桥梁伸缩缝施工质量控制研究与应用

2022-12-31梁时雨盛振斌欧阳毅

中华建设 2022年2期

梁时雨盛振斌欧阳毅

伸缩缝是桥梁结构体系中较为关键的部分，该处存在质量问题时，轻则影响桥梁的美观度，重则破坏桥梁的稳定状态，迫使桥梁在使用期间受到强烈的冲击作用，结构的耐久性下降，于车辆而言通行时的平稳性不足。对此，文章以桥梁伸缩缝施工为背景，着重对其中的质量控制策略展开探究，提出一些关键的作业要点。

一、工程概况

郑集河大桥，上部结构为2×25m+（40+30+40）m+5×30m的预应力混凝土组合箱梁，下部结构为柱式墩、肋板式桥台、钻孔灌注桩基础。桥面设计横坡为2%，最大纵坡为1.8%。全桥施工中，设置D16型、D80型两类伸缩缝，数量均为4道。

二、桥梁伸缩缝施工工艺分析

1.测量放样

以设计图纸为准，由专员测量放样，准确测放出伸缩缝中线，并在此基础上进一步划出保护带边线，明确切缝的具体位置并做好标记。待各项测量放样工作落实到位后，先自检，再由监理工程师复检，确认无质量问题后，进入后续施工环节。

2.切缝

以施工图纸要求为准，确定合适的开槽宽度，用石灰打边线，形成醒目的标记，而后沿着该线精准切割。仪器选用的是切割机，由具有资质的员工操作，保证切线的顺直性。每道每2m检测一次切缝宽度，每道测一次长度，全面采集数据并记录，据此判断切缝效果。

3.切割槽的深度清理

员工用风镐凿除切缝间的沥青路面，而后将聚积在槽口、箱梁间隙的粉尘等不利于施工的杂物清理干净，对槽口做凿毛处理，用吹风机对该作业区域做全面的清理，直至保持洁净为止。对于清理出的杂物，统一将其堆放在距离缝区边沿1m以上的部位，以免污染施工现场。开槽清理后，报监理工程师检验，若无误则根据工程进度计划进入下道工序。

4.伸缩缝安装

以槽的尺寸合适且槽内洁净为前提，组织伸缩缝装置的安装作业。型钢在出厂前经过质量检验，理论上其满足要求，但在运输阶段以及装卸时可能会由于磕碰而影响型钢的既有状态，因此在型钢定位前，先对该材料做全面的检查，清理杂物、判断平直度，无误后方可安装。

（1）密切关注现场安装温度，保证上部构造端部的空隙宽度及伸缩缝的预定宽度具有合理性，两项指标均与温度相适应；预设合适的伸缩缝间隙，具体根据工程要求、安装阶段的平均温度等基础条件而定。

（2）伸缩缝进入槽口后，检测标高并加以修正，此处着重对比分析的是伸缩缝型钢顶面标高与沥青砼面层标高，合理的状态是前者略低于后者0～2mm，此时可有效避免车辆通行过程中的跳车问题。以厂家要求为准，准确设置吊点，于指定的位置起吊。待伸缩缝的标高具有合理性后，做临时固定处理，将边梁的锚固装置与预埋钢筋（设置在预留槽内）做点焊处理，维持伸缩缝的稳定性。焊接采取的是两侧对称施焊的方法，否则将由于焊接作业偏差而影响伸缩缝的形态（可见局部翘曲）。

（3）经过临时固定后，再次检测伸缩缝的标高，若位置、形态均无异常，则进一步采取焊接固定措施。首先焊接伸缩缝装置的一侧，使其具有稳定性，在转向另一侧。温度对焊接作业具有显著的影响，因此在合理的温度条件下焊接至关重要，最佳为20℃±5℃。施焊时，将异型钢梁的锚固钢筋与预埋锚筋在两侧同步焊接，期间用3m直尺检测异型钢，明确该构件的平整度，判断是否满足要求（平整度需控制在0～2mm）。预埋筋与异型钢梁锚固筋不适配时，将明显加大焊接的难度，此时增设U型、S型或其它形式的钢筋，做加固连接处理，最终使伸缩缝装置与梁体稳定结合。

