高速公路桥梁毛勒伸缩缝施工技术应用分析

吴雨枫，王健

（江西省高速公路物资有限公司，江西 南昌 330013）

1 工程概况

某高速公路M合同段起讫桩号K142+100～K154+162，该合同段内长度超出40m的大中型桥梁共有5座，且桥梁全部按照车辆荷载为汽车—超20级，挂车—120设计。桥梁全部设置毛勒伸缩缝，伸缩缝单根长12.5～18.1m，其中D-80-B型毛勒缝共16道，总长度341.5m，D-160-B型毛勒缝共5道，总长度96.8m。就毛勒缝施工方案而言，应在桥面沥青铺装层施工完毕后按设计尺寸切缝安装。

2 毛勒伸缩缝施工工艺

2.1 施工准备

在大梁预制和桥台背箱梁施工过程中，必须结合相关规范和设计要求预留槽口，出于施工便利方面的考虑，本公路桥梁毛勒伸缩缝采取就大不就小的施工原则，在槽口预留的过程中还应加强钢筋预埋处理。位于空心板梁和桥梁台背等处的D-80-B型毛勒缝应预埋门形光圆钢筋，而位于护栏底座等处的D-160-B型毛勒缝预埋门形直角光圆钢筋，全部预埋筋均应按施工规范[1]和设计要求设置。

在安装大梁的过程中，还应适当调整设置毛勒缝的墩台结构缝隙，以保证符合毛勒缝安装尺寸等要求。为确保施工车辆能在沥青桥面摊铺施工前顺利通行，须将混凝土预制块充填在槽口内的预埋钢筋间；为防止运输车辆压坏钢筋，还应保证预制混凝土块顶面高出预埋钢筋顶面1.0～2.0cm，将二灰碎石填筑其上并压实。

本桥梁所采用的D-160-B型毛勒装置一组2根，D-80-B型毛勒装置一组4根，均通过长螺杆和短道木起固定作用。在运输毛勒装置时，必须保证螺帽固定良好，吊点准确，并整体捆扎在平板运输车上。按照与每座桥对应的型号将毛勒装置运输至施工现场，核对无误后通过4吊点法和长9.0～10.0m的扁担梁完成毛勒装置装卸。

2.2 切缝及槽口清理

完成桥面沥青混凝土铺筑施工后还应当根据设计要求和槽口预留宽度，在槽口每边切出5cm左右的缝。在切缝施工前通过拉尼龙绳作为参考，确保切缝顺直，尺寸无误，切缝完成后通过风镐将缝隙内部及槽口处掉落的混凝土渣彻底清除，并继续凿毛槽口表面的混凝土材料，再通过高压水枪进行二次清理。

施工机械碾压辅助桥面后会导致部分预埋钢筋变形、弯折，必须对其进行及时的校正和补焊，完成后还应进行其是否符合预埋钢筋尺寸的检查，并确保每1.0m的范围内均设置有两处焊接牢固的预埋钢筋。

2.3 毛勒缝安装

考虑到本桥梁所使用毛勒装置整体长度在12.5～17.8m范围内，若采用单根吊装的安装方式，则很容易发生变形，若通过钢丝绳2点吊装，又会导致毛勒装置变形[2]，为此，本工程主要通过2根25#槽钢焊接而成的“口”字形扁担梁并采用4点吊装法进行毛勒装置安装。在具体吊装的过程中，将净长1.0m的小型钢丝绳吊挂在吊环下，并通过索卡将其与毛勒装置连接。为避免槽口内钢筋被毛勒装置压坏，还应按照2.0m间隔顺缝长向增设1根长×宽为12cm×12cm的临时方木加强横梁支撑。将毛勒装置放置在方木之上并按环形钢筋实际尺寸调整至准确位置。

