桥梁伸缩缝施工工艺及要点分析

屈鹏程

（甘肃省嘉峪关公路事业发展中心高速公路养护所，甘肃嘉峪关 735100）

0 引言

在桥梁的后期使用中，温度变化、行车荷载、混凝土开裂或变形等都会带来很大的安全隐患。桥梁的桥跨结构、梁端等很容易出现位移或变形，主要通过安装伸缩缝的方式应对。考虑到伸缩缝长期暴露在空气中，受行车荷载影响较为严重，一旦桥梁伸缩缝施工存在缺陷，会给桥梁使用的安全性造成威胁，因此加强对桥梁伸缩缝施工工艺及质量控制要点的研究非常重要。

1 工程概况

某高速公路，桥梁除大桥外均采用毛勒型伸缩缝，为GQF-C40 型和GQF-C60 型。该项目路线全长119.5km，现有公路技术标准为双向四车道高速公路，主要分为三个辖养段。围绕该高速公路桥梁养护中，桥梁伸缩缝施工工艺展开谈论[1]。

2 桥梁伸缩缝的主要类型

桥梁伸缩缝的类型如表1 所示。

表1 桥梁伸缩缝的类型

从表1 可以看出，桥梁伸缩缝大体可以分为两类，不同类型的桥梁伸缩缝有不同的优缺点和适用范围。以毛勒式伸缩缝为例，该伸缩缝属于一种钢-橡胶组合型伸缩缝，主要组成部分包括中心钢梁、连接件、支撑横梁、滑动弹簧、控制弹簧、密封橡胶条等组成。毛勒式伸缩缝采取刚性连接的方式，具有较强的机械密封性和防水性能，其弹性支撑可以有效消减噪声，减少桥梁振动的影响。桥梁伸缩缝的主要材料具有耐腐蚀、耐磨等特性，抗老化性能比较显著，有较长的使用生命周期，不过在投入使用后需要进行长期的养护管理。

3 桥梁伸缩缝施工的工艺流程

3.1 原材料准备

准备原材料属于桥梁伸缩缝施工的初始环节，施工单位需要严格落实对各项材料的检测，做好对桥梁伸缩缝的外观检测，另外，相关构件、部件及焊接质量的检测也十分重要。预先在工厂制作、拼装的伸缩装置，必须符合设计要求。对伸缩装置进行核验后，使用夹具固定，通过运输车辆运输至施工现场。在桥梁伸缩缝较长的情况下，可以采取分段组装的方式，将原材料分批次运输至施工现场。伸缩装置运抵施工现场后，需要做好保存工作，避免外部环境的影响，尤其要避免伸缩装置受潮[2]。在使用桥梁伸缩缝前，需要进行严格的质量检查，及时发现变形的桥梁伸缩缝并更换处理。

3.2 切缝和开槽

首先，在切缝时，要提前对沥青面的平整性进行观测，结合工程具体情况，考虑是否对切割面进行调整。如果对切割面加宽后，路面的平整性仍满足不了桥梁伸缩缝安装的要求，则需要重新处理路面，减少在桥梁伸缩缝质量不达标的情况下给路面带来的影响。如果路面的平整性符合要求，则应在设计图纸的引导下，展开开槽工作。使用专门的切割机进行开槽，并做好对槽内杂物的清理以及槽边凿毛的清理，一般选择用水清理。为了减少切割与开槽导致路面受到污染，及时对槽内、槽口的残留杂物进行清理很有必要。

其次，在切缝完成之后，需要严格落实对缝隙两侧面层平整性的检测，掌握桥面混凝土的铺装情况，观察桥头搭板是否和切割缝隙相连。一旦有一项达不到设计标准，都需要返工。

再次，采用风镐开槽时，需要严格控制槽内深度。开槽结束以后，及时处理缝隙中钢筋的锈迹。如果发现钢筋数量与设计标准不符，需要严格落实钢筋补植工作。

最后，在对桥梁伸缩缝施工展开检测时，如果发现预埋筋存在损坏的问题，可以选择适当型号的钻头，采取打孔植筋的方式进行修补。采用钢筋胶对钢筋进行包裹，保证补植深度不低于12cm，完成上述操作后由业主方负责验收。

