橋梁伸縮縫常見病害與處治措施研究

安 靜

（山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 山西 太原 030031）

1 公路橋梁伸縮縫常見病害

1.1 公路橋梁伸縮縫內(nèi)填滿雜物

在公路橋梁運(yùn)營使用過程中，在自然因素和人為因素的影響下，會產(chǎn)生很多雜物。由于沒有進(jìn)行及時(shí)清理，很多雜物填充到橋梁伸縮縫中，并逐漸填滿伸縮縫孔隙。雜物填滿公路橋梁伸縮縫，造成伸縮縫不能正常工作，長時(shí)間不清理會嚴(yán)重影響伸縮縫的使用壽命。

1.2 橋梁伸縮縫開裂

在外界車輛荷載的長時(shí)間作用下，橋梁伸縮縫反復(fù)受到?jīng)_擊力的作用，導(dǎo)致伸縮縫內(nèi)的混凝土出現(xiàn)破壞。如果沒有對混凝土進(jìn)行及時(shí)修復(fù)，周邊的混凝土也逐漸出現(xiàn)破壞，導(dǎo)致橋梁伸縮開裂程度不斷加重。

1.3 橋梁伸縮縫邊緣混凝土破損

公路橋梁伸縮縫與主路的相交處是相對比較脆弱的，必須保證其施工質(zhì)量。如果在設(shè)計(jì)與施工中達(dá)不到規(guī)范要求，使用中在車輛荷載的作用下很容易造成伸縮縫邊緣的混凝土破損。另外，對橋梁伸縮縫日常維護(hù)不當(dāng)，也會造成混凝土加速老化，導(dǎo)致伸縮縫邊緣混凝土破損情況加劇。

1.4 橋梁伸縮縫混凝土帶啃邊

通常，公路橋梁伸縮縫內(nèi)使用水泥混凝土材料，而伸縮縫外則使用瀝青混凝土材料。由于二者在使用性質(zhì)上存在較大差異，在伸縮縫位置并不能達(dá)到很好的融合。在受到車輛荷載的長時(shí)間沖擊破壞，會出現(xiàn)很多開裂，進(jìn)而造成伸縮縫混凝土帶出現(xiàn)啃邊現(xiàn)象，導(dǎo)致伸縮縫破壞。

1.5 公路橋梁伸縮縫伸縮量不準(zhǔn)

公路橋梁伸縮縫的伸縮量應(yīng)根據(jù)橋梁的使用性能進(jìn)行確定，以保證伸縮縫正常工作。在橋梁設(shè)計(jì)與施工過程中，應(yīng)全面考慮各方面因素對橋梁伸縮縫伸縮量的影響。橋梁伸縮縫伸縮量不準(zhǔn)，會造成伸縮縫達(dá)不到橋梁使用的要求，進(jìn)而影響到公路橋梁的正常使用。

2 公路橋梁伸縮縫病害成因分析

2.1 設(shè)計(jì)不合理

在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)過程中，沒有全面考慮各方面因素的影響，設(shè)計(jì)參數(shù)選取不當(dāng)?shù)仍蚨紩斐晒窐蛄荷炜s縫出現(xiàn)病害。例如公路橋梁伸縮縫位移與控制箱之間的距離一般在 1.5m左右，而車輛荷載的作用位置處于兩個(gè)控制箱之間。在車輛荷載作用下，控制箱正好處于剪力和彎矩最大的位置，長時(shí)間作用下會導(dǎo)致伸縮縫結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞。另外，設(shè)計(jì)中沒有進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)算，導(dǎo)致橋梁伸縮量不足，伸縮裝置錨固件設(shè)置的不合理性等問題都會影響公路橋梁伸縮縫的正常使用，導(dǎo)致病害的產(chǎn)生。

2.2 施工質(zhì)量不高

在公路橋梁伸縮縫安裝施工過程中，必須進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，確保其符合設(shè)計(jì)文件與相關(guān)規(guī)范的要求。如果沒有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件進(jìn)行施工，會導(dǎo)致施工參數(shù)不合格。例如，公路橋梁伸縮縫安裝過程中，存在定位角鋼拆除過早、高程測量不準(zhǔn)確和預(yù)埋筋數(shù)量不夠等問題。定位角鋼拆除過早，容易導(dǎo)致固定的構(gòu)件出現(xiàn)變形。對伸縮縫高程測量不準(zhǔn)確，會造成伸縮縫與橋面出現(xiàn)錯(cuò)臺現(xiàn)象。而預(yù)埋筋數(shù)量不夠，則會直接影響伸縮縫整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，給伸縮縫留下很多質(zhì)量和安全隱患。另外，在公路橋梁伸縮縫安裝施工中，如果開口預(yù)留的長度不足，容易在施工過程中出現(xiàn)橡膠條拉斷的情況，造成雨水滲入到伸縮縫中，腐蝕金屬結(jié)構(gòu)。同時(shí)，雜物也容易進(jìn)入伸縮縫內(nèi)，進(jìn)而對梁頭與臺背結(jié)構(gòu)造成一定的破壞。

