开裂、破损；伸缩缝型钢松动、断裂。

三、桥梁伸缩缝病害成因分析

（一）项目建设期间设计及施工缺陷

伸缩缝设计及施工缺陷有：施工所采用的的原材料不符合技术规范要求；预埋筋的预埋质量不符合设计图纸要求；混凝土养生不到位，开放交通过早；伸缩缝钢锚板与原预埋筋焊接锚固质量较差，在重车荷载作用下脱焊、松动；原设计伸缩量计算不准确或者伸缩缝形式选择有误。

（二）运营期养护不到位

正常的运营期养护维修是保证桥梁伸缩缝正常使用的必要条件。由于养护管理不善，导致伸缩缝堵塞，锚固混凝土开裂等微小病害未及时处置，都会引发甚至加剧伸缩缝装置的破损。

（三）交通流量及重载车流量增大

桥梁运营过程中，交通流量和重载车流量增大，对桥梁伸缩缝造成巨大冲击，导致伸缩缝部件损坏，降低其使用寿命。

（四）冬季撒布融雪剂的影响

在冬季雨雪天气等恶劣天气下，为保障道路安全畅通，需撒布融雪剂。融雪剂在雪融化后渗入混凝土孔隙中，随着温度降低会引发混凝土冻胀。同时，氯离子进入钢筋混凝土内部，会引发钢筋锈蚀，加速混凝土破坏。

四、桥梁伸缩缝快速维修技术应用

某高速公路大桥上部结构形式为5×（5×25）+5×20+2×（3×25）m的预应力混凝土组合小箱梁，横向布设4片梁，采用板式橡胶支座；下部结构形式为钢筋混凝土实心双柱式桥墩、钢筋混凝土肋板式桥台、钢筋混凝土钻孔灌注桩基础；单幅桥采用9道D80型伸缩缝。

在运营过程中发现该桥伸缩缝存在缝宽过窄、锚固混凝土破损、型钢断裂等病害，将锚固混凝土凿除后发现存在预埋筋预埋效果不佳及梁端混凝土松散开裂等情况。为消除安全隐患，本文就上述问题制定了合理的维修方案，结合专项工程改造了伸缩缝。

（一）开槽施工

根据设计文件要求确定开槽尺寸。原锚固混凝土凿除时，应先用破碎锤凿除，等露出原预埋钢筋顶部时，改用功率相对较小的风镐利用“微创方式”人工清除，减少对原槽底混凝土的扰动和破坏。待彻底清理槽底和桥梁端头之间破碎的混凝土后，用强力吹风机或高压水枪清除表面浮尘杂物，并对原预埋筋作除锈处理。

图1 油锤破除预留槽

图2 风镐清理预留槽

（二）原预埋筋的检查和补强

由于建设期施工质量问题，加上凿除原锚固混凝土时对预埋筋的破坏，对于需要补强预埋筋的情况，梁端侧已不具备常规植筋补强的条件，如图3所示。

图3 原预埋筋情况

为保证钢筋骨架的整体性，充分利用原结构钢筋，对梁端侧预埋筋施行补筋处理。具体方法是：

1.顺着梁端侧原预埋筋搭一条横桥向通长钢筋，如图4所示。

图4 搭接外侧通长筋

2.充分利用主梁梁端的钢筋，用L形搭接钢筋将该横桥向通长筋与原主梁梁端的钢筋、原尚存在锚固效果的梁端侧预埋筋搭接起来，形成梁端侧整体通长钢筋，以弥补梁端侧不能植筋的不足。

3.在该横桥向通长筋上和远梁端侧分别植入倒L形筋，搭接成U形筋，形成钢筋骨架，达到类似于原设计U形预埋筋的效果。此步骤是保证伸缩缝施工质量的关键，如图6所示。

图5 加工双L形搭接钢筋

图6 形成双L筋

（三）伸缩缝合理选型，调整安装宽度

考虑极端温度变化及桥跨长度等情况，根据伸缩缝抗冲击、降噪减噪性能、使用寿命、克服建设期遗留质量缺陷等要求，经过多方讨论，决定选用S形伸缩缝。并结合规范和现场温度要求，合理调整伸缩缝预留安装宽度。

（四）梁端混凝土补强

修补凿除时破损的梁端混凝土，保证原结构整体性。

（五）伸缩缝的焊接

注重钢筋骨架本身及钢筋骨架与伸缩缝钢构件的焊接，保证焊接质量。

（六）模板安装、混凝土浇筑养护

对于高速公路桥梁，结构物的快速维修主要采用带钢纤维的速凝混凝土。相较于普通混凝土，高强灌浆料具有自流性、无收缩性、微膨胀、施工时无须振捣、早期强度高等优点，特别适用于方量较小且通行压力较大的结构物养护维修加固。待速凝混凝土浇筑完成后洒水覆盖养护，加强观察，达到规定强度后方可通车。

五、实施效果验证

上述维修方案补足了建设期缺陷，极大提升了伸缩缝养护质量，延长了伸缩缝使用寿命，缩短了伸缩缝维修期间高速公路封闭或交通管制的时间，提高了社会各方的经济效益，确保了驾乘人员的人身安全，取得了良好的经济效果和实用效果。

六、结语

伸缩缝作为桥梁的附属设施，对桥梁结构和行车安全具有重大影响，要高度重视桥梁伸缩缝的日常巡查及养护维修，确保其正常工作，保障道路的安全畅通。对于运营期桥梁，要综合建设期预埋筋及梁端混凝土情况制定切实可行的维修方案，确保维修效果。