公路桥梁伸缩缝施工技术应用分析

崔卫东

（山东省东营市利津县公路事业发展中心，山东东营 257400）

0 引言

伸缩缝施工技术是公路桥梁施工中广泛应用的一项重要技术，其施工质量对于桥梁使用寿命、运营维护成本和道路运输安全具有重要影响。桥梁伸缩缝是易损坏部位，对该项施工技术进行深入研究，分析掌握其应用类型、结构特点、影响因素，明确施工技术重点，有利于全面落实设计规范要求，在公路桥梁施工组织整体工作中，着重加强对伸缩缝的施工组织和施工质量管控，促进公路桥梁工程项目整体建设质量，有效提高公路桥梁安全性能，延长使用寿命。

1 公路桥梁伸缩缝施工技术概述

公路桥梁伸缩缝施工是项目建设的关键环节，施工过程中容易受到外界环境因素影响，尤其是温度、湿度对其有着明显影响，甚至与公路桥梁整体工程的稳定性有着密切关系[1]。

伸缩缝施工技术能够有效缓解桥梁结构在温度变化、地震等自然灾害中所受到的压力，因此施工人员根据工程具体情况科学展开伸缩缝的选型、安装以及养护工作。通常来说，公路桥梁的伸缩缝主要有以下四种类型：

1.1 钢材伸缩缝

钢材伸缩缝的基本原理是在桥梁两端设置伸缩缝，使桥梁在变形时能够自由调节大小，避免过大或过小的变形对结构产生不可逆的影响。钢材伸缩缝主要由两部分组成，分别是缝体与连接件。缝体由高强度钢材支撑，因此具有较好的弹性、耐磨性；连接件则是用以连接缝体和桥梁两端的结构，其优势作用是具有较好的负载能力，但质保年限短，难以拥有良好的避震效果，因此在实际应用过程中存在一定的局限性[2]。

1.2 橡胶式伸缩缝

橡胶式伸缩缝的原理是利用橡胶的弹性特性，在桥梁建设完成后，通过伸缩缝将车辆经过的桥梁在不同温度和湿度下产生的压力进行释放和缓解，从而避免桥梁因为压力过大而破坏。将橡胶式伸缩缝应用于伸缩缝施工中可以有效提高公路桥梁的防水性能，延长使用寿命，同时也能降低噪声，减少汽车行驶过程中产生的震动对桥体的破坏，提高行车舒适感。但由于橡胶伸缩缝的密封性能较弱，因此需要定期更换密封材料，以保证桥梁的密封性能。

1.3 土工布伸缩缝

土工布伸缩缝的工作原理是在桥梁伸缩过程中利用土工布的特殊材料性质，吸收和分散来自外部的力量，从而减轻桥梁的变形和损坏。土工布伸缩缝所采用的土工布材料具有较好的抗拉强度和抗折强度，能够承受较大的温度变化和应力，因此能够保证伸缩缝在长期使用中不发生变形和断裂。但需要注意的是，车辆在通过时要避免产生剧烈的震动和冲击，以免破坏伸缩缝的结构[3]。

1.4 填塞式伸缩缝

填塞式伸缩缝的原理是通过伸缩装置的伸缩，将缝隙中的水分和灰尘排出，保持伸缩缝的密封性和耐久性，在城市桥梁中的应用非常广泛。

首先，它可以降低桥梁结构的成本和施工难度，缩短桥梁建设周期。

其次，填塞式伸缩缝可以保证桥梁结构的耐久性和稳定性，提高桥梁的使用寿命。

最后，填塞式伸缩缝可以在城市桥梁的长期使用中，保持桥梁表面的清洁和美观。然而，填塞式伸缩缝在使用过程中也存在一些缺点。例如，由于缝隙中的水分和灰尘难以排出，容易导致桥梁表面的腐蚀和损坏；填塞式伸缩缝在桥梁振动和地震等外力作用下，可能出现突然的位移和变形，对桥梁结构造成破坏。因此，在实际使用中，需要定期检查和维护填塞式伸缩缝，确保桥梁结构的安全性。

2 影响公路桥梁伸缩缝施工技术应用的因素

2.1 温度影响

在公路桥梁伸缩缝施工过程中容易受外界温度影响，导致工程质量降低。使用金属零件以及混凝土材料施工，所用材料易受到外部环境温度影响进而对伸缩缝的施工质量产生影响。环境温差过大，会导致金属零件出现热胀冷缩的现象，不利于公路桥梁的稳定性。高温高湿天气会使金属零件遭受腐蚀，也会降低其使用质量，影响实际使用寿命。温度也会对混凝土的凝固情况产生影响。如果环境温度过高，则会影响到混凝土的凝结时间；如果温度过低，则会影响到水泥砂浆以及沥青材料的黏合度，进而影响到整体结构的质量[4]。因此，在公路桥梁伸缩缝施工中应做好温度监测和保温工作。

