桥梁伸缩缝破坏形式及修复方法分析

谢燕雪

（中实翊（福建）建设工程有限公司， 福建 厦门 361003）

伸缩缝是桥梁梁端间的重要连接部件，能够抵消各种复杂的动、静荷载，对桥梁端部的伸缩与防水有着重要防护作用。伸缩缝长期暴露于自然环境中，且不断经受混凝土收缩的应力和蠕变、磨损、疲劳、化学侵蚀等长期影响，随着运营时间的推移，将出现不同类型的病害，影响桥梁使用的耐久性，给桥梁行车带来安全隐患。因此，有必要对桥梁伸缩缝的破坏形式进行分析，制定防范和快速修复措施，保证桥梁的运营安全。

1 常见桥梁伸缩缝的破坏形式

1.1 模数式伸缩缝

模数式伸缩缝的主要破坏形式有：伸缩均匀性差、失效；中梁构件开焊后，出现晃动和噪声； 密封胶条脱落或老化，出现渗水；两侧过渡段混凝土裂缝、破损等，钢筋裸露；锚固系统的局部和整体性破坏等。

1.2 梳齿板形钢板伸缩缝

梳齿板形钢板伸缩缝的主要破坏形式为梳齿板脱落、螺栓松动或螺帽弹出。这种破坏形式主要是因为钢板的变形量与下部混凝土的变形量不同，伸缩缝在使用过程中，齿板和垫板存有间隙，行车碾压时，因连接部位受力不均而造成的。

1.3 简易伸缩缝

简易式伸缩缝的破坏形式主要表现为：夏季时，缝隙中的填料被挤出、上鼓，引起跳车。冬季时，断开、拉开，出现漏水等。软性填充料，易于老化并脱落，失去伸缩作用。

1.4 橡胶伸缩缝

橡胶式伸缩缝的破坏形式包括：橡胶件破损、剥离，锚固件损坏，伸缩缝下陷或鼓出，螺栓孔填充料被拉离等。

2 桥梁伸缩缝的修复方法

伸缩缝修复是桥梁养护阶段的重要工作，在修复前，应对桥梁展开详细的现场勘测，根据伸缩缝的类型，评定桥梁伸缩缝的损坏程度和范围、作业环境、工程成本等因素，选择整体或局部换填修复方法。

2.1 整体换填修复法

整体修复比较常用的修复方法是柔性伸缩缝修复法。这种方法主要采用TST或BJ200 材料，因这两种材料兼顾高温和低温性能，适用于中国几乎所有地方。

TST 是多种高分子聚合物和沥青混合物，经特殊工艺制作成高粘弹塑性材料，常温呈弹塑状态。施工时，将直径20～40 ㎜的碎石，加热至100～150℃，并摊铺在槽口中。TST 材料加热至90～210℃后，倒入槽内，以TST 熔液全部填满碎石缝隙为宜。再用小振碾碾压，达到一定的压实度和平整度。接缝表面可采用火焰喷射器，将超出槽口宽的1 ㎝处烫平，使接缝与桥面成为一体。施工过程不必中断交通，采可用半边施工方法，给车辆行驶带来方便。TST 伸缩缝适合于跨径≤20米、伸缩量≤50mm 的桥梁伸缩缝修复。

BJ200 是一种高分子聚合体改性沥青，施工时，无需设置锚固构件或在梁端预埋锚固钢筋，将其加热至170～190℃后覆盖槽底并刮平，槽侧面也刷料。BJ200 混合料的碎石直径控制在20～40 mm，加热至150℃～190℃，石料与密封胶配合比1：5。混合料搅拌后，快速倒入伸缩缝槽并刮平，铺筑高度要超过相邻路面1cm。压实机压实混合料后，停留热天1 h、冷天4～5 h，即可通车。BJ200 材料伸缩缝修复法，成型后与路面衔接平滑整洁，密封防水性能好，接缝处不渗水或灰，耐酸碱腐蚀，可承受纵、横、竖方向最大50mm 的伸缩量。该方法适用于桥梁跨径30～100m 的中桥，桥梁跨径8～30m 的小桥。

