伸缩缝施工技术在市政道路施工中的应用分析探讨

原晋林

(山西建筑工程集团有限公司，山西 太原 030002)

在市政道路桥梁工程中，若伸缩缝施工技术不合理，伸缩缝处可能跳车，影响行车的平稳性乃至安全性，且伸缩缝易由于车辆的反复冲击而受损，因此提高伸缩缝施工水平至关重要，需要深入研究市政道路桥梁的伸缩缝施工技术，确保伸缩缝的位置、尺寸、稳定性、耐久性各方面均满足工程要求。

1 工程概况

某市政道路桥梁工程，起讫桩号为K3+611.000～K4+166.000，全长540.0m。桥型布置为(65+110+180+110+65)m梁拱组合体系，桥面布置为4.5m(中央分隔带以及吊杆锚固区)+2×11.25m(车行道)+2×4.5m(慢行道及人行道)。市政道路桥梁A段采用46型和85型伸缩缝，属于本工程的重难点施工内容。

2 伸缩缝相关参数的计算

2.1 温度变化

在特定的温度环境中，桥梁结构内部温度分布不均，受温度的影响程度各异，由于材料热性能的变化，梁体端部可能出现角变位。桥梁的跨径L≤8m时，无需考虑线膨胀系数，但大跨径桥梁的设计中需要着重分析此项参数，并考虑一般地区和寒冷地区的温度变化范围。

2.2 混凝土的收缩和徐变

混凝土具有收缩、徐变的特性，收缩、徐变的程度则与混凝土的配合比、坍落度、温度、相对湿度、持荷时间等因素有关。在设计预应力桥梁和钢筋混凝土桥梁时，均要考虑到收缩和徐变两项指标。收缩量按温度下降20℃换算，徐变量按梁在预应力作用下弹性变形乘以徐变系数的方式计算。

2.3 伸缩量的计算

考虑温度变化和收缩徐变多项影响因素，分别计算各因素引起的伸缩量，方法如下。

2.3.1 温度变化引起的伸缩量

2.3.2 收缩、徐变引起的伸缩量

收缩引起的伸缩量：ΔLs=20×10·L·β

徐变引起的伸缩量：ΔLc=(σp/Ec)·Φ·β·L

式中：ΔLs、ΔLc分别为混凝土收缩、徐变引起的伸缩量；σp为预应力混凝土的平均轴应力；Ec为混凝土的弹性模量；φ为徐变系数；β为收缩、徐变折减系数。

3 市政道路桥梁伸缩缝施工技术应用

3.1 施工工艺流程

伸缩缝施工流程，如图1所示。

图1 伸缩缝施工工艺流程图

3.2 测量放线与切割

1)在切割线两边粘贴胶带，覆盖彩色布条，防止切割时产生的粉尘污染周边。切割人员严格按照测量放线进行切割，控制切割范围，切口整齐平滑，切割尺寸达到要求。切割后，检查切缝两边的混凝土，要求两部分平整、密实，若局部存在悬空的情况，需重新切割，直至通过检验为止。混凝土必须被完全切割，边缘部位平顺，不出现啃边的情况。

2)全面清洗路面铺装层，采取交通管制措施。开槽位置应呈直角，切割面不可倾斜。

3.3 间隙填塞

1)填塞间隙前，做如下检查：检查支座，各接触点位置合理，稳定可靠；由于车辆荷载的反复作用，桥梁桥面承受较强的压力，且施工过程中还受到机械设备碾压的影响，部分预先埋设的钢筋可能出现偏位、变形等问题，因此需要检查埋设的钢筋，根据检查结果采取修正、补焊等处理措施，若局部明显短缺或大幅度变形，采取植筋处理方法，深度不少于15cm；检查伸缩缝水平部位的间隔，需符合设计要求。

2)伸缩缝预留空间的填塞材料采用尺寸相配套的聚苯乙烯板，材料在起到填塞作用的同时还可充当模板，方便混凝土浇筑。为保证后续施工的正常进行，要求聚苯乙烯板结构完整，连续填充伸缩缝的预留空间[1]。

3.4 伸缩缝沟槽的修整

伸缩缝施工受道路桥梁旧装置的影响，为提供良好的伸缩缝施工条件，需要提前拆除道路桥梁的旧装置。施工人员修整伸缩缝沟槽，控制沟槽的尺寸，并分析外界因素对伸缩缝施工的影响，尽可能排除干扰因素。精细修整伸缩缝沟槽，基本方法是：先用钢丝刷初步修整伸缩缝沟槽，用高压风泵清理槽口，使沟槽的尺寸、干净程度均满足要求；在修整沟槽后，于沟槽口均匀涂抹底油，在施工现场设置防护设施，尽可能减小外部因素对伸缩缝沟槽的影响，以免出现伸缩缝沟槽受损、受污染等问题。

