伸缩缝施工技术在市政道路桥梁施工中的应用研究

王婧芫

(北京城投地下空间开发建设有限公司，北京 100044)

伸缩缝作为桥梁重要组成部分之一，其主要作用为适应桥梁发生的变形，设置位置以梁端间以及梁端和桥台间为主，伸缩缝应能在和桥梁轴线保持平行和垂直两个方向上都可以实现自由伸缩，且安装牢固，保证车辆行驶可以平顺通过，不会产生噪声和突跳。除此之外，还应避免积水与垃圾进入造成堵塞，便于安装和日常检查养护。伸缩缝所在位置的栏杆和铺装层应完全断开。要想使桥梁伸缩缝作用得以充分发挥，需掌握正确的施工工艺及方法，因此有必要结合桥梁实际情况，深入分析和论述桥梁伸缩缝具体施工工艺与方法。

1 工程概况

某公路工程C标段起点桩号为K49+950，终点桩号为K59+600，包含2处断链，全线共包含5座大桥、5座中桥与1处隧道，共需要安装38个伸缩缝。按照所用伸缩缝的型号划分成两个标段，将其分配给不同的专业队伍施工，在保证质量的同时加快进度。本次施工所用伸缩缝类型包括C40型、XFII-160A2F型与Z80型，其中，C40型用于K49+778通道桥、K50+906通道桥、K55+120通道桥，XFII-160A2F型用于K51+580互通桥，Z80型用于K51+580段1#桥、K52+081段2#桥、K53+091分离立交桥、K53+660段1#桥、K54+548分离立交桥、K55+540段2#桥。

伸缩缝施工所用机械设备应提前准备到位，具体配置情况为：C40型伸缩缝与XFII-160A2F型伸缩缝安装需准备1台40kW发电机，1台3kW汽油发电机，1台空气压缩机，2台路面切割机，2台电焊机，1套气割设备，2套振捣棒，1辆施工车辆和1辆管理车辆；Z80型伸缩缝安装需准备1台30kW发电机和1台15kW发电机，2台空气压缩机，2台路面切割机，1台钢筋切割机，4台电焊机，1套气割设备，2套振捣棒，1辆施工车辆与1辆管理车辆。所有施工机械设备正式使用前都要经过调试确认处于正常运转状态。

2 施工准备

2.1 伸缩缝进场和存放

在桥梁伸缩缝进场和存放过程中，应注意以下几方面要点。

1)根据设计要求的伸缩缝型号、长度及所用密封件类型和安装宽度对伸缩装置实施采购与装配，由专门的厂家负责成套供应。

2)伸缩装置应先在指定的工厂中进行组装，然后采用专门的设备将其包装好并运输到现场。将伸缩装置装配完成后，需在出厂之前由厂家根据图纸提出的安装尺寸利用夹具将其固定，以确保保持图纸要求的宽度，同时分别将重量与吊点的位置准确标出。如果组合式伸缩装置的长度较大受到运输长度等因素的限制，需在得到监理人员的许可后，在工厂完成试验性组装后，采用分段组装运输的方式，但对于模数式伸缩缝而言，必须在工厂内进行组装施工[1]。

3)按照计划将伸缩缝材料组织进场，将伸缩装置运输至现场开始存放后，需在地面设置垫层，并使用彩条布进行覆盖，以免伸缩缝材料受损。

2.2 防水混凝土准备

根据相关技术要求，指派专门的单位对伸缩缝施工中使用的防水混凝土开展配合比设计，考虑到工程所处地区为东北地区，进入冬季后气温较低，尤其是在降雪之后公路需采用撒盐的方式融雪，所以在配合比设计过程中应适量掺加防腐剂。本次伸缩缝施工所用混凝土的配合比为：水泥∶砂∶碎石∶水∶外加剂=500∶603∶1072∶175∶5。

2.3 其它准备工作

伸缩缝施工开始前，现场技术人员应认真熟悉图纸和各项技术规范，同时和施工人员一同到场核对设计图纸，确定路段具体桩号，以及构造物和不同类型伸缩装置具体安装地点，认真组织施工材料和设备的实际进场工作[2]。

3 施工工艺与方法

伸缩缝安装施工直接影响行车平稳性，基于此，伸缩缝安装施工必须细致，为确保装置安装质量与安装完成后的使用耐久性，必须按照工艺要求精细开展施工，以保证产品应用达到预期性能要求。伸缩缝安装施工需按照以下工艺流程进行：伸缩缝安装现场调查与施工材料进场安排→伸缩缝安装施工准备→切割缝区，清理缝区→预埋钢筋修正→型钢就位→将路面与两端作为基准采用点焊的方法使型钢定位→经复查确定直线度和平整度达到要求后设置分布钢筋，并对锚筋和预埋钢筋进行焊接→对各焊接点进行检验，并对必要的点位实施加固，再按照要求设置面层钢筋→浇筑过渡段混凝土→混凝土养护。