2.4 开口尺寸控制

本桥梁毛勒装置开口尺寸的控制可采用两种方法：一是焊接好毛勒装置一侧后使其保持平直，再切开锁定钢板，并通过螺旋千斤顶在毛勒装置另一侧将其伸缩缝调整至设计位置后和预埋钢筋牢固焊接，完成后卸除千斤顶。在完成毛勒装置调整后通过电焊机在同等温度条件下对毛勒装置开口对称施焊，焊接完毕并达到设计强度后解锁。此种处理方式能有效避免在极端温度下施工，确保毛勒装置的施工效果和质量。二是对于实际安装温度并不满足预定的锁定温度条件的情况，应采用二次锁定法进行桥梁毛勒装置开口尺寸的控制。具体而言，应结合实际环境温度进行毛勒装置准确开口尺寸的量化计算，切开锁定钢板后根据计算结果调整毛勒装置开口，再将锁定钢板牢固焊接，将毛勒装置按照所确定好的位置装入缝中对焊，焊完解锁。为加强毛勒装置开口尺寸及焊接施工质量控制，必须保证装置位置完全准确，并按照2.0m的间距将定位钢筋一端焊接于水平向和垂直向锚环上，定位钢筋另一端和混凝土槽口密接。

3 毛勒伸缩缝伸缩量复核

在桥梁工程施工过程中，温度应力变化、混凝土收缩徐变、偶然荷载导致的变形等均会导致毛勒伸缩缝伸缩量的改变。本桥梁工程在施工过程中还应按照以下过程并根据具体情况进行毛勒缝伸缩量复核：

式（1）～式（5）中：Δe—温度变化导致的毛勒缝伸长量（mm）；ΔS1—温度变化导致的毛勒缝收缩量（mm）；ΔS2—混凝土收缩导致的毛勒缝收缩量（mm）；ΔS3—混凝土徐变导致的毛勒缝收缩量（mm）；k—除常见因素外的毛勒缝额外伸缩量系数，通常取1.1；a—混凝土线性膨胀系数，取1.0×10-5；tmax—温度最高值（℃）；tin—预定施工温度（℃）；tmin—温度最低值（℃）；L—桥梁上部构造变形区间长度（mm）；σp—预应力引发的轴向应力均值（MPa），取15MPa；ts—毛勒缝伸缩等待温度（℃），取10℃；φ—徐变系数，龄期60d情况下取2；β1—随龄期增长而导致收缩徐变递减系数，取0.4；Ec—混凝土弹性模量（MPa），取3.0×104MPa；Δ—毛勒伸缩缝总伸缩量（mm）。

根据式（1）～（5）及本高速公路桥梁设计资料，将其高架桥0#～20#墩台中具有代表性的0#、6#、13#、20#墩台处毛勒伸缩缝伸长量进行计算。在计算过程中首先确定各典型墩台毛勒缝伸缩区间长度，分别为70m、140m、140m和140m，再计算桥板伸长后缝口合龙量分别为19.25mm、38.5mm、和38.5mm，桥板缩短后缝口张开量分别为57.75mm、115.5mm、115.5mm和115.5mm。本桥梁0#、6#、13#、20#墩台处桥板伸长后毛勒伸缩缝口合龙量和桥板缩短后毛勒伸缩缝口张开量之和分别为77mm、154mm、154mm和154mm，据此确定出的每度变化位移量分别为0.77mm、1.54mm、1.54mm和1.54mm，设计温度下预留缝宽分别为30mm、130mm、130mm、130mm。所得出的毛勒缝总伸缩量复核结果完全符合设计要求。

4 结语

本文对某高速公路桥梁毛勒伸缩缝施工过程的分析结果表明，毛勒缝装置通常设置在已经建造完成的桥梁结构较薄弱部位，因毛勒缝装置直接承载反复的行车荷载，所以对该装置自身结构及安装质量有较高要求。毛勒伸缩缝通常由钢材和橡胶材料组合而成，并具有承载力强、抗磨、防滑防水、抗衰老性能稳定等特征，并对桥梁结构的振动有极大的缓冲作用，且维修养护简单，能有效提升桥梁结构性能并延长其使用寿命。在毛勒缝施工过程中，桥梁结构伸缩量的准确确定是伸缩缝施工质量控制的关键性环节，必须在综合考虑环境温度、行车荷载、桥梁混凝土结构收缩徐变等因素的情况下准确确定并在施工过程中分阶段复核伸缩装置的伸缩量，在保证伸缩缝装置施工质量的同时，使桥面更加平整、耐磨、抗渗，保证桥面行车的平稳和安全。