單元式多向變位梳齒板型伸縮縫施工技術(shù)研究與應用

卓海金

摘要：橋梁伸縮縫是橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分，對整座橋梁的結(jié)構(gòu)受力、路面平整度及行車安全都有重要影響。文章通過對單元式多向變位梳齒板型伸縮縫的構(gòu)造特點、施工工藝及后期運營管養(yǎng)質(zhì)量進行研究，提出相應的管控措施，為今后同類型伸縮縫施工、管養(yǎng)提供參考。

關(guān)鍵詞：單元式多向變位梳齒板型伸縮縫;施工工藝;運營管養(yǎng)

中國分類號：U443.33文章標識碼：A391503

0 引言

橋梁伸縮縫是橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分，主要是為了滿足梁體結(jié)構(gòu)發(fā)生脹縮變形的需要而設置。近年來，隨著我國交通工程的蓬勃發(fā)展，大跨度橋梁建造不斷增多，而為了適應大跨度橋梁自身的形變、路面整體平整度及行車安全性，普通的伸縮裝置已無法滿足要求，單元式多向變位梳齒板型伸縮裝置逐漸被推廣應用，為此需要對其施工技術(shù)進行深入研究。如果伸縮縫在安裝過程中不規(guī)范，達不到質(zhì)量要求，在營運后勢必會產(chǎn)生裂縫、崩裂、滲漏水等缺陷，破壞路面結(jié)構(gòu)層，腐蝕支座，嚴重的甚至影響行車安全，造成不可估量的損失。本文通過查閱大量相關(guān)文獻資料，總結(jié)實際施工技術(shù)，對單元式多向變位梳齒板型伸縮縫的構(gòu)造特點、施工工藝及后期運營管養(yǎng)質(zhì)量控制進行研究分析，旨在創(chuàng)新思路，亦為今后同類伸縮縫施工、管養(yǎng)提供參考借鑒。

1 梳齒板型伸縮縫構(gòu)造特點

1.1 適用范圍

伸縮裝置的生產(chǎn)要根據(jù)橋型、預留伸縮量、行車載荷等因素，并結(jié)合現(xiàn)場的實際測量情況定制。依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范及施工技術(shù)總結(jié)，單元式多向變位梳齒板型伸縮縫一般適用于伸縮量較大的橋梁工程，伸縮范圍在80～3 000 mm。

1.2 構(gòu)造設計

一整道單元式多向變位梳齒板型伸縮縫是由若干標準的單元模塊和特殊模塊組合而成，每一組單元模塊構(gòu)造主要包括多向變位控制系統(tǒng)、多功能填充體、固定梳齒鋼板、跨縫板、止水結(jié)構(gòu)及錨固螺栓（見圖1）。其中，單個模塊橫向長度在1 m左右，跨縫寬度根據(jù)預留伸縮量的大小設定在750～1 500 mm;鋼板厚度為28～40 mm，結(jié)構(gòu)高度在33～250 mm，鋼材需采用高耐磨材料，應具有足夠的強度和剛度。

1.3 結(jié)構(gòu)特點

（1）梳齒板伸縮縫是由若干標準的單元模塊和特殊模塊組成，在運輸上比較方便，不需要超長車運送。而且單元模塊具有較好的抗彎抗折性，在外力作用下很難發(fā)生變形，為施工安裝精度提供保障。

（2）梳齒板伸縮縫設計采用了抗疲勞設計和彈性支撐設計原理，應用彈性元件（多向變位系統(tǒng)、多功能填充體）來承受外來沖擊力。當車輛頻繁作用時，所有沖擊力和振動力先作用于跨縫板上，跨縫板將所有作用力經(jīng)過高強螺栓向下傳遞至彈性元件并充分吸收，剩余作用力再傳遞至梁體，有效地保護了伸縮縫周圍結(jié)構(gòu)，延長結(jié)構(gòu)的壽命周期，同時也起到了很好的降噪作用。

（3）伸縮裝置各部件除了下端與梁體預埋筋焊接，其他都采用高強螺栓連接，可有效減少焊接應力引起的疲勞破壞，同時也利于后期的管養(yǎng)維護。由于每個模塊都是獨立的，當其中某一模塊損壞時，可僅更換該模塊，無須全幅阻斷交通，方便快捷。

（4）梳齒板伸縮縫具有獨立的位移控制及荷載傳輸系統(tǒng)，即承載梁體與位移系統(tǒng)獨立作用。這種設計可免除梁體承受其他附加荷載，若其中某些模塊間隙被阻塞不能收縮，可通過多向變位控制系統(tǒng)進行相應調(diào)節(jié)，不會影響到其他模塊的使用功能。

