城市橋梁伸縮縫的施工技術(shù)探討

黃學(xué)文

廣東筑波路橋工程有限公司

摘要：在城市化進(jìn)程逐步加快的今天，橋梁作為城市道路交通必不可少的一部分，近年來建設(shè)的進(jìn)程也逐步得到提升。橋梁建設(shè)中伸縮縫施工是較為難的地方，而且伸縮縫在溫度變化、橋梁跨度、混凝土澆筑、還有荷載等方向條件的影響下，也會(huì)導(dǎo)致發(fā)生一系列問題，從而對(duì)使用后的橋梁性能帶來比較大的影響。因此在施工過程中，需要針對(duì)伸縮縫易發(fā)生的一些問題進(jìn)行有效的解決，從而保證橋梁建設(shè)的質(zhì)量。文中從橋梁伸縮縫的重要性、橋梁伸縮縫施工技術(shù)、公路橋梁伸縮縫質(zhì)量控制要點(diǎn)、提高作業(yè)人員的綜合素質(zhì)等幾個(gè)方面闡述了題目。

關(guān)鍵詞：施工；橋梁；伸縮縫

一、橋梁伸縮縫重要作用

橋梁伸縮縫：指的是為滿足橋面變形的要求，通常在兩梁端之間、梁端與橋臺(tái)之間或橋梁的鉸接位置上設(shè)置伸縮縫。要求伸縮縫在平行、垂直于橋梁軸線的兩個(gè)方向，均能自由伸縮，牢固可靠，車輛行駛過時(shí)應(yīng)平順、無突跳與噪聲；要能防止雨水和垃圾泥土滲入阻塞；安裝、檢查、養(yǎng)護(hù)、消除污物都要簡(jiǎn)易方便。在設(shè)置伸縮縫處，欄桿與橋面鋪裝都要斷開。橋梁伸縮縫的作用：在于調(diào)節(jié)由車輛荷載和橋梁建筑材料所引起的上部結(jié)構(gòu)之間的位移和聯(lián)結(jié)。斜交橋的伸縮裝置一旦被破壞，將嚴(yán)重影響行車的速度、舒適性與安全，甚至造成行車安全事故。公路橋梁伸縮裝置分為：模數(shù)式橋梁伸縮裝置和KS伸縮裝置以及TST彈塑體伸縮裝置。如圖1、圖2：

圖1

圖2

在進(jìn)行伸縮縫施工時(shí)嚴(yán)格對(duì)質(zhì)量進(jìn)行控制，強(qiáng)化市政橋梁伸縮縫具體施工技術(shù)和方法的應(yīng)用，做到對(duì)各種類型市政橋梁伸縮縫更為準(zhǔn)確、完善的施工與建設(shè)，利用先進(jìn)的施工技術(shù)確保施工工藝的順利進(jìn)行，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)市政橋梁工程中伸縮縫施工質(zhì)量的保障和工程整體品質(zhì)的提升，從而更好的提升橋梁的安全性，確保能夠延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。

二、橋梁伸縮縫施工工藝

1、制定伸縮縫施工方案

為了能夠保證順利開展橋梁伸縮縫的施工工程，在施工前需要制定健全完善的伸縮縫施工組織設(shè)計(jì)方案，合理調(diào)配和利用伸縮縫施工中的各項(xiàng)資源，制定合理、科學(xué)的施工規(guī)程并嚴(yán)格按照規(guī)章落實(shí)執(zhí)行。此外，應(yīng)就伸縮縫施工建立專業(yè)的施工操作組，包括開槽小組、割縫小組、安裝小組、澆筑混凝土小組，每個(gè)小組都要明確施工的責(zé)任、質(zhì)量的目標(biāo)。嚴(yán)格對(duì)割縫、開槽、鋼鑄件的安裝等關(guān)鍵工序的質(zhì)量進(jìn)行檢查，達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后才可進(jìn)行下一步的施工。

