浅析桥梁伸缩缝施工设计
2016-12-26
1 桥梁伸缩缝的种类与跳车的原因分析
桥梁伸缩缝有不同的结构，根据伸缩量大小分为不同的规格，根据公路等级、交通量、行车舒适度来选择不同种类的伸缩缝，以满足经济、适用、可靠、耐久的要求。伸缩缝从其构造上可分为：梳形钢板伸缩缝、橡胶伸缩缝、模数式伸缩缝、填充式伸缩缝和无纺布伸缩缝等，它们的造价大不相同，适用范围不同，耐久性也不相同，因此，如何选择合适的伸缩缝是伸缩缝设计的重点。虽然不同结构的伸缩缝都能满足适当行车条件的使用要求，但施工质量对其使用效果有着决定性的影响。产生跳车的原因大致有以下几点：
1.1 设计不周
在伸缩缝设计过程中往往只注重计算桥梁的伸缩量,并以此进行选型,而对伸缩装置的性能了解不全面,忽视了对产品的相应技术要求。如果伸缩装置本身构造刚度不足,锚固的构件强度不足,不可避免地过早损坏。另外设计时也在对梁端部未能慎重考虑,对伸缩缝附近的砼未采用高标号砼,在反复荷载作用下,导致梁端破损而引起伸缩装置失灵。或者有时变形量计算不恰当,未能充分考虑各种因素的影响,采用了过大或过小的伸缩间距,直接影响伸缩装置使用效果,亦可导致伸缩装置破损而产生跳车。
1.2 施工质量差
在施工程序上,伸缩装置安装是桥梁施工的最后几道工序之一。一些工程为了赶竣工通车而盲目抢进度,未能按安装程序及有关操作要求施工,对伸缩装置的安装也未考虑由专业施工队伍统一安装,其质量达不到规范要求的允许误差和质量要求。再加上桥面、路面、伸缩缝施工工序安排不当,造成三者顶面标高不一致,形成台阶而导致跳车。
1.3 养护不及时
正常的维修、养护是保证伸缩装置正常工作和延长使用寿命必不可少的重要环节,而此项工作往往被忽视。由于养护管理不善,伸缩装置出现的局部损坏维修不及时,桥面没有经常清扫,由过往车辆带来的泥沙、石屑等杂物将伸缩装置淤死,影响伸缩装置的伸缩功效,造成破坏加剧,严重者可导致整条伸缩缝破损。
通过以上分析可知，除了养护外，也应充分重视伸缩缝的施工工艺设计和质量控制。
2 伸缩缝施工工艺设计
2.1 做好施工前准备工作，包括熟悉图纸、安装操作规程，并进行施工操作规程培训；对伸缩缝的位置编号进行检查，对伸缩缝进行顺直度、平整度扭向及间距进行检查验收工作；机械设备配备齐全，小型机具应全部到位，尤其是发动机，必须检查其完好率，同时确保有一台作为备用，保证施工顺利进行；合理选择拌和站及混凝土的运输，混凝土采用C50钢纤维高强度混凝土，长距离运输容易出现离析，应尽量保证拌和站的位置使运输距离最短；配备采条布、土工布、钢板或帆布，以防止路面污染；做好施工警示标志，加强交通管制，确保施工质量。
2.2 切缝。要求在切割伸缩缝之前必须对沥青油面平整度进行检测，根据实际平整度情况考虑是否适当扩大切割面的宽度 ，如果加宽切割后路面平整度仍达不到伸缩缝安装要求，要对对路面进行返工处理，再进行伸缩缝施工，以避免因沥青面层不平整而影响伸缩缝的施工质量。如果平整度没问题，就根据施工图纸要求确定开槽宽度，准确放样，打上线用切割机割缝，锯缝线以外的沥青混凝土路面，就以贴胶带纸或加盖塑料布进行保护，以防止锯缝时产生的石粉污染路面。锯缝应整齐、顺直。切缝后应立即用清水将石粉清除干净，如果切缝是直接用干切，即没添加水而进行割缝，则应立即用鼓风机吹干净，否则等过后（遇水）干掉就很难清洗，造成路面污染。
2.3 开槽。用风镐开槽，开槽深度不小于12cm，伸缩缝开槽后应将槽内所有杂物清除干净，同时应在旁边放好彩条布或钢板，将开槽产生的杂物统一放在彩条布或钢板上；如发现梁与梁之间间隙不符合要求（即大于或小于规定范围），应采取措施加以处理；应理顺、理直槽内的预埋筋及锚固筋，对预埋筋应进行除锈处理，同时如果检查发现原来梁板预埋钢筋不足，应及时补打数量足够的膨胀螺栓，以确保型钢的安装质量；开槽后应禁止车辆通行，禁止施工人员及其它人员在槽两侧边缘踩踏，影响砼施工质量。