3.3 桥梁伸缩缝安装

安装桥梁伸缩缝时，要按照设计图纸，调查外部温度，确定伸缩缝型钢的宽度。倘若伸缩装置在安装时温度和设计标准存在较大的偏差，要适当调整安装的参数，将钢筋连接作为质量控制的主要对象。采用预埋的钢筋，对桥梁伸缩缝的锚固环及梁板预埋筋的位置展开控制，焊接施工时严格遵守相应的操作规范[3]。倘若预埋筋的数量不符合标准，或者存在严重的错位问题，应综合采取连接筋、植筋等方法予以处理。安装桥梁伸缩缝时，要把伸缩缝型钢的接缝当成主要控制对象，注重其与行车轮之间的距离，通过焊接对两侧型钢进行固定，并接触临时固定使用的夹具。在整个施工期间，如植筋、焊缝质量等需要严格落实检查。桥梁伸缩缝安装需要在定位装置的帮助下，对伸缩缝进行定位。在施工期间，注重对标高的复核与调整，保证型钢面略低于混凝土面，距离大概控制在1～1.5mm 左右。在焊接的过程中，需要采用专门的工具做好对异型钢平整度的检测，保证平整度为0～2mm。

3.4 桥梁伸缩缝焊接

为避免异型钢梁锚固筋及预埋筋出现不符的问题，在焊接之前，可以通过U 形钢筋进行加固，保证桥梁伸缩缝牢固连接梁体，并严格控制锚杆、预埋件和伸缩缝型钢之间的拉力，确保浅接触，避免并加强对焊缝长度的控制，焊缝长度一般不能超过10cm。实际焊接时，一般要从单侧开始，严禁出现跳焊、漏焊的问题。倘若焊接时，要花费较长时间或外部温度波动较大，需要在一侧的焊接结束以后，及时对另一侧的关键部位展开焊接。通过这种方式解除对桥梁伸缩缝产生的约束，不能同时在两侧开展焊接操作，将桥梁伸缩缝的高度当成重点管控的对象。完成焊接以后，要采取切割的方式，及时对前期使用的各种固定夹具进行切除。

3.5 混凝土浇筑

钢筋植筋及焊接完成后，二次清理槽内垃圾，不留任何残留物，用高压水冲洗干净并将缝隙堵塞。浇筑前，应用塑料布铺在桥梁伸缩缝两侧路面上，保证混凝土不污染路面。对于原沥青混凝土接茬啃边的，应先用沥青混合料修补平齐，在梁端口用聚乙烯泡沫塑料片材作为端模，要求泡沫板安装紧密并将缝隙填塞严实，以防止漏浆。聚合物混凝土的配合比应严格按设计要求进行配料，不得使用含泥受污的碎石、砂等，控制水灰比进行下料搅拌。使用插入式振动器保证混凝土振捣密实，尤其是型钢下的混凝土，需振捣至不再产生气泡为止，防止混凝土离析。混凝土振捣完成后，用抹板搓出混凝土内的水泥浆，分4～5 次，按常规抹压至平整为止。这道工序应特别注意平整度，混凝土面略低于沥青路面顶面1mm 为宜。在浇筑过程中，随时检查混凝土配合比的坍落度是否满足要求，以确保混凝土质量。

混凝土初凝后应对其表面养生，使混凝土保持湿润状态。维修桥梁伸缩缝的养护时间不小于4～5h，更换桥梁伸缩缝的养护时间根据实践经验，应不小于48h。在养生期间，应做好防护或封闭措施。由专人进行交通管制，在桥头两侧设立指示、警示标志，严禁车辆及行人通行，确保混凝土强度满足设计要求后，才能开放交通。

3.6 桥梁伸缩缝养护

桥梁投入使用后，对伸缩缝的氧化管理非常重要，主要原因是毛勒型伸缩缝易发生病害，如伸缩缝锚固区混凝土破损，型钢断裂，橡胶条老化，型钢伸缩量不足等。在养护管理过程中，需要做好对旧缝的清理，采用吹风机清除伸缩缝内的零碎混凝土、槽底杂物，防止浇筑的混凝土与原梁体端部混凝土黏结性不足，受车辆荷载影响导致锚固区混凝土出现破损。维修伸缩缝锚固区混凝土时，保证环境温度大于20℃，确保高聚物快速结构修补料快速放热，达到要求强度后开放交通。维修伸缩缝钢筋采用HRB400E（包括植筋），最低采用J502 型焊条。在维修行车道、超车道破损伸缩缝或更换整道伸缩缝焊接时，必须采用J506 型和J507 型焊条。考虑现场发电机使用，常用J506 型焊条。伸缩缝植筋必须采用已经加工好的门型筋和L型筋，不得采用大锤砸弯或电焊烧弯等。更换整道伸缩缝时，如果梁体端部与桥台无掉角剥落，在清理中间杂物后，设置U 型铁皮槽[4]。