（5）梳齒板伸縮縫設置為二層，具有較好的防水防塵性能，可有效保護橋梁下部結(jié)構(gòu)物及延緩支座腐蝕，延長橋梁的使用壽命。

2 梳齒板伸縮縫施工工藝

梳齒板伸縮縫由于其可伸縮量較大、切縫較寬、安裝工序多而繁雜等原因，為保證施工的質(zhì)量，故對其全過程施工工藝提出高標準高要求。

2.1 施工準備

施工前，對運達現(xiàn)場的梳齒板模塊進行全面檢查，伸縮縫裝置原材料需是正規(guī)的、有資質(zhì)單位生產(chǎn)并經(jīng)過檢驗符合設計及規(guī)范要求的，不得有損壞、變形、嚴重掉漆等情況。

2.2 施工測量

準確找到伸縮縫位置，根據(jù)設計圖紙尺寸要求，在伸縮縫的安裝預留槽上準確標出縫區(qū)邊線，并拉線彈出切割線。

2.3 開槽清理

為防止開槽污染路面，沿切割線向外鋪設一定寬度的土工布或彩條布，然后開始切縫。切縫砂輪保持垂直，不得歪斜，確保槽邊路面結(jié)構(gòu)層不懸空及層下混凝土密實。切割完成后使用風鎬進行破碎，并遵循由中間向兩邊、嚴禁緊貼切割線破碎的原則，以防破壞標示了切縫線位置的路面。破碎完成后進行槽口清理，清除槽內(nèi)一切雜物，將槽口內(nèi)新老混凝土結(jié)合面充分鑿毛，并用水槍沖洗干凈，再次檢查槽區(qū)各部位尺寸，確保滿足設計要求。

2.4 安裝與焊接

梳齒板型伸縮縫安裝時需按實際安裝溫度調(diào)整間隙，并請廠家到現(xiàn)場指導。先將多向變位裝置及定位螺栓按照設計位置定點安放，并與梁體預埋鋼筋牢固焊接，焊縫長度≥10 d;多向變位裝置的安裝需位于車行前端，否則將改變裝置的結(jié)構(gòu)受力;嚴禁將原有的預埋鋼筋進行隨意切割，對預埋鋼筋缺損部位，需打眼植筋補埋，植筋深度≥20 cm;確保各變位裝置及定位螺栓的順直度，沿橫斷面拉線校直，順直度控制在2 mm內(nèi);變位裝置安裝位置需嚴格按照設計圖紙進行換算，現(xiàn)場量測，確保定位準確，否則將影響跨縫板安裝精度。

2.5 模板支設

采用竹膠板緊貼梁端支模，輔以鐵絲固定牢靠。模板間縫隙用砂漿或麻布料等填充物填塞密實，確保不漏漿，以保證混凝土澆筑密實。當發(fā)現(xiàn)伸縮縫槽口梁段崩邊破損、缺塊嚴重時，要對破損位置進行植筋恢復，使梁端保持完整，以保證結(jié)構(gòu)的受力。

2.6 安裝橡膠止水帶

待多向變位裝置及定位螺栓焊接完成，經(jīng)驗收合格后便開始進行橡膠止水帶安裝。橡膠止水帶必須先安裝，否則將影響后續(xù)混凝土澆筑及跨縫板安裝工序。

2.7 第一次混凝土澆筑

當封端模板支設完成后便可開始第一次混凝土澆筑，通常采用鋼纖維混凝土。澆筑過程中輔以振動棒振搗，緩慢提升，直至所澆筑的混凝土面略高于多向變位裝置頂面即停止?jié)仓?。此時進行混凝土收面工作，確保平整、光滑、不留孔洞，以防跨縫板安裝受力不均。最后，利用濕布對橡膠止水帶表面進行一次清理。

2.8 跨縫板安裝

當首次澆筑混凝土接近初凝時即可開始跨縫板的安裝，將每塊跨縫板對準定位螺栓，一次性安裝到位，表面用3 m直尺、塞尺檢查路面-跨縫板頂面-路面的平整度，

輔以橡膠錘輕敲微調(diào)。工前平整度控制在≤1 mm，路面與跨縫板平面要平順過渡。

2.9 后澆帶混凝土澆筑

待跨縫板安裝后，進行第二次混凝土澆筑，即后澆帶混凝土的澆筑。澆筑過程中盡量避免觸碰跨縫板，同時做好收面工作，確保與跨縫板頂面、路面平順過渡。

2.10 養(yǎng)護

混凝土澆筑完成后，采用塑料薄膜將整道伸縮縫覆蓋，待混凝土達到一定強度后（一般12 h）改用土工布覆蓋，飽水養(yǎng)生，養(yǎng)生時間≥7 d，以防混凝土表面開裂。