2、施工前的準(zhǔn)備工作

工程是否能順利進(jìn)行，施工前的準(zhǔn)備工作起著關(guān)鍵的作用。了解清楚工程的圖紙操作程序，握施工工序，為伸縮縫進(jìn)行編號(hào)；仔細(xì)檢查伸縮縫的表面粗糙程度以及順直程度是否符合要求；檢查引擎設(shè)備是否在對(duì)應(yīng)的位置；檢查機(jī)械設(shè)備是否齊全、是否能正常運(yùn)行；檢查管道的通暢性。為了確保能否順利運(yùn)轉(zhuǎn)，做好備份；按照施工需求選擇合適的混凝土攪拌站；為了能夠防止路面污染，配備一定的帆布、鋼板；在工程周圍要樹立警示標(biāo)志，并且要強(qiáng)化管理施工段的交通工作，確保能夠順利進(jìn)行施工。

3、割縫

需要在切割伸縮縫前，檢測(cè)好瀝青路面的平整度，按照檢測(cè)的結(jié)果進(jìn)行切割。收縮縫的平整度如果是符合割縫要求的，就可以直接割縫；如果沒有符合割縫要求的，就需要先進(jìn)行拓寬處理在割縫，如果拓寬處理之后任然滿足不了要求，就要重新對(duì)鋪裝層表面繼續(xù)擰處理，這樣才可確保伸縮縫施工的工程質(zhì)量。瀝青表面的平整度符合條件后，按照設(shè)計(jì)圖紙的要求確定縫寬。完成割縫之后應(yīng)用清水馬上清洗，保證上面沒有石粉。如果是沒有加水的干切，則需要立刻用用鼓風(fēng)機(jī)把石粉清除干凈，避免早晨路面上存在污染。

4、開槽

采取風(fēng)鎬開采，槽深度要大于12厘米，開槽伸縮縫后要及時(shí)清除污雜物，并且把碎片等雜物放在條紋布料上。及時(shí)檢查梁和梁間的縫隙是否滿足要求，如果有發(fā)現(xiàn)不符合要求的，需要及時(shí)采取解決措施。另外還要重視槽處嵌入鋼筋的除銹處理工作，如果有發(fā)現(xiàn)梁樓板嵌入深度滿足不了設(shè)計(jì)的規(guī)定，就要利用膨脹螺栓進(jìn)行固定的處理。在開鑿縫隙的過程中要禁止非工作人員以及車輛通行，保證開槽施工不會(huì)受到外來因素的影響，從而保障工程質(zhì)量。

5、型鋼安裝

安裝前要確保清除干凈槽內(nèi)的雜物，使用高壓的水槍對(duì)橋梁支座間的碎片進(jìn)行清洗。雖然在出廠之前型鋼成品都會(huì)進(jìn)行平直度的檢測(cè)，可是也有可能在運(yùn)輸、卸載過程中出現(xiàn)外來因素的影響，因此在型鋼安裝定位之前，還需要進(jìn)行型鋼平直度檢查，確保型鋼平直度符合施工要求。在安裝型鋼的過程中，要定期對(duì)其平直度進(jìn)行檢測(cè)，保證其順制度誤差控制在3mm范圍里，平直度控制在2mm范圍內(nèi)，要保持型鋼的頂面距離路面的高度差在2mm之內(nèi)，如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)超出控制的范圍，就需要馬上處理而避免返工。型鋼之間的焊接要采用高質(zhì)量的焊條，并按照先端面，后剖面最后底面的順序進(jìn)行焊接，從而保證焊接質(zhì)量。

6、混凝土的澆筑

完成鋼筋網(wǎng)綁扎后，進(jìn)行混凝土的澆注。在澆筑前要驗(yàn)收鋼纖維混凝土是否合格。檢查是不是有按照混凝土配合比設(shè)計(jì)的進(jìn)行配制?；炷撂涠纫獓?yán)格進(jìn)行控制，盡量控制在3厘米內(nèi)。為了保證C50混凝土的澆注質(zhì)量，在澆注過程中應(yīng)注意振搗，直到振搗到不產(chǎn)生氣泡位置，尤其是對(duì)某些死角部位。更加要注意混凝土的振搗密實(shí)性：振搗密實(shí)后用刮桿將混凝土表面找平?；炷谅访嫫秸纫话闾摽刂圃诘陀诼访鏄?biāo)高2厘米。

7、養(yǎng)護(hù)

在最初養(yǎng)護(hù)時(shí)，可以先表面灑水、蓋上織物、草席等。同時(shí)應(yīng)安排有嚴(yán)格的交通管制，做好保護(hù)措施，養(yǎng)護(hù)過程中要禁止車輛與人員通行，設(shè)立指示、警告標(biāo)志，嚴(yán)格禁止車輛和行人通過，以此保證混凝土的質(zhì)量。經(jīng)過養(yǎng)護(hù)后的水泥混凝土強(qiáng)度超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度的一半的時(shí)候，另外安裝上一條橡膠密封條。