2.2 局部修复法

伸缩缝局部修复采用高性能水泥混凝土时，混凝土中可掺入一定量的钢纤维，增加伸缩缝的耐久性和耐磨性，并使用界面剂处理新旧混凝土截面，能有效增加新旧混凝土的粘结强度和使用年限。采用高性能水泥混凝土修复伸缩缝，施工工艺简单，新旧混凝土界面粘接好，夜间亦可进行修复工作，并在24 小时内通车。

在沥青混合料中掺入TF 聚脂纤维，可使沥青填料具有一定的骨架支撑作用，增加混合料的内聚力，使集料间嵌锁牢固，提高混合料的高温稳定性和强度。同时，混合料中增加TF 聚脂纤维，能够提高沥青混合料与石料的粘附性，具有一定的防水性，是一种值得推广的伸缩缝局部修复方法。

此外，对于锌铁皮伸缩缝的软性填料老化脱落时，可在清除原缝隙泥土后，再填筑新填缝料；钢板伸缩缝的钢板与角钢焊接破裂、梳齿断裂的情况，应清除垢秽后重新焊牢。

3 桥梁伸缩缝修补工程案例

厦门市某大桥始建于上世纪九十年代，日通行能力50000 辆，行车时速80 公里/时。该桥梁车流量大、车速快，维修困难较大。为了能够在最短的时间内，将破损的伸缩缝修复完成，排除安全隐患并尽早开通，修复方法采用快硬钢纤维砼修补法，钢板覆盖养生的方法。

3.1 材料及配合比

硬硫铝酸盐水泥；细集料采用平均粒径0.35～0.48mm，含泥量＜2%的中粗砂；粗集料采用5～20mm，含泥量＜1%，质地坚硬的碎石；选用长度30mm、当量直径0.60mm，强度≥380MP 的钢纤维。

钢纤维混凝土的配合比设计，需考虑抗折强度和抗压强度双控标准要求，抗折强度6.5MPa，抗压强度40Mpa，配合比设计为：水：水泥：砂：碎石=0.4：1：1.19：2.92，每立砼需水175kg、水泥438kg、中砂522kg、碎石1279kg，钢纤维体积占比1.0%～2.0%。

3.2 钢纤维混凝土拌和

钢纤维混凝土拌和采用滚动式搅拌机，在拌和时，为避免钢纤维混凝土结团，每次的搅拌量不宜超过搅拌机额定搅拌量的80%，并确保钢纤维分布均匀。拌和工艺采用先干后湿的方法，投料顺序为先粗集料再投入钢纤维并干拌1min；投入细集料、水泥，干拌1min。钢纤维拌和时，应分三次投入，待全部料投入后，重拌2～3min，最后加入水，湿拌1min。为避免湿纤维结团，钢纤维混凝土的总搅拌时间不可超过6min。在拌和过程中，一旦发现钢纤维结团，要立即剔除，否则会影响混凝土的质量。

3.3 钢纤维混凝土浇捣

由于钢纤维混凝土的流动性相对较差，边角处容易产生蜂窝，所以纤维混凝土的浇筑和振捣过程，是施工的重要环节，对钢纤维混凝土的整体性和致密性有着直接影响。施工时，先用捣棒捣实边角部分，板角采用插入式振动器振捣，再利用夯梁板来回整平。由于钢纤维直径较粗且易冒出路面，所以，在混凝土面层抹平过程中，要将其及时清除，以防行车安全。

3.4 钢板焊接

在钢纤维混凝土浇捣完成并压平后，为保证伸缩缝的维修质量，可采用厚度为5mm 的钢板，焊接在原伸缩缝型钢上。为避免行车突跳或轮胎被割损，引发安全事故，钢板的迎车方向侧，需做削坡处理。24 小时后撤除钢板。

3.5 修补后营运情况

修补后近4 年时间以来，未发生二次病害，经济和社会效益显著，效果良好。

4 结束语

桥梁伸缩缝是桥梁结构非常重要的组成部分，一旦遭受破坏，不仅影响桥梁的使用寿命，而且极易引发安全事故。重视并解决桥梁伸缩缝的病害问题，确保桥梁的使用功能，是工程建设的基本质量方针要求，也是广大桥梁建设者的基本责任。因此，有必要对桥梁伸缩缝的破坏形式进行总结，创造行至有效的修复方法，保障行车安全，延长桥梁的使用寿命。