公路橋梁伸縮縫病害的成因及防治

鄧超新

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，道路車流量日益增加，其中重載車輛占據(jù)較大的比重，甚至有超載車輛，而此類車輛的荷載作用較強，容易導致橋梁伸縮縫出現(xiàn)病害以及加重既有病害。對此，必須采取行之有效的防治措施，從根本上消除橋梁伸縮縫的各類病害。在本文中，則重點圍繞路橋伸縮縫病害的成因和防治措施兩個方面展開探討，闡述工作思路及作業(yè)方法，以期給同仁提供參考。

關(guān)鍵詞：路橋工程;伸縮縫病害;成因;防治措施

受溫度變化的影響，橋梁會在縱向顯現(xiàn)出變形現(xiàn)象，同時車輛運行過程中的載重作用較大，對橋梁有較強烈的沖擊作用，導致本就較為脆弱的伸縮縫出現(xiàn)病害，原本已經(jīng)發(fā)生病害的伸縮縫則會進一步受到影響。隨著病害程度的加劇，車輛駛過伸縮縫時有明顯的顛簸，甚至危害橋梁的正常使用。可見，有效防治橋梁伸縮縫病害勢在必行。

1 公路橋梁伸縮縫病害的成因分析

1.1 常見病害類型以及成因

型鋼伸縮縫變形，這主要是因為橡膠止水帶出現(xiàn)了破損或者錨固區(qū)的混凝土出現(xiàn)了網(wǎng)裂等。其中，伸縮縫橡膠損壞，主要是由于鉚釘出現(xiàn)松動或者橡膠板發(fā)生了變形以及斷裂;伸縮縫堵塞，主要是由于在長期的使用過程中，其中沉積了大量的沙石等雜物，以至于影響到伸縮縫的伸縮功能。當溫度升高過程中，主梁無法進行自由地伸展，各梁之間產(chǎn)生的推力將會導致其頂部或者橋臺背墻處出現(xiàn)斷裂;伸縮縫過于狹窄，主要是由于在安裝的過程中，對伸縮縫的寬度確定的有問題，以至于未能留出足夠的壓縮量;伸縮縫高差，其主要與橋臺的沉陷現(xiàn)象有關(guān)，部分情況下也與支座墊石碎裂具有密切的關(guān)聯(lián)，導致橋梁與路面銜接部位缺乏平順性，從而出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象，一方面不利于車輛的正常通行，另一方面則會迫使伸縮縫受到外部的沖擊作用，從而顯現(xiàn)出更為嚴重的問題。

1.2 設(shè)計不合理以及考慮的因素不全面

在設(shè)計伸縮縫時，若開口預留伸長量不足，將明顯加大橡膠條的受損概率，例如出現(xiàn)被拉斷的情況。雨水對橋面具有持續(xù)性的侵蝕作用，隨著時間的推移，支座處的金屬結(jié)構(gòu)在與外部環(huán)境接觸后會發(fā)生腐蝕。而臺背與梁頭間存在雜物，在發(fā)生擠壓后易損傷臺背與梁頭。若伸縮縫兩側(cè)所設(shè)置的型鋼在高程方面存在差異，則容易出現(xiàn)型鋼變形現(xiàn)象。

1.3 施工方法不合理

伸縮縫裝置兩側(cè)的混凝土缺乏密實性，在外部作用下，鋪裝層結(jié)合部位顯現(xiàn)出問題，可見混凝土脫落，甚至會對伸縮縫的功能造成影響。在實際施工中，橡膠密封條未準確設(shè)置至指定位置，所安裝的鉚釘發(fā)生松動，橡膠密封膠條易受損。此外，伸縮縫兩端伸入護欄基座時并未設(shè)置仰角或是其角度偏小，此時容易漏水，且在降雨天氣更為明顯。在混凝土澆筑施工中，未按照科學的方法操作，澆筑的混凝土局部缺乏密實性，存在蜂窩、空洞等質(zhì)量問題，削弱路面的承載力，在后續(xù)使用中，過往車輛會產(chǎn)生沖擊力，該部分外力作用于伸縮裝置錨固系統(tǒng)以及過渡段，結(jié)構(gòu)的完整性受到影響，承載性能衰退，長此以往，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)大范圍受損的情況。且隨著使用時間的延長，在高頻振動以及車輛荷載的雙重作用下，伸縮裝置將逐步受損，應(yīng)有的功能隨之喪失。

1.4 養(yǎng)護方法不合理

經(jīng)長期使用后，鋪裝層有老化現(xiàn)象，若未定期開展檢維修工作，則橋梁的受損程度將隨著時間的推移而加劇，造成更為嚴重的質(zhì)量問題。車輛通行時攜帶的砂土以及各類雜物會逐步堆積在伸縮縫處，若未及時清理干凈，則會影響伸縮縫原有的伸縮量，使該裝置的正常功能難以得到有效的發(fā)揮。除此之外，自然條件也會對伸縮裝置帶來明顯的影響，較為極端的有連續(xù)性的強降雨、地震等，受外部條件的作用，伸縮裝置出現(xiàn)不同程度的損傷。

2 公路橋梁伸縮縫病害的防治與維護措施

2.1 合理預留、正確選型

（1）準確控制安裝預留量。公路橋梁建設(shè)工作發(fā)生于室外環(huán)境，自然條件（溫度、降雨等）對其的干擾作用較強，例如環(huán)境溫度具有變動性、部分時段的降雨量明顯增加等，其均會對橋梁伸縮縫造成不良影響。為適應(yīng)特殊的外部環(huán)境，在橋梁設(shè)計階段便要充分考慮到橋梁伸縮溫度的取值，同時合理設(shè)定其安裝預留量，使其富有“彈性”。