三、公路橋梁伸縮縫安裝質(zhì)量控制要點(diǎn)

公路橋梁伸縮縫施工中還應(yīng)注意以下幾個(gè)質(zhì)量控制要點(diǎn)：

（1）控制好伸縮縫的預(yù)留位置，保證準(zhǔn)確無誤。在伸縮縫施工前要徹底清除干凈縫內(nèi)的碎渣、雜物，并確保鑿毛處理質(zhì)量，以保證混凝土能夠良好的粘結(jié)。

（2）為了減少混凝土裂縫，以提升混凝土的密實(shí)度與抗震強(qiáng)度，需要盡量采用速凝型的混凝土；

（3）確保伸縮縫制作與預(yù)埋鋼筋之間焊接完好。

（4）嚴(yán)格控制順縫向和垂直縫向頂面的標(biāo)高，保證其符合施工設(shè)計(jì)要求后方可橫向放置連接水平鋼筋，用鋼筋焊接在位移箱緊靠邊梁兩側(cè)，以防止伸縮縫因自身自重產(chǎn)生的撓度，并將錨固裝置焊接在鋼筋上以防發(fā)伸縮縫位移。

（5）要保證混凝土澆筑時(shí)，其中心線與橋梁結(jié)構(gòu)縫隙中心線是處于同一個(gè)直線上。

（6）公路橋梁施工工程的最后一道工序就是安裝伸縮縫，因此在很多施工過程中，為了提早竣工往往會(huì)忽略最后幾道伸縮縫技術(shù)的質(zhì)量控制，甚至體現(xiàn)開放交通，這都及其不利于對(duì)伸縮縫質(zhì)量甚至整個(gè)公路橋梁工程的長(zhǎng)期使用。因此就需要合理地安排工期，盡可能幫伸縮縫施工騰出充足的施工時(shí)間。與此同時(shí)還要在完工前做好交通管制，避免過早通車而影響到伸縮縫的質(zhì)量。

四、橋梁伸縮縫破損原因

橋梁伸縮縫裝置由于設(shè)置在梁端構(gòu)造薄弱的部位，直接承受車輛荷載的反復(fù)作用，又多暴露于大自然中，受到各種自然因素的影響，因此，伸縮裝置是易損壞、難修補(bǔ)的部位。伸縮裝置產(chǎn)生破損的原因是多方面的，主要有：

（1）設(shè)計(jì)時(shí)梁端部未能慎重考慮，在反復(fù)荷載作用下，梁端破損引起伸縮裝置失靈。另外，有時(shí)變形量計(jì)算不恰當(dāng)，采用了過大的伸縮間距，導(dǎo)致伸縮裝置破損。（2）伸縮裝置本身構(gòu)造剛度不足錨固的構(gòu)件強(qiáng)度不足，在營(yíng)運(yùn)過程中產(chǎn)生不同程度的破壞。對(duì)伸縮裝置的后澆壓填材料沒有認(rèn)真對(duì)待、精心選擇，致使伸縮裝置營(yíng)運(yùn)質(zhì)量下降，產(chǎn)生不同程度的病害。（3）施工過程中，梁端伸縮縫間距沒有按設(shè)計(jì)要求完成，人為地放大和縮小，定位角鋼位置不正確，致使伸縮裝置不能正常工作。這樣會(huì)出現(xiàn)下列情況：由于縫距太小，橡膠伸縮縫因超限擠壓凸起而產(chǎn)生跳車；由于縫距過大，荷載作用下的剪切力以及車輛行駛的慣性，會(huì)將松動(dòng)的伸縮縫橡膠帶出定位角鋼，產(chǎn)生了另一類型的跳車。施工時(shí)伸縮裝置的錨固鋼筋焊接的不夠牢固，或產(chǎn)生遺漏預(yù)埋錨固鋼筋的現(xiàn)象，給伸縮縫本身造成隱患；施工時(shí)伸縮裝置安裝的不好，橋面鋪裝后伸縮縫澆筑的不好，使用過程中，在反復(fù)荷載作用下致使伸縮縫損壞。（4）連續(xù)縫設(shè)置不夠完善為了減少伸縮縫，大量采用連續(xù)梁或連續(xù)橋面。橋面連續(xù)就需設(shè)置連續(xù)縫，連續(xù)縫的設(shè)置不夠完善，致使連續(xù)縫破損，而產(chǎn)生橋面跳車。橋面連續(xù)縫處，變形假縫的寬度和深度設(shè)置得不夠規(guī)范，不夠統(tǒng)一，這也不同程度地影響著連續(xù)縫的正常工作。