3.1 施工条件

桥梁伸缩缝施工需达到以下各项基本条件：1)认真熟悉图纸与伸缩缝安装施工操作规程，对装置异型边梁进行平整度和顺直度检查，确定缝体间隙能否达到要求；2)将施工所需各类机械设备及小型机具均准备妥当到位，特别是供车辆通行的过桥板，应达到坚固且数量足够，确保施工能够顺利完成；3)施工前还应配备足够的塑料布和胶布，以及混凝土养护过程中需要用到的浇水工具和塑料薄膜[3]。

3.2 开槽施工

1)在桥面铺装层结束施工后，按照图纸要求实施准确放样，以此确定具体的开槽宽度，划线后利用切割机进行切缝，线路外部铺装层表面需覆盖塑料布，同时用胶带纸密封，避免切缝过程中产生大量石粉对铺装层表面造成污染。切缝应达到顺直和整齐，同时要将铺装层完全切透，防止开槽过程中缝隙外的铺装层结构产生松动。

2)开槽利用风镐进行，槽深需达到9cm以上，在开槽过程中需将槽内松动的混凝土凿除干净，并进行凿毛，直到坚硬结构层，同时还需使用空压机及高压水枪将浮尘与杂物均清理干净。开槽完成后禁止任何车辆进入，现场的施工人员注意不能踩踏开槽两侧，防止将槽边的混凝土层破坏[4]。

3)当梁端间有部分杂物存在时，应彻底清理，此外还要塞入泡沫塑料，以处于密实状态。倘若梁板的位置已经顶至背墙，则需将梁端全部凿除。

4)将槽中的预埋筋理顺并进行必要的调整，补充漏埋的钢筋，并修复折断受损的预埋筋，钢筋补植采用植筋胶实施，深度按达到15cm以上控制，完成补植后由业主和监理方的人员进行检验。

5)开槽期间产生的所有弃料都要尽快清理，以免给之后的其它工序施工造成干扰。

3.3 缝体安装

1)装设伸缩装置时，梁端空隙处的宽度以及专门为伸缩装置预留的宽度均要与安装温度做好相适应，并且还要与图纸要求完全相符。开始装设装置后，应借助厂家供应的夹具来控制。一般情况下，伸缩装置需要在+5℃～+20℃的气温条件下进行。倘若装置安装温度不能符合图纸的要求，需采取综合计算措施加以调整，确保安装参数满足要求。伸缩装置的定位误差不能超过±2mm，同一条缝上的不同位置，不能产生正负误差。伸缩间隙会受到安装气温直接或间接影响，装设时要充分考虑梁长，倘若伸缩有很好的余量，建议减小一定缝的间隙。当安装时温度为30℃时，160型伸缩装置的型钢间隙为25mm，当安装时温度为20℃时，80型伸缩装置的型钢间隙为20mm，160型伸缩装置的型钢间隙为40mm，当安装时温度为10℃时，160型伸缩装置的型钢间隙为55mm[5]。

2)在伸缩装置安装过程中，装置中线应和两端中心达到重合，倘若装置自身长度相对较大，需进行分段运输，到达现场后开始对接，对接期间装置要处于同一个水平面，接口靠拢且校正调直。焊接所用焊条必须达到标准要求，焊接操作中先焊顶面，再焊底面，在分层焊接结束后将焊渣清理好，并使用砂轮机等设备将顶面磨平。

3)伸缩装置的定位使用定位角钢进行，确保伸缩装置上顶面标高比两侧低2～3mm，据此同时调整伸缩装置纵向直线度。在伸缩装置标高和直线度满足要求后，开始临时固定，在固定过程中沿桥梁宽度方向从其中一端到另外一端于伸缩装置边梁处锚固装置和槽内预埋钢筋按照2～3个锚筋的间隔焊接焊点，在两侧进行对称焊接，确保完成抄平的伸缩装置不会产生变位，禁止从其中一端开始平移焊接，否则会导致伸缩装置产生翘曲，对绑扎完成的钢筋需将钢筋头垫好[6]。

4)将伸缩装置固定好后复测其标高，临时固定时不得出现变形与偏差，确认无误后对锚固筋和预埋筋进行焊接。当有困难时，先在一侧进行焊接，在温度符合安装需要后，开始焊另外一侧。每个焊点都要和型钢有足够间距，以免型钢在高温作用下变形。在进行焊接施工的同时，还需使用3m直尺与塞尺对型钢平整度进行检查，要求平整度处于0-2mm以内，否则可能导致跳车。在固定焊接过程中，针对预埋筋和锚固筋无法良好相符的问题，需使用U型筋加以可靠连接，保证缝体和梁体之间的连接达到牢固。对于连接部位的焊缝长度，应达到10cm以上，根据相关规范的要求进行浅接触，以确保焊接长度达到要求，施工中不可出现漏焊与跳焊等情况。将伸缩装置焊接完成并达到牢固后，利用气割枪清除定位角钢与固定卡具，确保装置可以自由伸缩，但注意此时应做好现场保护工作，防止装置被施工车辆压坏[7]。

