運營期高速公路橋梁伸縮縫的維修更換

陳 潔

（河北高速公路集團有限公司 榮烏分公司，河北 保定 071000）

引言

伸縮縫是公路橋梁的重要結(jié)構(gòu)，其主要功能在于調(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)。橋梁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。一旦伸縮縫發(fā)生變形、破損、斷裂等病害，需及時更換結(jié)構(gòu)損壞的橋梁伸縮縫，維護橋梁結(jié)構(gòu)性能，確保高速橋梁安全暢通。

1 公路橋梁伸縮縫損壞原因分析

榮成-烏海高速公路某特大高架橋橋梁160異型鋼伸縮縫的破壞原因：日常巡查，天津榮成方向K886+096.2、K885+016.2、K883+096.2等三處存在伸縮縫鋼梁斷裂、變形等病害，對途經(jīng)車輛的行駛及橋梁結(jié)構(gòu)造成安全隱患。在養(yǎng)護過程中，采取對斷裂的160異型鋼伸縮縫進行切割等措施，確保了臨時通行安全，并對損壞主要原因進行分析：（1）交通流量急劇增大造成橋梁荷載變化。該橋梁于2011年運營通車，截止目前已運營9 a，其中2018年底該路段高速全線通車后，車流量由原日均5 000輛增加至12 000輛，且重車占比40%以上，荷載突增對橋梁應(yīng)力結(jié)構(gòu)造成較大壓力，對伸縮縫結(jié)構(gòu)造成沖擊，使其長期疲勞受損狀態(tài)，最終出現(xiàn)損壞的情況。（2）安裝及后期養(yǎng)護對伸縮縫的影響。橋梁運營養(yǎng)護已達(dá)9 a，伸縮縫的橡膠止水帶出現(xiàn)明顯的老化，雨水逐漸滲透，造成比較明顯的結(jié)構(gòu)破壞。（3）季節(jié)及溫度影響。在運營多年后，近年多發(fā)生橋梁伸縮縫斷裂情況，且大部分發(fā)生在冬季氣溫較低時，考慮極低氣溫下，鋼型伸縮縫材料受冷，且長期受力疲勞，易發(fā)生脆性斷裂。

2 伸縮縫維修更換施工準(zhǔn)備

公路橋梁伸縮縫更換時，為伸縮縫施工提供高效穩(wěn)定的施工環(huán)境，做好伸縮縫更換的準(zhǔn)備工作。

2.1 材料準(zhǔn)備

伸縮縫更換施工前，在保障安全施工的狀態(tài)下，做好材料的準(zhǔn)備工作。根據(jù)伸縮縫更換施工需求，分階段定制工程材料，保障材料的性能，滿足伸縮縫更換施工需求。如：異型鋼伸縮縫根據(jù)現(xiàn)場尺寸需提前向廠家進行定制；為減少交通管制時間，采用 C50 現(xiàn)澆速凝混凝土，并摻加聚丙烯纖維，其摻量為 1.5 kg/m3；伸縮縫橡膠止水帶選擇氯丁橡膠，有效提高伸縮縫膠條止水帶耐久度等。

2.2 機械準(zhǔn)備

公路橋梁伸縮縫更換施工中，機械設(shè)備準(zhǔn)備是必要的基礎(chǔ)。按照伸縮縫的施工需求，將機械設(shè)備放置在現(xiàn)場，隨時準(zhǔn)備進入施工狀態(tài)?？捎玫臋C械設(shè)備包括：空壓機風(fēng)鎬4臺、發(fā)電機組2套、電焊機4臺等，其他小型設(shè)備可根據(jù)伸縮縫更換施工的實際情況安排。各項機械設(shè)備的性能必須處于最優(yōu)狀態(tài)，以免影響伸縮縫更換施工的質(zhì)量和效果。

2.3 交通組織方案準(zhǔn)備

因本次施工位于已通車運營的高速公路內(nèi)，根據(jù)交警交通管控要求，制定交通組織方案采取不斷交半幅施工，即采取一個車道通車，另外一個車道施工的方式，待先施工的混凝土達(dá)到設(shè)計強度，開放交通后，再進行另一車道施工?，F(xiàn)場施工安全標(biāo)志的布設(shè)嚴(yán)格按照《公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程》（JTG H3—2015）中有關(guān)要求執(zhí)行。