五、橋梁伸縮縫處砼破損的快速修補(bǔ)方法

在某高速公路的某大橋一道伸縮縫砼破損嚴(yán)重，由于該橋梁車流量大、車速快，維修困難較大，為了能夠在最短的時(shí)間內(nèi)將損壞部位修補(bǔ)好，排除安全隱患，及早開通，成為第一要?jiǎng)?wù)，在維修過程中采用了快硬鋼纖維砼修補(bǔ)法，鋼板覆蓋養(yǎng)生的方法，如圖3。

圖3

水泥：快硬硫鋁酸鹽水泥；細(xì)集料：用中粗砂，平均粒徑0.35～0.48mm，含泥量<2%；粗集料：用碎石5～20mm，含泥量<1%，質(zhì)地堅(jiān)硬；鋼纖維：選用長(zhǎng)度30mm、當(dāng)量直徑0.60mm由某廠生產(chǎn)的低碳結(jié)構(gòu)鋼剪切扭曲型，型號(hào)DN-30，其強(qiáng)度380MP以上，在施工時(shí)鋼纖維在混凝土中的摻入量為1.0%～ 2.0%（體積比），但最大摻量不宜超2.0%；鋼纖維混凝土配合比設(shè)計(jì)按照抗強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度雙控標(biāo)準(zhǔn)要求及施工的工作度采用以抗折強(qiáng)度為主要指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)抗折強(qiáng)度6.5MPa、抗壓強(qiáng)度40Mpa，配合比水泥：砂：碎石：水=1：1.19：2.92：0.4，每立砼需水泥438kg、中砂522kg、0.5-2cm碎石1279kg、水175kg。

為防止鋼纖維混凝土在攪拌時(shí)纖維結(jié)團(tuán)，在施工時(shí)每拌一次的攪拌量不宜大于攪拌機(jī)額定攪拌量的80%。采用滾動(dòng)式攪拌機(jī)拌和，在攪拌混凝土過程中必須保證鋼纖維均勻分布。為保證混凝土混合料的攪拌質(zhì)量，采用先干后濕的拌和工藝。投料順序及攪拌時(shí)間為：粗集料→鋼纖維（干拌1min）→細(xì)集料→水泥（干拌1min），其中鋼纖維在拌和時(shí)分三次加入拌和機(jī)中，邊拌邊加入鋼纖維，再倒入中砂、水泥，待全部料投入后重拌2～3min，最后加足水濕拌1min。總攪拌時(shí)間不超6min，超攪拌會(huì)引起濕纖維結(jié)團(tuán)。按此程序拌出的混合料均勻。尚若在拌和中，先加水泥和粗、細(xì)集料，后加鋼纖維則容易結(jié)成團(tuán)。而且纖維團(tuán)越滾越緊，難以分開，一旦發(fā)現(xiàn)有纖維結(jié)團(tuán)，就必須剔除掉，以防止因此而影響混凝土的質(zhì)量。

鋼纖維混凝土澆搗與普通混凝土一樣，澆筑和振搗是施工中的重要環(huán)節(jié)，直接影響鋼纖維混凝土的整體性和致密性。不同之處就是其流動(dòng)性較差，在邊角處容易產(chǎn)生蜂窩。因此，邊角部分可先用搗棒搗實(shí)。板角采用插入式振動(dòng)器振搗，然后用夯梁板來回整平。在混凝土面層抹平過程中，因鋼纖維直徑較粗而易冒出路面，影響到行車安全，故在施工時(shí)需注意清除。

為了進(jìn)一步保證維修的質(zhì)量，在鋼纖維混凝土澆筑完成并壓平后，將5mm厚鋼板迎車方向一側(cè)削坡焊接在原伸縮縫的型鋼上，削坡目的是為了防止造成行車突跳和輪胎被割損現(xiàn)象發(fā)生，鋼板在24小時(shí)后即可撤掉。