4 桥梁伸缩缝施工的质量控制要点

4.1 加强对施工细节的把控

为了有效控制桥梁伸缩缝的施工质量，需要从施工前期梁板预制、预埋等环节开始，做好对梁板架设、预留伸缩缝宽度的控制。一旦在梁板预制和预埋环节出现质量问题，必然会影响后期桥梁伸缩缝施工的质量。例如，在安装桥梁伸缩缝的过程中，可能出现预埋件和梳齿不对称的问题，无法有效进行连接，不利于对梳齿板的固定，影响桥梁伸缩缝的施工质量及使用寿命。在实际安装桥梁伸缩缝时，结合设计要求，严格控制梁板伸缩缝的宽度。落实对预埋筋的检查，判断预埋筋是否与设计要求相符。一旦发现预留伸缩缝过窄，在梁体受力未被破坏的情况下，通过切割、修正的方式，保证缝宽达到设计标准；如果预留伸缩缝过宽，则可以采取植筋和环氧树脂砂浆进行修补，避免桥梁伸缩缝悬空问题的出现。针对预埋筋不准确的情况，可以采取植筋加固的方式，确保梳齿板安装的牢固性。在施工质量控制中，做好对槽内混凝土的检测，保证混凝土未出现悬空和松动的情况。如果出现悬空，需要根据标线位置重新切割，确保槽内两侧的平整性和密实性。及时对混凝土碎屑进行清理，避免混凝土碎屑给开槽部位的垂直度造成不良影响。此外，在对混凝土进行振捣、安装橡胶止水带时。需要严格控制伸缩板的高度，并做好伸缩板板体的压实处理，保证其密实性。

4.2 施工准备阶段质量控制

针对桥梁伸缩缝施工的质量控制，需要在施工准备阶段，根据设计图纸，做好伸缩缝的定位，并进行放线。在完成桥面铺装施工后，采用无齿锯对桥面进行凿除，确保切缝符合设计要求，并做好清理工作，保证桥面混凝土干净、平整。通过夹具固定使用的桥梁伸缩缝，保证其宽度符合设计要求，并对吊点位置进行确定、标注。对于伸缩缝材料的选择，应尽量使用再生原料，以此避免材料性能给桥梁伸缩缝施工质量带来的不良影响，同时保证断面的平整性和均匀性，断面外观完整[5]。在桥梁伸缩缝运抵施工现场后，需要将其放置在超过地面30cm 的位置，避免材料与地面接触受潮。在实际安装桥梁伸缩缝时，充分考虑施工现场的环境，保证安装施工的顺利展开。

4.3 施工定位

施工单位在桥梁伸缩缝施工中，需要严格控制伸缩缝的预埋位置，以此降低后期施工的难度，避免因伸缩缝定位不准确影响混凝土的锚固效果。沥青混凝土桥面的施工顺序一般是先安装伸缩装置，再进行桥面铺装，可能导致过渡段混凝土铺装的平整性无法与沥青层保持一致，并且混凝土和沥青的硬度存在一定的差异，两种材料的交接位置可能无法实现准确对接。在桥梁投入使用后，受车辆荷载和振动影响，导致过渡段与锚固系统混凝土的受力上升，并且属于一种高频振动，伸缩装置和锚固混凝土的弹性受反复荷载影响可能逐步降低，最终导致混凝土从锚固装置脱落，甚至出现变形的情况。

4.4 桥梁伸缩缝安装的控制

在安装桥梁伸缩缝时，需要严格控制外部温度，一般在5～20℃的环境下进行施工，避免外部温度不符合设计标准，导致施工质量受到影响。必要时，可以卸掉夹具，使用千斤顶调整桥梁伸缩缝的间距，避免一条缝的不同位置出现误差。对于临时固定的桥梁伸缩缝，需要控制标高，避免在施工中桥梁伸缩缝出现变形、位移等情况。在安装过程中，保证预埋钢筋和锚固钢筋焊接的牢固性，使用塞尺、直尺等对异型钢平整度的进行检测，尽可能将偏差控制在标准范围内[6]。另外，保证预埋钢筋和边梁焊接的紧密性。在施工缝一侧焊接后，需要对伸缩装置的连接板进行切割。根据设计要求，在适当调整桥梁伸缩缝宽度后，对另一侧进行焊接。在实际焊接过程中，避免在边梁上进行焊接，避免因局部受热，导致边梁变形。

5 结语

综上所述，根据工程实例，从原材料准备、切缝和开槽、桥梁伸缩缝的安装与焊接、混凝土浇筑等环节入手，对桥梁伸缩缝施工工艺展开了探讨。在桥梁伸缩缝施工的不同工艺流程中，需要注重把控施工细节，严格落实对施工全过程监管和质量控制。施工结束后，严格落实保养管理工作，保证桥梁伸缩缝施工质量达到设计标准，提高桥梁在后期使用过程中的稳定性和安全性。