5)采用泡沫板或纤维板进行安装，达到坚固和严密，避免在混凝土施工中产生移动，同时防止砂浆进入到伸缩装置中，对装置的正常伸缩造成影响。为避免混凝土通过上部缝隙进入到型钢内侧沟槽，还需在型钢上部使用胶布进行密封。

3.4 混凝土浇筑

1)浇筑实施前，需在装好的装置两侧进行防护，具体措施为铺设塑料布，这样做的目的是防止污染；2)浇筑应保持同步，为不影响密实度，对于型钢下部需要浇筑的部分，需在浇筑的同时利用振捣棒将其振捣至没有气泡产生;3)将浇筑的混凝土振捣至密实状态后，使用抹板进行抹压直到出水，此时应高度控制平整度，使浇筑面高度适当低于铺装层，同时将这个范围控制在1～2mm，以防跳车;4)浇筑结束后先盖上塑料膜，再结合天气状况开展洒水养生作业，养生的持续时间应达到7d以上，在养生过程中不允许任何车辆进入；5)在养生协同下混凝土强度符合要求后，装设密封胶条，此前要在缝隙内设置泡沫板，以及混凝土硬块均掏除干净，然后将密封橡胶条嵌入[8]。

6)加强施工现场交通组织与疏导工作，于两端及开口处均设好标志，以防社会车辆误入。

3.5 施工污染控制

1)施工中避免给桥面带来污染，桥面上不能堆放任何生活设施或物资，施工与人们生活产生的垃圾要集中处理，不可乱排。

2)对沥青混凝土铺装层进行切割时，应采取有效措施避免对桥面造成污染，将垃圾清理完成后需将其放在彩条布表面，在清理完成后，需将没有用到的彩条布卷起，并及时清理垃圾，防止对桥面或路面造成污染[9]。

3)施工时使用的所有机械设备都要制定合理有效的措施防止对桥面与路面造成污染。此外，施工中使用的运输车及其出料斗也应采取措施避免污染。

3.6 质量检查与质量、安全保证措施

3.6.1 质量检查

将伸缩装置安装完成后，需按照以下要求做好质量检查。

1)长度：采用尺量的方法检查，要求每道伸缩缝都需要检查，结果应满足设计要求；2)缝宽：采用尺量的方法检查，要求每道伸缩缝检查2处，结果应满足设计要求；3)与桥面之间的高差：采用尺量的方法检查，每侧检查3～7处，要求不超过2mm；4)纵坡：大型：采用水准仪检查，沿纵向两侧检测3处；一般：采用水准仪检查，在纵向锚固端部连续检测3处，结果应满足设计要求；5)横向平整度：采用3m直尺对每道伸缩缝进行测量，要求不超过3mm。

3.6.2 质量保证措施

为保证工程施工质量，需成立专门的质量检查部门，并设立足够的质量检查小组，建立完善的质量责任制，严格把控包含材料、加工及安装施工所有环节的质量，制定如下质量保证措施。

1)对原材料质量进行严格控制：伸缩装置的规格必须满足图纸提出的要求，其设置高度偏差应处在规范允许的范围内；装置安装过程中损坏的部位应采用镀锌的方法做好防锈处理；伸缩装置需按照要求的检测频率做好抽样检验。

2)建立严格的质保体系与质量责任制，并在施工中加以严格执行。

3)任何施工操作都必须按照相关技术规范实施，施工中切实加强技术管理，将施组设计作为纲领，基于施工工艺设计与各项施工要点，将操作规程与工序交接检查制度作为保证，加强工序控制和管理。对容易出现问题或质量通病的环节，应进一步加大管理力度及相关投入，严格遵守操作规程及施工工艺流程[10]。

4)开工前切实加强施工人员的质量和技术交底，掌握设计文件提出的所有相关要求。

5)严格把关实际的施工质量，设立专人对基础放样、施工过程及安装关键部位的质量进行检查和控制，根据设计文件和相关规范提出的要求落实严格检查，若检查结果不合格，应立即予以返工，直到检查结果合格。

6)积极接收建设方与监理方人员的实施监督与意见。

3.6.3 安全保证措施

根据工程具体要求制定安全管理措施，设立安全活动经费，贯彻安全奖惩条例；进行三工教育，提高安全生产能力；设专职安全检查工程师，各作业队设专职安全员，作业班组设兼职安全员，做到分工明确，责任到人，提高现场安全生产能力；针对工程特点，结合建设工程多发伤亡事故案例，施工中重点防范以下事故：道路交通事故，设备机具伤害事故，触电事故，机械设备上坠落事故，物体打击事故，提高预防事故能力；进行定期、不定期的安全检查，消除事故隐患。

4 结语

综上所述，伸缩缝是市政道路桥梁的重要组成部分，对适应桥梁上部结构因环境等因素的变形有重要作用，能有效防止变形和位移等现象的发生。目前，该市政道路标段所有桥梁的伸缩缝安装施工都已经顺利完成，且经检查确认施工质量合格，所用施工技术合理可行，值得类似市政道路桥梁工程参考借鉴，保证伸缩缝安装质量，使伸缩缝功能得以充分发挥。