六、結(jié)語

市政橋梁的伸縮縫施工是市政橋梁整體建設(shè)的重要組成部分，雖然伸縮縫項(xiàng)目規(guī)模較小，但是對(duì)市政橋梁的施工效率和質(zhì)量有著直接的影響，對(duì)于市政橋梁的荷載性能、安全性能有著巨大的制約，是市政橋梁保證舒適度和防水性的重要環(huán)節(jié)。伸縮縫主要是針對(duì)市政橋梁在負(fù)重荷載、溫度變化、材料性質(zhì)變化等條件的影響下出現(xiàn)脹縮變形而設(shè)計(jì)的，目前的市政橋梁跨度越來越長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，自重越來越高，合理科學(xué)地利用伸縮縫，起到保證市政橋梁安全、結(jié)構(gòu)的作用，提高市政橋梁使用的舒適度與安全度成為了目前最主要發(fā)展目標(biāo)。目前城市建設(shè)規(guī)模、城市交通壓力逐步增大，市政橋梁設(shè)計(jì)和應(yīng)用伸縮縫已經(jīng)成為關(guān)鍵的一環(huán)，只有科學(xué)設(shè)計(jì)市政橋梁伸縮縫，根據(jù)市政橋梁整體施工的體系，探索市政橋梁伸縮縫應(yīng)用的技術(shù)要點(diǎn)，認(rèn)真進(jìn)行市政橋梁伸縮縫的施工，才能夠在提高市政橋梁建設(shè)的基礎(chǔ)上，在保障市政橋梁性能與安全的同時(shí)，體現(xiàn)市政橋梁建設(shè)對(duì)社會(huì)發(fā)展和城市化的整體功能與價(jià)值。

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在對(duì)主梁懸臂段進(jìn)行施工時(shí)，要注意確保一次性澆筑過關(guān)。另外，需要使用插入式振動(dòng)棒和小直徑棒對(duì)混凝土進(jìn)行振搗和加密振實(shí)，其中，振動(dòng)棒的移動(dòng)距離要控制在振動(dòng)棒作用半徑的1.5倍以內(nèi)。為了防止木模板由于較為干燥會(huì)出現(xiàn)吸水現(xiàn)象，因此，在進(jìn)行鋪筑混凝土之前，需要先使用水將木模板浸潤(rùn)。再者，加載砼時(shí)，應(yīng)該注意以墩中軸線為中心對(duì)兩T梁懸出部分進(jìn)行均勻地加載。

（5）主梁邊跨現(xiàn)澆段的施工技術(shù)

在對(duì)主梁邊跨現(xiàn)澆段進(jìn)行施工時(shí)，一般情況下，要使用落地支架上一次性混凝土澆筑完成邊跨直線段，并且采用對(duì)地鋼管樁支撐，型鋼跨越體系。在安裝支架架設(shè)和底模板以后，需要進(jìn)行預(yù)壓施工，根據(jù)預(yù)壓所測(cè)量的彈性量，對(duì)底模的預(yù)拱度和高程進(jìn)行修正。另外，還應(yīng)該對(duì)支架進(jìn)行加載，以及張拉斷面鋼索，從而確保梁體是穩(wěn)定的。

（6）主梁合龍段的施工技術(shù)

主梁合龍段的施工的順序?yàn)椋孩僖苿?dòng)或者拆除原懸臂施工掛籃向墩位；②安裝合龍架。③施加配重，調(diào)整好軸線、標(biāo)高；④支模板、綁扎鋼筋；⑤安裝預(yù)應(yīng)力管道；⑥在合適的溫度下澆筑合龍混凝土。

在對(duì)主梁合龍段進(jìn)行施工時(shí)，需要控制好溫度，并且修正梁段懸臂部分標(biāo)高，確保有效的剛性支撐；另外，在主梁合龍段的施工中要注意控制好剛性支承的焊接和合攏的溫度，這要求一般在日最低溫度條件下進(jìn)行焊接。

3.結(jié)語

綜上所述，橋梁掛籃施工作為橋梁工程中一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)、高效、便捷的技術(shù)，對(duì)于一些跨度比較大的橋梁工程中尤為適用，值得被廣泛推廣和應(yīng)用。

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