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淺談橋梁伸縮縫的病害及維修

發布時間：2014-07-15

　摘要：橋梁伸縮縫是橋梁結構中的薄弱部位，當其發生損壞時必須引起足夠的重視，需要進行及時的維修改造，以保證橋梁結構安全以及行車的安全舒適。本文通過分析引起橋梁伸縮縫損壞的原因，結合工作實踐經驗，對橋梁伸縮縫的維修施工談些自己的心得體會，以期在橋梁維修建設中有所借鑒。

　　關鍵詞：橋梁；伸縮縫；維修改造
　　
　　隨著橋梁設計標準的提高和施工技術水平的不斷提升，橋梁整體承載能力往往都比較高，可病害橋梁的維修卻日益增多，很多甚至是近年新建造的橋梁已經開始需要進行維修加固。究其原因，筆者通過參與本市域范圍內橋梁養護維修施工發現，除了由于交通量的急劇增加和車輛超載破壞引起外，很多還是由于橋梁伸縮縫早期損壞未引起足夠重視，逐步對橋梁造成不同程度的損害。橋梁的伸縮縫由于位于梁端的薄弱部位，長期暴露在大氣中，使用環境惡劣，是橋梁結構中最易遭到破壞而又較難修補的部位。橋梁伸縮縫在設計、施工上稍有缺陷或不足，就會引起其早期破壞。而橋梁伸縮縫的破壞，又可能引起很大的車輛沖擊荷載，惡化行車狀況，急劇降低橋梁使用壽命。因此橋梁伸縮縫早期損壞的及時維修改造是確保橋梁結構安全的重要養護措施。
　　
　　一、橋梁伸縮縫的常見病害
　　通過對本市域范圍內橋梁伸縮縫的調查發現，橋梁伸縮縫基本上以型鋼伸縮縫為主，主要存在以下兩方面問題：
　　（一）橋梁伸縮縫橡膠帶有不同程度的老化破損或脫落，引起伸縮縫部位的滲漏，橋面污水的進入不僅會造成橋梁支座的破壞，同時由于腐蝕性強、含酸量高的物質與橋梁混凝土產生化學作用，會引起墩臺或梁板砼的疏松、剝落，銹蝕橋梁的結構鋼筋，加速砼的破壞。
　　（二）伸縮縫錨固混凝土開裂，表面出現縱橫向裂縫，混凝土松散破壞露筋，錨固件松動破損，型鋼脫空翹起等，造成與兩端路面形成高差，進一步加深車輛沖擊力的破壞作用。
　　
　　二、橋梁伸縮縫破損原因分析
　　（一）由于實際運營過程中存在超載車輛，加上交通量每年都在遞增，巨大的車輪沖擊造成伸縮縫部件松動、脫落和損壞，影響伸縮縫的實際使用壽命。
　　（二）在安裝伸縮裝置時對施工工藝往往不夠重視，對施工質量容易忽視，出現伸縮縫安裝不牢固、混凝土未按要求高標號使用、砼振搗密實不夠等情況，在車輛重復沖擊荷載作用下，引起混凝土破碎、型鋼松動等病害。
　　（三）伸縮裝置兩側水泥砼或瀝青砼鋪裝層結合不好，碾壓不密實，容易產生開裂、脫落。加上剛柔相接，容易產生臺階，最終引起伸縮裝置的破壞；或者有時為了提前開放交通，過渡段的錨固混凝土養護齡期不足，導致伸縮縫產生早期損傷。
　　（四）老橋加寬拼接處，由于設計時對原橋邊板受力考慮不足，未采取補強加固措施，只是簡單的設置了縱向伸縮縫，成為橋梁受力的薄弱部位，留下結構安全隱患。在車輛荷載的反復作用下，導致伸縮縫位置及兩側的橋面鋪裝層發生破損，甚至引起梁板開裂，嚴重影響橋梁結構安全。
　　
　　三、橋梁伸縮縫的維修
　　橋梁在營運過程中，伸縮縫裝置是直接承受最大動力載荷的附件，橋面很小的不平整就會使它承受很大的沖擊力，極易造成伸縮縫損壞。由于伸縮縫裝置損壞至一定程度即會引起橋面跳車，從而影響橋梁的結構安全。因此對于開始局部損壞的伸縮縫應及時進行修復，采取修補、更換或改造等措施，做到經常性、不間斷的維護，確保伸縮縫裝置處于正常工作狀態。
　　（二）伸縮逢的修補
　　橋梁由于交通行車的需要，盡量不要處于長時間封閉施工狀態，因此對于只是局部錨固混凝土破損的伸縮縫，可只對破損部位進行維修處理。首先切割破損部位兩側混凝土，用風鎬破碎，但不能破壞伸縮縫錨固鋼筋。清理預留槽，檢查預埋筋，在必要時，可以進行豎向支撐筋和縱向拉筋的補植，保證型鋼安裝位置正確牢固。然后澆筑兩側的混凝土，澆筑的混凝土一般為C50的鋼纖維混凝土。為減少混凝土的養生期，可摻加早強劑，以便盡快開放交通。