3.5 伸缩装置的安装

1)伸缩装置的安装进度和安装质量受桥梁跨度、现场温度及湿度等因素的影响，因此需要在安装前检查安装环境，尽可能减小外界因素的影响，从而顺利安装伸缩装置，并在安装过程中加强检查和管理，将伸缩值的误差控制在2mm以内。

2)生产厂家加工好伸缩装置后，检测吊装点位，设置醒目的标记，以便现场安装人员根据吊装点位进行安装。向预留好的沟槽中安装伸缩装置，调整好位置，与预设中心线和桥梁宽度对齐。

3)桥梁伸缩缝施工前，用5m直尺检测桥面与装置顶面的高差，根据检测结果进行控制，使伸缩装置顶面低于铺装层的尺寸最大值不超过2mm、最小值不低于1.5mm。

4)不同型号的伸缩装置涉及到的安装细节有所差异，施工人员需根据实际情况做针对性的考虑，采取管控措施。以160型伸缩装置为例，需考虑到位移保护箱的安装位置，以调整预埋钢筋位置的方式进行控制，避免彼此间产生位置冲突。

5)经过检测、调整后，确保高度及各项指标均符合要求，此时伸缩装置的位置准确，进行固定。从中间向两端点焊，由具有资质的焊工负责，保证焊接稳定，若焊接过程中出现位移，需及时调整，必要时加焊，将伸缩装置稳定在指定位置。相邻两个焊点的距离需在1m以内，焊缝长度需在50mm以上。

3.6 立模和混凝土施工

1)立模。模板采用厚度为2mm的钢板，固定材料采用锚固钢筋和扎丝，填充物采用泡沫板。根据伸缩装置的形状加工出配套的模板，支设至指定位置，调整好相邻模板间的位置关系，减小缝隙，确认模板位置准确后，进行固定。

2)混凝土浇筑与振捣。在伸缩缝装置的两边铺设塑料布或其它不透水材料，起到防护作用。严格检验伸缩装置的安装情况，要求安装位置准确、稳定可靠，确认无误后才可浇筑混凝土。根据浇筑进度及时采取振捣措施，充分振捣至混凝土具有密实性和平整性为止，加强对拐角部位的振捣，使各类细节部位均稳定可靠。施工人员控制好振捣设备的作业姿态，不与模板、预埋件等已安装好的材料发生磕碰。振捣结束后，用抹板进行4～5次收光、抹压、平整，而后用直尺检测平整度，局部平整度不达标时，需做进一步的调整[2]。

3.7 橡胶条的安装

混凝土的实际强度达到设计强度的70%后，安装橡胶条。安装前，检查伸缩缝，清理缝内的杂物，并清理限位板，避免因杂物的影响而导致橡胶止水条出现严密性不足、表观质量差等问题。根据安装时的温度灵活控制型钢间隙，若桥梁实际伸缩量比设计伸缩量更大，需增加型钢间隙，否则应调小型钢间隙。安装时加强防护，防止橡胶条受损。

4 市政道路桥梁伸缩缝损坏原因与修复技术

4.1 伸缩缝损坏原因

桥梁伸缩缝设置在梁端构造薄弱部位，加之其暴露于自然环境中，容易由于外界因素的影响而受损。对于伸缩缝损坏的原因，主要归结为设计、施工、养护管理三大方面。

4.1.1 设计方面的原因

1)设计人员未周全考虑桥梁的结构特点和使用环境，设计的伸缩缝规格、安装位置等缺乏合理性，伸缩缝装置无法正常使用，在活荷载作用下，T形梁桥面板的横向联系弱，伸缩缝难以充分发挥出应有的作用，甚至由于较强的荷载而受损；2)设计人员未考虑环境因素对桥梁伸缩缝装置的影响，该装置安装到位后，难以有效适应桥梁结构变形，出现损伤，且此问题在大跨径桥梁中体现得更为明显；3)设计人员未全面了解伸缩缝装置的性能，将此装置固定于桥面铺装层中，日常使用中反复受到活载的影响，引起混凝土粘结力失效、开焊脱落等问题。