（2）合理選擇伸縮縫的型式。在選型時，需要重點考慮到如下幾項因素：1）溫度取值;2）混凝土的特性，主要關(guān)注的是其徐變以及收縮系數(shù);3）橋端部轉(zhuǎn)角與K值的關(guān)系;4）橋面積溫等。在對各項關(guān)鍵的因素做全面的分析后，選擇綜合性能較好的伸縮縫型式，再結(jié)合實際情況組織設(shè)計與施工，充分發(fā)揮出伸縮縫的作用。

2.2 有效控制伸縮量指標

伸縮縫安裝施工中，若存在焊接作業(yè)要求，則需注重對焊接溫度的控制，以10℃～20℃以內(nèi)較為合適。此外，焊接時詳細檢查各結(jié)構(gòu)之間的間隙，判斷其是否存在不達標之處。為保證伸縮縫力的有效傳遞，在選擇混凝土時可以優(yōu)先考慮C50特快硬微脹混凝土，確定該類混合料的配比，根據(jù)施工要求拌制適量質(zhì)量達標的混凝土。合理選擇水平鋼筋，以完成橫向連接操作。為充分提升伸縮裝置的應(yīng)用效果，在設(shè)計時還需考慮到橋面的防排水特性、橋梁構(gòu)造等多方面因素，且在統(tǒng)籌兼顧各項細分因素后，才能夠得到更為可行的設(shè)計方案，有利于后續(xù)高效開展伸縮縫結(jié)構(gòu)的維護工作。

2.3 伸縮縫的養(yǎng)護與管理

混凝土澆筑完成后，進入養(yǎng)護環(huán)節(jié)。養(yǎng)護是提高施工質(zhì)量的關(guān)鍵，必須合理應(yīng)用養(yǎng)護方法，并采取管理措施。根據(jù)水泥易發(fā)生水化熱等方面的特性，可采取覆蓋麻布袋并灑水養(yǎng)護的方法，有效穩(wěn)定混凝土的溫度和濕度，使其在良好的溫濕度條件下成型，時間至少為7 d。養(yǎng)護全程加強交通管制，任何無關(guān)車輛均不可駛?cè)氍F(xiàn)場。經(jīng)過養(yǎng)護后，若水泥混凝土的實測強度可達到設(shè)計要求，則清理縫內(nèi)的雜物，待其保持潔凈后即可安裝橡膠密封條。

養(yǎng)護是一項精細化水平較高的工作，合理的養(yǎng)護方法將顯著提升伸縮縫的施工效果，在養(yǎng)護期間必須采取有效的管理措施。例如，及時清理伸縮縫上的雜物，若發(fā)現(xiàn)部分構(gòu)件受損或是無法正常使用，則及時予以更換;加強現(xiàn)場交通管理，減小車輛對伸縮縫的破壞性影響;按照特定的頻率檢查邊梁與橋面鋪裝的連接部位，判斷其是否存在受損、滲漏、裂縫等異常狀況，若有則要予以修補，保證結(jié)構(gòu)的完整性，使伸縮裝置與梁、板間的錨固強度均可達標;及時檢查伸縮裝置的頂面，重點考慮的是其是否具有平整性與完整性，若有異常狀況則需對滑動承壓支座、滑動壓緊支座做詳細的檢查，當發(fā)現(xiàn)支座結(jié)構(gòu)受損后，及時更換全新的支座。

后續(xù)，當公路橋梁通行一定數(shù)量的車輛后，則需要對伸縮縫采取有效的維護措施，目的在于減小外部因素對伸縮縫的不良影響，保證伸縮縫的完整性，提升其耐久性，確保伸縮裝置可以在設(shè)計使用年限內(nèi)始終保持正常工作狀態(tài)。除此之外，需要定期清理雜物，避免縫內(nèi)堆積砂石等，否則將在此類干擾物的作用下導致密封橡膠受損或是出現(xiàn)堵塞的情況。若橡膠帶受損，則確定該橡膠帶的型號，選擇與之相一致的全新橡膠帶，予以換新處理。在全面落實養(yǎng)護與管理工作后，保證伸縮裝置的完整性，使其可以在日常使用中自由地伸縮。

3 結(jié)束語

綜上所述，高速公路車流量日益增加，對工程基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)質(zhì)量提出更高的要求。具體至公路橋梁工程中，則需充分考慮橋梁伸縮縫的施工，原因在于其容易由于設(shè)計及施工方法不當、外界因素干擾而出現(xiàn)質(zhì)量問題。作為工程技術(shù)人員，需要高度重視橋梁伸縮縫病害，明確其成因，再根據(jù)所掌握的信息采取相應(yīng)的防治措施，例如合理選擇伸縮縫裝置的類型、正確設(shè)計與施工、加強日常養(yǎng)護管理等，從根本上規(guī)避伸縮縫的各類質(zhì)量問題，保證伸縮縫裝置可正常使用。

參考文獻：

[1]張文淵.道路橋梁工程伸縮縫施工質(zhì)量技術(shù)控制研究[J].城市周刊，2019（15）：36.

[2]彭立群，林達文，王進，等.鐵路橋梁彈性體伸縮縫粘接性能試驗設(shè)計與研究[J].軌道交通裝備與技術(shù)，2020（1）：5-9.