　　（二）伸縮縫的更換
　　對于損壞變形嚴重的伸縮縫，必須采取更換的維修方法。主要控制要點有：
　　1、開槽：①根據設計圖要求確定開槽寬度，準確放樣，打上線后用切割機鋸縫，鋸縫應整齊、順直，把水泥混凝土或瀝青混凝土切透，以免開槽時縫外混凝土松動。②用風鎬開槽，開槽深度不得小于設計開槽深度，將槽內的瀝青混凝土、松動的水泥混凝土鑿除干凈，鑿毛至堅硬層，用強力吹風機或高壓水槍清除浮塵和雜物。③梁端間隙內的雜物、混凝土塊等必須清理干凈，用泡沫塑料填塞密實。理順、調整槽內預埋筋，對漏埋或折斷的預埋筋應進行修復。
　　2、伸縮縫定位安裝：①伸縮縫安裝時的實際氣溫與出廠時的溫度有較大出入時，須調整組裝定位空隙值，伸縮縫定位寬度誤差為±2mm，要求誤差為同一符號，不允許一條縫不同位置上同時出現正負誤差。伸縮縫上頂面比兩側瀝青（水泥）混凝土面層的標高低約2～3mm，控制伸縮縫的標高，對伸縮縫的縱向直線度進行調整。②調整到符合設計要求后進行臨時固定，固定時應沿橋寬的一端向另一端依次將伸縮縫邊梁上的錨固裝置與預留槽內的預埋鋼筋每隔2～3個錨固筋焊一個焊點，兩側對稱施焊，以保證伸縮縫不再發生變位。在焊接的同時，隨時用三米直尺、塞尺檢測異型鋼的平整度，平整度應控制在0～2mm范圍，否則很容易出現跳車現象。
　　3、混凝土澆筑：澆筑前在縫兩側鋪上塑料布，伸縮縫內用泡沫板填塞，防止沙漿流入伸縮縫內，保證混凝土不污染路面。混凝土振搗時兩側同時進行，為保證混凝土密實，特別是型鋼下混凝土的密實，用振搗棒振至不再有氣泡為止。混凝土振搗密實后，用抹板搓出水泥漿，分4～5次按常規抹壓平整為止。特別注意平整度，伸縮縫的混凝土面比原橋面（路面）的頂面略低1～2mm為宜，過高或過低都會造成跳車現象。水泥混凝土澆筑完成后覆蓋麻袋或草苫子，灑水養生，養生期間嚴禁車輛通行。經過養生，水泥混凝土強度達到設計強度的50%以上后，可安裝橡膠密封條（止水帶），安裝前必須把縫內充當模板的泡沫板、漏漿的混凝土硬塊全部掏干凈后，嵌入橡膠條。
　　（三）伸縮縫的改造
　　伸縮縫的改造主要是針對老橋拼寬設置的縱向伸縮縫，由于原橋邊板變成中板，受力狀況完全不同，而設計時對邊板翼緣部位又未進行加強處理，在車輛荷載的重復作用下引起伸縮縫和橋面的損壞。出現這種情況，如果只是簡單的修復伸縮縫不能徹底解決問題，在工程實踐中通常對伸縮縫進行改造，把縱向伸縮縫改造成濕接縫，使拼接處變為剛性連接，有利于荷載的橫向均勻傳遞。主要做法是，鑿除伸縮縫及橋面鋪裝混凝土后，經檢查如果拼接處邊板有開裂等情況則必須進行調換；如果原邊板完好，則將翼緣懸挑部分混凝土鑿除，用膨脹螺栓將鋼板縱向固定在兩側橋板側面，然后放置加強鋼筋，加強鋼筋必須與鋼板焊接固定，采用雙面焊接，整體澆筑濕接縫混凝土，要求采用C50聚丙烯纖維混凝土。
　　
　　結束語：
　　伸縮縫作為橋梁的附屬結構雖然細小，但對橋梁的整體質量安全卻有重要影響，伸縮縫在長期的使用過程中，如果養護不到位，伸縮縫的性能下降，對橋面行駛的車輛極易造成安全隱患。為此在日常的養護工作關鍵是要加強定期清理，發現損壞應及時進行維修，以保證伸縮縫能正常工作，確保橋梁結構安全和行車舒適，保障公路的暢通安全。
　　
　　參考文獻：
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　　[6]李文濤.淺談公路橋梁伸縮縫維修與保養[J].科技信息,2012,(15)

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