5.模板的加工与安装

以设计图纸的尺寸要求为准，精细化加工模板，而后将满足质量要求的模板置于型钢与梁端间，再用铁丝固定，避免模板偏位。模板安装后，板间存在缝隙，混凝土浇筑时该处易漏浆，因此用泡沫板或其它材料予以填充，而后在型钢上贴满一层胶带，全面防护，以防型钢内侧槽口遭混凝土堵塞。

6.钢筋网片的安装

选用的是D8型防裂钢筋网，将其安装在两侧预留槽内。以路面标高为参照基准，钢筋网顶部略低于该处3cm，此外根据设计要求严格控制直径和间距。

7.混凝土浇筑

钢筋网片安装完成后，二次清理槽内的垃圾，使其保持洁净，而后正式进入混凝土浇筑环节。

根据现场环境温度合理安排浇筑，以一天内温度最低的时段为宜，条件允许时尽可能在夜间浇筑，由此减小温度对混凝土性能以及浇筑质量的影响。以预先确定的配合比为准，选取适量的原材料，做充分的拌和，得到均匀性较好、坍落度适宜的C50混凝土。浇筑时，配套溜槽装置，避免混凝土因卸落高度过大而离析；采取振捣措施，提高混凝土的密实度，待振捣部位无下沉、无气泡、有泛浆时，结束该处的振捣作业。经过振捣后，由专员用木抹子抹平。

三、伸缩缝质量缺陷所引发的问题以及具体质量控制策略

1.伸缩缝质量缺陷而引发的问题

混凝土对气温较为敏感，在气温发生变化时，其伴有不同程度的收缩与徐变现象，加之荷载等多重因素的作用，桥梁伸缩缝可能会出现早期破坏、局部脱落、结构受损等质量问题。由于伸缩缝的异常，车辆于该处通行时缺乏足够的平稳性，直接影响行车品质，甚至会诱发安全事故，而对于伸缩缝而言，在外部荷载的反复作用下，受损程度逐步加剧。伸缩缝受损时，显现出渗水问题，梁体受到水的侵蚀，支座遇水后开始锈蚀，长此以往，梁体无法实现正常的收缩，结构的性能受到抑制，桥梁的结构安全性大打折扣。

针对此类问题，尤为关键的是控制伸缩缝的施工质量，其中提高密实度是重要的措施。在实际施工中，宜采取分层振捣的方法，每完成一层混合料的浇筑后，随即振捣一次（时间过长时，混凝土的温度下降，此时黏度增加，压实难度加大）。梁端与填料的连接部位较为薄弱，是裂缝的高发区域，在该处施工时可利用喷灯分段预热，然后涂抹一层底油，此时可有效规避连接部位的裂缝问题。

2.桥梁伸缩缝施工的质量控制策略。

合理选择伸缩缝装置，兼顾结构完整性、刚度等基础要求。此外，还需保证伸缩缝有足够的严密性，避免雨水以及各类杂物渗入其中。传统的伸缩缝装置在实际应用中存在局限性，例如耐久性不足、结构易受损。因此，可以考虑现阶段业内更为先进的伸缩缝，包含GTF无缝伸缩缝、BEJ弹性混凝土伸缩缝等，其在原有伸缩缝的基础上实现技术突破，综合应用效果较好。但在选择新型伸缩缝时，也需考虑到产品的适用性问题，禁止盲目使用。

伸缩缝施工中，将预埋、预留等相关配套工作落实到位，采取焊接措施，在保证焊接效果的同时不可损伤周边构件；根据现场气温条件安装伸缩缝，尽可能在低温环境下安装；安装前做足准备工作，检查伸缩缝的质量，清理桥端缝隙内的杂物，检测槽口的尺寸，确保伸缩缝能够有效契合于槽口；存在焊接需求时，严格控制焊接长度，保证焊缝的饱满性；宜优先采用快凝高强膨胀混凝土，原因在于此类材料的抗渗性能突出；遵循连续浇筑的原则，适度振捣，兼顾振捣密实性和既有构件稳定性（在振捣力的作用下，模板、钢筋、预埋件可能会偏位或受损）的双重要求；浇筑、振捣后，安排养护。