3 施工控制要點

（1）開槽。施工人員按照伸縮縫的設(shè)計圖紙，在現(xiàn)場確定開槽深度，并在伸縮縫裝置槽的邊界位置打線，采用切割機沿著放樣線路修整，尤其是注意公路橋梁伸縮縫結(jié)構(gòu)中的瀝青混凝土，切割機必須將結(jié)構(gòu)切透，避免在更換伸縮縫時出現(xiàn)松動掉落問題。施工人員要控制切割力度，以免切穿搭板，引起安全問題。伸縮縫開槽時，使用空壓機風(fēng)鎬，盡量保持豎直的開槽方向，防止其影響瀝青混凝土的結(jié)構(gòu)[1]。（2）清理。鑿除原伸縮縫混凝土?xí)r注意保留好原有預(yù)留鋼筋，如有損壞可根據(jù)設(shè)計圖紙植入錨固鋼筋，再將伸縮縫裝置（包括承重型鋼、錨固環(huán)等）按設(shè)計調(diào)查的位置進行焊接安裝。（3）控制伸縮縫安裝時的溫度。伸縮裝置安裝前，應(yīng)按照現(xiàn)場的實際氣溫調(diào)整其定位值，即適當(dāng)調(diào)節(jié)定位空隙，而且誤差必須為合理范圍內(nèi)[2]。（4）鋼梁安裝。因采用分段安裝，所以鋼梁的焊接及安裝間隙質(zhì)量不易保證，故在伸縮裝置定制時在鋼梁連接部位預(yù)留螺栓孔，安裝施工時，用螺栓將鋼梁錨固連接，連接完畢后將鋼板與型鋼進行焊接固定加強鋼梁的整體連接性，要求在施工時必須嚴(yán)格控制安裝質(zhì)量，尤其是鋼板的焊接質(zhì)量。（5）復(fù)測伸縮縫的標(biāo)高。檢測臨時固定位置，將伸縮縫調(diào)整到穩(wěn)固的位置，采取焊接連接方式，確保伸縮縫焊接準(zhǔn)確，伸縮裝置安裝后其縱向應(yīng)順直，高程滿足設(shè)計要求，偏差不超過2 mm。伸縮縫方向以現(xiàn)場實際方向為準(zhǔn)[2]。（6）澆筑混凝土。在澆筑混凝土前檢查好模板，防止?jié)仓炷習(xí)r出現(xiàn)漏漿從而堵塞伸縮縫的伸縮間隙；伸縮縫安裝混凝土澆筑前將槽內(nèi)雜物清理干凈，混凝土必須振搗密實，并及時做好覆蓋養(yǎng)護工作，澆筑混凝土?xí)r要保持伸縮裝置頂面清潔，防止混凝土進入伸縮裝置之間。伸縮縫安裝混凝土采用，即在混凝土中加入適當(dāng)?shù)乃倌齽?。?）養(yǎng)生。伸縮縫施工采用灑水薄膜養(yǎng)生方式，養(yǎng)生周期為7 d。（8）安裝密封橡膠止水帶。伸縮縫混凝土結(jié)構(gòu)強度滿足條件后。先清除泡沫板，再裝止水帶，止水帶需平順在縫隙內(nèi)，從而確保橡膠止水帶可以順利安裝到伸縮縫內(nèi)。

4 環(huán)保措施

高速公路養(yǎng)護維修施工會對周圍環(huán)境造成一定的影響，因此，施工中應(yīng)注意對環(huán)境的影響，加強環(huán)境保護措施。通過采取灑水降塵、覆蓋運輸?shù)缺匾胧p少銑刨舊路面和棄運廢料過程中的揚塵對空氣的污染。對于施工中產(chǎn)生的污水、廢料、生活垃圾等應(yīng)進行適當(dāng)處理，以保護施工沿線水源、農(nóng)田及村莊不受污染。

5 結(jié)語

伸縮縫維修更換施工需要根據(jù)公路橋梁的運營狀態(tài)進行動態(tài)設(shè)計、規(guī)范更換施工工藝，確保公路橋梁的安全性。按照公路橋梁伸縮縫的更換需求，嚴(yán)格落實工程施工技術(shù)要求，保障公路橋梁伸縮縫的優(yōu)質(zhì)性、穩(wěn)定性。