待養(yǎng)生周期（7 d）結(jié)束后，將伸縮縫周圍各種雜物清理干凈，使用吹風機將跨縫板面螺栓孔吹凈吹干，然后緊固螺母。最后，將每個螺栓孔用環(huán)氧樹脂灌滿封閉，待環(huán)氧樹脂凝固后，繼續(xù)進行灑水養(yǎng)生。

2.11 切縫處理與開放交通

養(yǎng)護期間嚴禁一切車輛通過，待混凝土達到設計強度后方可開放交通。在開放交通前，還需采用乳化瀝青或?qū)I(yè)的填縫料將切割縫進行封閉，阻止雨水下滲。

3 梳齒板型伸縮縫運營管養(yǎng)質(zhì)量控制

梳齒板伸縮縫在運營管養(yǎng)過程中常見的缺陷問題及處置措施如下：

3.1 后澆帶混凝土裂縫控制

導致后澆帶混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多，如配筋設計不合理、外荷載應力集中、混凝土溫縮、塑性裂縫、混凝土配比不合適、施工工藝不當?shù)鹊?，如若不處置，當雨水深入其中，便會逐漸侵蝕、破壞伸縮縫。所以，首先要在設計階段進行嚴格審核，以減小因設計原因造成的缺陷;當出現(xiàn)網(wǎng)裂破碎狀裂縫時，需要將該處混凝土鑿除，重新澆筑;當裂縫寬度≥0.15 mm、沒有網(wǎng)裂破碎狀時，可采用專業(yè)的灌封膠進行壓力灌膠封閉;當裂縫寬度≤0.15 mm時，采用環(huán)氧樹脂或?qū)I(yè)的密封膠進行表面封閉。同時，對施工過程進行嚴格的質(zhì)量管控，也是重要的處置措施。

3.2 防銹防滑控制

防銹防滑控制是指在跨縫板表面進行防銹防滑處理，因為跨縫板跨度比較大，若防滑效果不好，極易造成安全事故，故會在鋼板表面進行相應的刻槽、制作防滑釘?shù)纫栽龃竽Σ料禂?shù)，同時也要綜合考慮防滑設置是否影響到路面平整度，從而產(chǎn)生噪音或跳車現(xiàn)象。此外，鋼板表面經(jīng)過車輛反復碾壓，原有的防銹漆逐步脫落，使得跨縫板易銹蝕，因此在管養(yǎng)過程中需加強巡查，發(fā)現(xiàn)銹蝕及時處理。

3.3 梳齒填塞雜物

梳齒位置預留有一定的活動空間，以適應結(jié)構(gòu)伸縮。由于其暴露在表面，極易被雜物填塞，一旦被堅硬雜物填塞將限制該模塊的伸縮，從而使跨縫板被擠爆、破損，對行車造成極大安全隱患。因此，定期檢查梳齒，并進行吹洗清理，是最有效的預防措施。

3.4 預埋螺栓高于板面

該問題主要是在安裝定位螺栓過程中，螺栓安裝高于板面而未切除，極易導致跳車現(xiàn)象發(fā)生，嚴重的甚至扎爆輪胎。因此在緊固螺栓后，將3 m直尺置于螺栓上丈量，檢查是否與跨縫板同一平面，不滿足要求的進行切除、打磨。

3.5 止水帶滲漏及老化更換

在日常的管養(yǎng)過程中，需要注意止水帶的檢查，因為止水帶是防止橋面水流下滲腐蝕支座的唯一屏障，當發(fā)現(xiàn)止水帶質(zhì)量不滿足要求時，遵循從上至下的拆除原則進行更換。

3.6 伸縮縫縫隙過大或過小

當發(fā)現(xiàn)伸縮縫縫隙過大，與所安裝的伸縮裝置型號不匹配時，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，在梁端頭做牛腿支撐或直接更換相應型號伸縮裝置;當發(fā)現(xiàn)伸縮縫縫隙過小，伸縮量不滿足設計要求時，則要特殊處理，采取鑿磨或金剛石繩鋸切除多余部位。

4 結(jié)語

綜上研究分析，為更好保證梁體結(jié)構(gòu)受力及行車安全，提升行車舒適度，需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況靈活選取相適應的伸縮裝置，在施工過程中嚴格遵循每道施工工藝，并切實做好運營管養(yǎng)的質(zhì)量控制。

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