浅论模数式桥梁伸缩缝的破坏分析及维修养护技术
2017-02-27
桥梁在营运过程中，伸缩装置是承受载荷的关键构件，在车辆碾压荷载反复作用下，极易造成损坏，严重威胁行车安全。伸缩装置一旦破坏，需尽快维修保证行车安全，但在不能完全中断交通情况下进行作业，将是非常危险和麻烦的事情，特别是如何根据伸缩缝破坏形式，详细分析原因，制定科学合理维修方案以避免修了再修至关重要。本文针对桥梁运营中应用最广泛的模数式伸缩缝维修及更换，从破坏形式及原因分析、维修更换原则、施工要点做一探讨。
1 伸缩缝破坏形式
伸缩缝破坏形式多种多样，不同的地区和路段均有所不同。笔者根据经验将模数式伸缩缝破坏形式分为三类：
1.1 异型钢破坏：表现为（1）单缝边梁以及多缝的中梁断裂，出现晃动、噪声甚至弹出路面。（2）中梁与横梁焊缝脱落。（3）位移箱承压（压紧）支座变形脱落、联动机构失效。（4）锚环（板）与型钢脱焊。
1.2 混凝土破碎：表现为（1）型钢两侧锚固混凝土开裂。（2）型钢与锚固砼分离。（3）混凝土破碎，形成坑洞，在车辆的持续荷载作用下，坑洞不断扩大，砼保护作用失效，加速型钢破坏。（4）桥台侧混凝土横向开裂（裂缝在台背线处）。
1.3 橡胶密封条：老化、破裂、脱落。
2 常见破坏部位分析
笔者将伸缩缝常出现的破坏部位分为以下三类：
2.1 结合部位
2.1.1 锚固混凝土与路面沥青砼连接处
1）初始安装时槽口边沥青砼下方杂物未清，有软弱夹层或槽口边被破坏，运营通车后先是该处沥青砼出现坑洞，进而车辆撞击锚固砼。
2）初始安装切缝时切过背墙线，运营后因路基不均匀沉降造成锚固砼横向裂缝，仅见桥台处。
2.1.2 锚固混凝土与型钢连接处
1）二者的线膨胀系数是不一致的，若砼未振捣密实，不能有效包裹型钢而致破坏。
2）止水胶条在砼浇筑后安装，型钢卡槽内有砼漏浆，除浆过程敲击型钢，致二者出现早期分离。
2.1.3 预埋筋与梁体结构结合部
预埋筋未与梁体结构筋有效连接，或预埋在桥梁铺装层内或仅很薄的砂浆层包裹，视为“假筋”，过早松动。安装时未发现或正确处置，根基不牢。
2.1.4 型钢卡槽与橡胶条结合部位
1）异型钢卡槽不规则，胶条无法安装牢靠。
2）浇砼时为保护好卡槽，致使漏浆，不能很好结合。
工人安装止水胶条时不能严格按规程作业，未装牢。
2.2 薄弱部位
2.2.1 边梁钢与锚板焊接点
易脱焊，多见于单缝使用C型钢或F型钢时。
2.2.2 多缝中梁钢接头部位
1）规范要求中梁12m以内不许拼接，拼接时应错位并应加钢板加固，部分企业未能做到。
2.2.3 多缝中梁与支撑横梁的焊接部
此处是最主要的承重点。焊接工艺不过关或支撑横梁材质差时，此处易断裂。
2.3 特殊部位
2.3.1 承压（压紧）支座与支撑横梁及箱体的连接部位
1）联动机构是模数式大型伸缩缝的核心。承压（压紧）支座安装不牢或质量差时易脱落。
2.3.2 位移箱
1）位移箱既是承重箱又是保护联动机构的保险箱，安装时该位置必须密封好，否则易发生混凝土漏浆，影响连动机构正常工作。
2）安装时应在位移箱三个侧面均加设支撑钢筋，形成一个平面，以利联动机构正常工作，部分安装人员不懂此理，胡乱设置支点，导致受力不均，支座破坏。
2.3.3 防撞墙翘头防水处
此处不行车，重视度不够，易出现脱焊、漏水
3 破坏原因分析
3.1 设计原因
（1）设计型号选用失当，如D160型误用了D80型。（2）设计未对混凝土提出有针对性要求。（3）伸缩缝类型选用不当。如根据经验重交通流情况下一般不宜选用齿板式伸缩缝。
3.2 施工及制造原因
（1）施工队伍不专业，不能发现和正确处理槽口缺陷特别是构造缝过宽、预埋钢筋 “假筋”等重大隐患，笔者认为这也是造成伸缩缝病害的主要原因；
（2）赶工期、粗糙施工，对安装工艺重视不够；安装时支撑筋受力点错误；
（3）后浇混凝土振捣不密实，有空洞，难以承受车辆荷载强烈冲击碾压；
（4）产品组装及焊接质量不过关；缝体中梁未按要求下料接长（12米以内不才允许拼接）；
（5）异型钢质量不过关，耐疲劳荷载不达标，易断裂。
3.3 其他原因：（1）交通超载现象严重。（2）桥梁伸缩不均衡、支座沉降异常（3）运营期维护不到位。
4 维修养护原则
4.1 伸缩缝的破坏形式调查，确定病害等级。笔者根据自身经验将桥梁伸缩装置破损状况分为三个等级：
4.2 维修更换原则：（1）确定有经验的专业队伍。（2）详细分析原因、确定病害等级，对症下药，确定科学合理维修方案。（3）贯彻“彻底性维修原则”。不能只求快，而要注重从根本上解决问题，做到又好又快。
5 维修更换要点
5.1 维修方案：现场勘查，分析原因，站在全寿命周期成本角度考虑问题，确定有针对性的维修方案。
5.2 旧伸缩装置的拆除：（1）槽口应使用空压机及高压水枪进行全面彻底清理，防止夹层残存。清理至原梁板端部，特别注意保护原梁板。（2）原伸缩缝拆除使用气割时，应注意保护原预埋筋。（3）非整体拆除时，应重视局部破坏位置边界线的确定及切割方案，防止新老部位搭接不利造成新的病害。