2.4 型钢安装。安装以前检验槽内杂物是否清理干净，特别是桥梁支座间的杂物必须用高压水枪冲冼干净；在型钢定位之前对型钢进行平直度的检查，虽然产品在出厂前已进行过平直度的校正检查，但是不排除运输途中或装卸对产品的平直度的影响；为确保质量，要求在整个型钢安装过程中经常进行顺直度及平整度检测，型钢的顺直度应控制在3mm以内，平整度用3m直尺检查应控制在2mm以内，型钢顶面与路面高差应控制在2mm以内，发现问题及时处理，避免型钢安装完成后因平整度或顺直度不符合要求而造成返工；型钢定位后采用分段点焊加固的方法，以免型钢过热产生变形，焊接采用高质量的焊条，逐条焊接，先焊接顶面，再焊接侧面，最后焊接底面，确保焊接质量。
2.5 混凝土浇筑。型钢定位锚固和布设路面层钢筋后，二次清理槽内垃圾并用水冲洗，经监理验收合格后，方可浇筑钢纤维混凝土；检查砼配合比是否按经监理批复的设计配合比进行，是否掺入外加剂，同时应对砼坍落度进行检查，砼坍落度控制在3mm以内，确保C50钢纤维砼质量；砼必须浇筑密实、平整无蜂窝并一次浇筑，保证整体性；混凝土振捣应采用两侧同步振捣的方法，至出浆、不再有气泡为止，确保振捣密实，特别是对一些死角的地方，更应注意混凝土的振捣密实性；振捣密实后用刮杆将混凝土表面刮平,平整度一般应控制在低于路面标高2mm（不要超过2mm）。
2.6 养生。混凝土初凝后应在其表面洒水并覆盖麻袋或土工布，养护时间应不小于7昼夜；同时养生期间应由专人进行交通管制，做好防护或封闭措施，如在离桥头两侧50m处用挂彩旗的绳子封闭交通，并设立指示、警示标志，严禁车辆及行人通行，确保混凝土质量。
2.7 安装橡胶条。经过养生、（钢纤维）混凝土达到设计强度的50％以后，方可安装橡胶条。安装前应将缝内的泡沫板、纤维板全部掏干净，以免杂物夹在缝内，影响混凝土的伸缩性。橡胶止水条安装应平整，长度适当，并做到整洁，外表美观，顺畅。
3 施工技术质量控制
3.1 对目前常用的桥梁结构而言，伸缩装置的锚固系统很难准确地预埋在梁中，且桥梁施工队伍往往忽视预埋位置的准备施工，大部分锚固在铺装层混凝土中，由于混凝土厚度太薄、体积太小，还加上预埋件的位置干扰，施工难度大，过渡段混凝土的锚固作用实际上大打折扣，预埋件的锚固质量也大受影响。桥面采用沥青混凝土铺装，往往伸缩装置安装在先，桥面铺装在后，沥青面层和过渡段混凝土之间很难铺平，加上刚柔相接，容易产生台阶。车辆通行振动产生冲击使伸缩装置锚固系统和过渡段混凝土受力瞬时加大，而由此产生的振动又是高频振动，在反复的车辆瞬时荷载作用下，伸缩装置锚固混凝土不能保持弹性而破坏，锚固装置在反复动载震动下产生变形并与混凝土剥离，最终全部破坏。因此要求施工队伍按照设计精心施工是至关重要的。
3.2 伸缩缝安装施工是桥梁施工最后几道工序之一，为了赶竣工通车，对最后几道伸张缝，施工人员容易疏忽大意，不按安装程序及有关操作要求施工。另外，伸缩装置安装后混凝土没有达到强度后就提前开放交通，致使过渡段的锚固混凝土产生早期损伤，导致伸缩缝营运环境下降。因此施工前合理安排好工序，动态调整，做好工程与进度之间两不误。
3.3 伸缩缝安装的质量是与施工队伍密切相关的，同时也和厂家的产品息息相关，因此伸缩缝的安装一定要由专业安装队伍来施工，才能最大限度保证施工质量。桥梁伸缩缝处预埋混凝土施工为施工过程过渡，最终须挖开，这方在需要受到重视。
3.4 由于桥梁施工由路基施工单位先行施工，中间检查发现施工单位对桥梁伸缩缝下的垃圾清理极为不重视，相当多的桥梁支座处垃圾较多，有关部门虽采取了各种措施，要求清理干净垃圾，但效果不佳，给桥梁工程质量留下隐患。我省高速公路已明确要求施工单位递交桥梁支座使用年限内不可撤消保函，以促使施工单位全面重视引起桥梁支座破坏的各种因素。
参考文献：
[1]蓝光欣.浅谈公路桥梁伸缩缝[J] .湖南交通科技,2001. 1
[2]张卫国，桥梁伸缩缝施工关键技术，工程建设与设计，2007.4