4.1.2 施工方面的原因

1)施工人员未严格按照图纸要求进行施工，伸缩缝装置在受到车辆横向剪切冲击后可能出现损伤；2)施工人员未严格控制梁端伸缩缝的间距，实际安装间距不满足设计要求；3)预埋钢筋的位置不准确，钢筋砸弯，校正形态异常的钢筋后，钢筋虽然可恢复原状，但强度降低；4)混凝土拌制时掺入早强剂，由于此类外加剂的影响，混凝土实际强度未达到设计要求，也有可能引起伸缩缝损坏问题；5)橡胶板缺乏平整性，过渡段混凝土振捣不密实；6)伸缩缝装置与混凝土结合部位缺乏平顺性，车辆对伸缩缝的冲击作用较强，易导致伸缩缝装置受损。

4.1.3 养护管理的原因

伸缩缝装置较为脆弱，随着使用时间的延长，容易受损，若养护管理不及时、不全面，未在源头上处理细节问题，影响范围持续扩大，导致桥梁伸缩缝装置明显受损[3]。

4.2 伸缩缝损坏的修复技术

伸缩缝受损后，做好换新时的准备工作，例如：熟悉安装规范及施工图纸，确定伸缩缝的实际情况；准备待更换的材料和施工机具，伸缩缝运送到场后，分类存放，由专人妥善保管。伸缩缝组装成型后，采用双点起吊的方法进行吊装。吊装过程中不可发生磕碰。根据伸缩缝的受损情况，确定开槽宽度，在切缝两侧放置3m宽编织布，以免切缝过程中产生的石粉污染路面。切割范围准确，切缝整齐，切割深度以完全割透沥青混凝土为宜，切割后，细致清理槽内填砂及杂物。开槽深度超过12cm，用风镐开槽，凿毛至坚硬层，及时清理开槽、凿毛时产生的粉尘以及其它杂物。

在气温稳定时安装伸缩缝，若实际温度与预期温度差异较大，需调整组装定位空隙值，保证定位宽度误差不超过2cm，不同伸缩缝安装温度的型钢间隙控制要求。

吊装伸缩缝装置，位置对中后准确安装到位。若伸缩缝较长，根据长度划分为多段，分段依次安装，相邻两段紧密衔接至一体，共处相同的水平面，保持稳定。焊接由具有资质的焊工负责，采用高质量焊条，分段、分层有序焊接，焊后进行质量检验，清理焊渣。定位角通过螺栓稳固在沥青路面上，检测纵横坡，调整伸缩缝纵向直线度，若采取临时固定措施，将用于锚固装置的预埋钢筋焊接焊点，每隔3个钢筋产生一个焊点，按此间距依次进行焊接固定后，再用钢筋头垫好绑扎钢筋。

对伸缩缝装置进行固定后，复测标高，焊接锚固本体锚固板与预埋钢筋。除同伸缩缝锚圈连接处焊接外，其它部位均采用铁丝绑扎。横向钢筋的安装可分两段进行，交错分布搭接面。异型钢梁的锚固钢筋与预埋钢筋可焊接至一体，先焊接一侧，检验后若无异常则焊接另一侧，焊接过程中及时用3m直尺检测异型钢的平整度，控制好焊点的位置，与型钢的距离不少于5cm。伸缩缝的焊接采用手工电弧焊，确保焊点无裂纹、砂眼等缺陷，焊脚高度不小于4mm。焊接牢固后，取出临时固定卡具，检查钢筋的分布情况，割除高于伸缩缝顶面的部分，使伸缩缝缝面与两侧待施工的过渡段及路面平顺衔接。伸缩缝装置安装到位后、焊接前，加强现场防护，避免伸缩缝装置受到重载作用。伸缩缝装置的间隙可填塞合适厚度的聚苯烯泡沫塑料，填塞严密，使模板安装位置准确、维持稳定，进而进行混凝土浇筑、振捣等后续的施工活动[4]。

5 结语

综上所述，伸缩缝属于桥梁的薄弱部位，伸缩缝的施工质量直接影响到行车舒适性以及桥梁的耐久性，合理应用伸缩缝施工技术尤为关键。设计人员需考虑桥梁的使用环境，进行伸缩缝选型、安装位置规划等工作，施工人员按照图纸及规范进行施工，将伸缩缝装置准确安装到位，并加强检查，若发现伸缩缝受损，需分析具体原因，采取维护、换新等处理措施，保证伸缩缝的正常使用，发挥出伸缩缝在桥梁中的作用。