浅谈缺陷槽口条件下模数式伸缩装置的安装控制要点

姚振

浅谈缺陷槽口条件下模数式伸缩装置的安装控制要点

姚振

（江苏省交通工程集团有限公司，江苏 镇江 212100）

桥梁伸缩装置作为桥梁梁体的附属构件或表面埋置结构物，在长期的使用过程当中，直接承受车轮荷载的反复冲击，而对于安装于存在槽口缺陷的伸缩装置，其安装质量更是重中之重。以盐城市快速路网三期工程为背景，从梁端槽口内缺陷处理、槽口预埋筋不理想时的焊接、钢筋防裂网的安装位置以及混凝土的收面与养生等方面，探索和总结一系列安装施工控制要点。

伸缩装置；安装；混凝土；焊接

桥梁伸缩装置是一种公路桥梁伸缩装置，是为满足桥面变形的要求，通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩装置。要求有：①具有足够位移能力，能够满足梁体横向、竖向和纵向的三向位移需要；②具有足够的支承能力，应与梁体连接可靠且牢固；③具有工作温度限制；④车辆行驶过时应平顺、无突跳或滑移等安全隐患；⑤满足防水、降噪、抗震、自洁和易养护等功能要求。除结构和功能上的要求以外，一般还要求桥梁伸缩装置还要有不少于10年的工作寿命。

笔者根据经验将桥梁伸缩装置成品的整体质量总结为：30%在于伸缩装置本身，30%在于槽口预留，40%在于施工安装。并且从桥梁伸缩装置的定义也可以知道，桥梁伸缩装置作为桥梁梁体的附属构件或埋置结构物，直接承受车轮荷载的反复冲击，尤其模数式伸缩装置型钢与混凝土长期暴露于外界环境中，是桥梁结构中最易遭到破坏的部位，施工中的不足或缺陷会直接导致结构安全的隐患产生。

本文以盐城市快速路网三期工程为背景，对不理想槽口条件下模数式伸缩装置的安装工艺提出几点安装建议。

1 梁端槽口内的缺陷处理

当桥面混凝土调平层在槽口位置的横向端部不顺直时，显现为沥青混凝土隔段或长区段悬空，此种现象如不处理，在后期伸缩装置浇筑时容易造成空洞或强度不足，尤其当悬空位置在行车道车轮位置时，经车轮长期碾压，沥青与混凝土接缝位置会首先在沥青面上反映出凹陷、下沉，进而混凝土边角破损、开裂，最终导致伸缩装置损坏。因此，建议遇到车轮位置悬空的槽口，应当补切一道，露出梁体混凝土再进行下一步工序。

2 槽口预埋筋不理想时的焊接

在实际施工过程中，由于桥梁伸缩装置都是由专业厂家制造，而梁端预埋筋都是由桥梁建造单位预埋，在安装过程中经常出现装置的锚环与预埋筋的连接达不到施工图设计的理想化位置，所以经常会用到“U”“L”形连接筋辅助 连接。

伸缩装置竖向受力如图1所示。伸缩装置受到由车辆荷载产生的竖向压力时，先由混凝土平面受力，进而垂直方向向下传导，通过锚板、锚环传至锚环与预埋钢筋、横穿钢筋形成的钢筋笼时，形成横向与竖向的线性受力，通过线性分解，传导至各类连接筋、锚环焊点、剪力钉等，继续向梁体四周发散传力，最终减小和抵消荷载压力，所以伸缩装置的受力应以垂直方向为宜，那么焊接安装就显得尤为重要。

图1 伸缩装置竖向受力

下面为几种不理想的槽口预埋筋的情况，在焊接过程中都应当有针对性地调整焊接方式和位置。

预埋筋过低。不论是梁端还是桥台位置，当槽口预埋筋过低时，建议辅助“U”形连接筋，并隔环以对开口形式焊接，连接筋一端与锚环上口焊接，另一端与预埋筋横向平行焊接，横向形成“口”字形钢筋笼形状（两梁端位置）。

预埋筋过高。当槽口预埋筋过高时（预埋筋顶面高出锚环上口时），建议辅助“U”形连接筋，开口错位对向布筋，连接筋一只脚与锚环上口焊接，“U”字背部与预埋筋竖向连接平行焊接，另一只脚的尾部与预埋筋点焊，形成4个焊点的钢筋笼。

预埋筋靠后。当槽口预埋筋远离梁端伸缩缝位置时，应辅助一只脚长，一只脚短的“U”形连接筋，连接筋短端与锚环上口焊接，长端与预埋筋横向平行焊接。以位移箱1.4～1.8 m间距为例，每相邻移箱之间不少于3处辅助连接。

预埋筋靠前。当槽口预埋筋预埋过于靠近梁端伸缩缝时，应辅助“U”形连接筋，连接筋一端与锚环上口焊接，另一端与预埋筋横向平行焊接，并以全部开口向后方向焊接，尽量通过连接筋将锚环与预埋筋形成“口”字形或合拢状态，另外要注意焊接时连接筋与构造缝边缘距离，保证预留足够的钢筋保护层。