2.3 結(jié)構(gòu)建設(shè)跟不上發(fā)展

近年來，我國經(jīng)濟(jì)取得了快速發(fā)展，對公路交通運(yùn)輸?shù)囊笠膊粩嗵岣摺ｋS著我國公路交通量的快速增長，很多道路已不能滿足交通運(yùn)輸?shù)囊?。同時(shí)，車輛大型化也是造成道路橋梁負(fù)擔(dān)加重，進(jìn)而增加橋梁伸縮縫荷載的主要原因之一。橋梁所受到外界荷載不斷增加，橋梁撓度的變形不斷增加，也加劇了伸縮縫破壞的速度。因此，需要對已有橋梁伸縮縫結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，以適應(yīng)不斷發(fā)展的交通壓力的需要。

2.4 養(yǎng)護(hù)管理質(zhì)量不高

公路橋梁伸縮縫養(yǎng)護(hù)工作可以有效恢復(fù)伸縮縫的使用性能，延長使用壽命。但在實(shí)際養(yǎng)護(hù)管理工作過程中，出現(xiàn)養(yǎng)護(hù)管理工作不當(dāng)，沒有及時(shí)將伸縮縫內(nèi)的雜物清除，造成伸縮縫縫隙堵死。加強(qiáng)對伸縮縫內(nèi)橡膠構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)，減緩構(gòu)件老化速度，保證公路橋梁伸縮縫的正常使用。另外，在進(jìn)行公路橋梁施工過程中，部分混合料掉入伸縮縫中，沒有及時(shí)清理干凈，造成伸縮縫與橋面之間產(chǎn)生錯(cuò)臺。

3 公路橋梁伸縮縫處治措施研究

3.1 伸縮縫病害評估

公路橋梁伸縮縫應(yīng)定期進(jìn)行檢查，對發(fā)現(xiàn)的病害進(jìn)行記錄，整理歸類。根據(jù)橋梁伸縮縫的破壞情況，對不同病害對伸縮縫的破壞情況進(jìn)行評估。為了盡快對橋梁伸縮縫的病害進(jìn)行處理，有效控制伸縮縫病害的進(jìn)一步擴(kuò)大，對橋梁伸縮縫的病害進(jìn)行評估后選擇有效的養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行處治。

3.2 切縫

在對公路橋梁伸縮縫進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修時(shí)，一般需要對破損部位進(jìn)行切縫處理。橋梁伸縮縫病害養(yǎng)護(hù)維修時(shí)，首先根據(jù)施工方案確定切縫的位置，并嚴(yán)格對切縫寬度等進(jìn)行質(zhì)量控制。采用切縫機(jī)按照切縫寬度和切縫長度進(jìn)行切縫，對整修范圍以外的區(qū)域使用塑料彩條布覆蓋保護(hù)。

3.3 開槽

在公路橋梁伸縮縫養(yǎng)護(hù)維修過程中，首先根據(jù)伸縮縫的損壞程度確定開槽方式。對損壞程度較小的伸縮縫，一般采用人工開槽的方式進(jìn)行修補(bǔ)。對損壞比較嚴(yán)重的伸縮縫，可使用風(fēng)鎬開槽的方式進(jìn)行修復(fù)。在伸縮縫進(jìn)行開槽處理時(shí)，必須對槽內(nèi)進(jìn)行徹底清理，去除雜物，并使用強(qiáng)力吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行徹底清理。

3.4 模板、橡膠帶安裝

橋梁伸縮縫養(yǎng)護(hù)施工中，模板安裝必須保證牢固，在混凝土施工中不脫模，并能保證砂漿不流入伸縮縫內(nèi)。橡膠帶的安裝時(shí)，應(yīng)略高出路面1～2mm，然后將伸縮縫板壓實(shí)，保證橡膠帶與伸縮縫板中間無縫隙。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%以上時(shí)，使用螺栓緊固。

3.5 混凝土澆筑

混凝土澆筑前首先將路面進(jìn)行徹底清潔，保證混凝土與橋梁結(jié)合良好。混凝土澆筑時(shí)，使用振動棒對混凝土進(jìn)行徹底振搗，以不出現(xiàn)氣泡為準(zhǔn)?；炷翝仓瓿珊蟛捎寐榇采w養(yǎng)生，以保證強(qiáng)度正常增長。

3.6 養(yǎng)護(hù)管理

在公路橋梁運(yùn)營使用過程中，必須制定科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)管理制度。在對橋梁伸縮縫進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)對伸縮縫病害進(jìn)行仔細(xì)檢查和記錄，及時(shí)制定養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行處治。對橋梁伸縮縫損壞和老化的構(gòu)件進(jìn)行及時(shí)更換，保證橋梁伸縮縫正常工作。當(dāng)車輛荷載不斷增長時(shí)，應(yīng)根據(jù)車輛荷載的增長情況對橋梁進(jìn)行加固，并對伸縮縫進(jìn)行優(yōu)化，以不斷提高橋梁的承載能力，保證公路橋梁的正常運(yùn)行。

4 結(jié)論

伸縮縫是公路橋梁的重要組成部分，必須加強(qiáng)日常養(yǎng)護(hù)與管理。在橋梁運(yùn)營過程中，發(fā)現(xiàn)橋梁伸縮縫存在很多問題，嚴(yán)重影響橋梁正常運(yùn)營。在設(shè)計(jì)、施工與養(yǎng)護(hù)過程中，強(qiáng)化伸縮縫病害預(yù)防意識，提高施工與養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，綜合提高橋梁伸縮縫的施工質(zhì)量。根據(jù)伸縮縫的常見病害成因的分析結(jié)果，制定有效措施進(jìn)行防治，可有效減少病害，提高伸縮縫施工質(zhì)量，延長使用壽命，提高經(jīng)濟(jì)效益。