预埋筋整区段缺失。通常情况下，预埋筋个别缺失采用植筋方式补筋，但长区段缺失仅采用植筋方式补筋仍显不够牢固，应以植筋+制笼方式加固。

综上，对于竖向受力，不论槽口预埋筋与设计图纸存在怎样的位置差异，其纠正或补强措施的目的都是按照前文所述的受力方式，通过伸缩装置锚固系统与梁体预埋筋形式钢筋笼将所受竖向荷载以面传导、线分解、点发散的方式进行减少和抵消。同理，梁体位移产生的横向力和纵向力仍然通过该种钢筋笼结构进行分解和消散。

3 钢筋防裂网的安装位置

当伸缩装置安装完成以后，通常还需要安装防裂钢筋网，用以抵抗混凝土的收缩和温度变化在现浇板内引起的约束应力。但在实际施工过程中，不论是施工人员的操作失误、技术交底的不到位，还是对防裂钢筋网的不重视，经常会出现防裂钢筋网铺设在边梁钢上、锚环上或锚板上，有的甚至利用位移箱作为铺设平台，这样的安装方式不仅起不到防裂效果，反而增加了混凝土开裂的可能性。建议辅助“T”形钢筋作为钢筋防裂网的铺设支架，连接筋的竖向钢筋与槽口预埋筋根部竖向平行焊接，横向筋预留防裂网版保护层的高度，一般控制在2.5～3 cm为宜。

4 混凝土的收面与养生

对于不理想槽口条件下安装的模数式伸缩装置，严格浇筑过程或养生混凝土，也能补足并提高伸缩缝安装的整体质量，一般建议浇筑完混凝土后收光三四次左右，并保证7～10 d的养生期再开放交通，具体如下。

第一步：收面，带尺用木抹子搓压，将混凝土表面初步找平（浇筑后）。

第二步：收面，初次压光，带尺用铁抹子搓压，砂浆出现后，将表面整平（浇筑后0.2～0.5 h，低温季节时间应当延长）。

第三步：收面，二次压光，带尺用铁抹子搓压，此次将表面压实，清除表面气泡、砂眼等缺陷（浇筑后1.5～2 h，即初次压光后出现表面收水，指按有印但不陷入时）。

第四步：收面，带尺用铁抹子用力均匀搓压，封闭混凝土表面的毛细孔，将表面密实、压光，此次可能会出现需要带水现象（初凝前）。

第五步：拉毛，初凝前收光后，即可进行表面粗糙处理，拉毛能够有效防止混凝土表面太光起皮或收缩裂纹的产生，用扫帚类工具顺横坡方向进行，一次进行，中途不得停留（手指稍微加压按下能出现2 mm左右深度的凹痕时）。

第六步：养生、拉毛处理后，等待混凝土表面的毛峰出现白色时，即可进行覆盖地保膜，在约3 h后进行第一次浇水养生，第一次浇水时间冬夏季各有不同。

5 其他建议

在项目的施工过程中，还发现有其他影响伸缩装置安装质量的点，在此一并提出建议。

因材料特性差异，水泥混凝土和沥青混凝士两者弹性模量相差巨大，水泥混凝土耐磨性、刚度和抗推移的能力远大于沥青混凝土，在实际使用的过程中沥青混凝土磨损要快于水泥混凝土，所以当桥面铺装材料为AC或AM混合料时，伸缩装置与桥面高差应控制在1～2 mm，并向2 mm靠拢为宜。当桥面铺装材料为SMA混合料时，伸缩装置与桥面高差应控制在0.5～1.5 mm，并向1 mm靠拢为宜。

因钢材材质等原因，翻边、不顺直的型钢在生产过程中会进行调直并进行稳定化处理，但常出现调直不到位情况，导致在现场焊接后限位装置打开时，因内应力释放会出现开焊、再翻边、跳角等现象。所以对于有缺陷的型钢应当在装置生产前调直完全。

不论主线桥还是匝道桥双缝以上的伸缩装置位移箱都必须有锚钉部件，并在焊接时保证锚钉与预埋钢筋、横穿钢筋能够有效焊接，这样受力时才能抵抗剪力。

浇筑混凝土前，槽口需充分湿润，并在浇筑过程保持湿润状态，但不应积水。

在伸缩装置安装之前，仅仅测量构造缝宽度还不够，还要关注和查阅桥梁跨径，对不合理的型号设置应谨慎安装。

对于匝道或超高段的桥梁，通常横坡会很大，混凝土浇筑之前应当保证坍落度适用，并且浇筑时应当由低坡向高坡浇筑，收面同向。

对于槽口过浅的情况，需要人工向下打深，深度应当保证混凝土中的粗骨料被包裹后，能够进行进入伸缩装置锚固系统各部件的下方，例如保证锚环下口以下3 cm、位移箱下口以下5 cm的保护层。

对于伸缩装置安装温度的理解，安装当天的温度不能作为唯一标准，例如，春季向夏季交替时节，多天连续20 ℃的之后的当日30 ℃和夏季向秋冬季交替时节，多天连续30 ℃之后的当日20 ℃，都不能作为标准的安装温度，因为缝宽作为梁体纵向位移的直接表现，梁体的温度伸缩、预应力收缩、徐变、弹性伸长都是一个慢性过程。

［1］林筱平.公路桥梁上构伸缩装置安装施工控制要点［J］.中国公路，2020（7）：96-99.

［2］中交公路规划设计院有限公司.JT/T 327—2016 公路桥梁伸缩装置通用技术条件［S］.北京：人民交通出版社，2016.

U443.31

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.12.040

2095－6835（2020）12－0094－02

〔编辑：王霞〕