2.2 荷载影响

公路桥梁经过长时间使用会因为车辆荷载的增加而受到不同程度的破坏。因此，在公路桥梁伸缩缝施工时，必须考虑荷载的影响，采取相应措施，确保桥梁的安全。不同类型的车辆和道路使用者，对桥梁的荷载分布和承载能力都有着不同的要求，然而一旦公路桥梁所受荷载过大，则其结构会遭受到严重破坏，甚至导致坍塌，出现伸缩缝裂缝，公路桥梁的安全性能大幅度降低，此外，随着荷载的不断增加，桥梁结构所受损害越来越严重，尤其是跨径较大的桥梁工程项目施工时，受水平与垂直方向位移的影响，其产生的损害十分明显，最终引发严重安全事故。因此，在公路桥梁伸缩缝施工时，必须充分考虑桥梁的荷载情况，选择合适的伸缩缝技术，确保桥梁的安全和稳定性。同时，还需要加强伸缩缝的监测和维护，及时发现问题并进行修复，以确保桥梁的长期安全使用。

2.3 材质影响

材质是公路桥梁伸缩缝施工技术中的重要因素之一，它对施工效果和使用寿命有着直接影响。桥梁伸缩缝的主要材料包括钢铁和混凝土。

一方面，钢铁材质具有坚固耐用、性价比高等优点，是伸缩缝施工中最常用的材料之一。但是，由于钢铁材料本身的硬度和强度较高，因此为了避免伸缩缝出现变形、损坏，施工人员要选择高强度的钢材。此外，钢铁材料具有较大的热膨胀系数，因此需要严格控制好温度变化。

另一方面，混凝土材质因其具有耐久性好、变形小等优点，在桥梁建设中应用比较广泛。但是，混凝土材质的伸缩缝需要经过长时间的考验，才能充分发挥其性能。因此，在施工前需要对混凝土进行充分的养护和振捣，以确保混凝土的强度和耐久性。

2.4 纵向坡度影响

纵向坡度指的是桥梁主梁的垂直方向与水平面之间的夹角，如果桥梁的纵向坡度过大，会导致伸缩缝的埋设深度不够，无法充分发挥伸缩缝的作用；如果桥梁的纵向坡度过小，则会导致伸缩缝的变形过大，影响桥梁的稳定性。因此，在桥梁设计中，需要根据桥梁的纵向坡度和其他参数，计算出伸缩缝的伸缩量和流量，并进行合理的设计。

3 伸缩缝技术在桥梁工程施工中的具体应用

3.1 前期准备

公路桥梁的施工过程复杂、工期较长且结构繁琐，施工人员要根据设计文件，特别是针对伸缩缝结构形式做充分的施工准备工作。

第一，桥梁工程施工需要一支专业的施工队伍，其中驾驶员、工程师、技术人员等是关键技术人员。他们需要具备丰富的桥梁施工经验和技能，能够准确地判断桥梁伸缩缝的位置、尺寸和设计要求，确保施工质量。

第二，伸缩缝施工过程中需要使用各种机械设备，如伸缩缝安装车、支架、吊车等。这些设备需要具备足够的动力和稳定性，能够确保施工进度和质量。

第三，桥梁伸缩缝材料需要经过严格筛选和采购，以确保其质量和性能。同时，需要根据桥梁工程施工的要求和设计要求，确定伸缩缝材料的尺寸和规格。

第四，桥梁伸缩缝施工过程中需要遵循严格的施工规范和标准，包括伸缩缝安装的精度、位置、尺寸、缝隙大小等。同时，需要保证施工过程的安全性和稳定性，避免施工安全事故的发生。

第五，桥梁伸缩缝施工的环保包括环境保护、噪声控制、尘土控制等方面。需要确保施工过程不会对周边环境造成污染和影响，确保施工噪声和尘土不会对居民和交通造成干扰和影响[5]。

3.2 切缝与开槽

当路面沥青铺设完毕后，施工人员要准确把握其设计文件对伸缩缝的相关要求，确认开槽宽度、深度以及具体位置。

第一，严格进行放样设计，确保切缝时两边的平均性以及平整度，必要时需要及时采取措施进行返工，确保路面保持平整从而充分满足伸缩缝施工要求。

第二，施工人员使用切割机进行施工时要顺直进行，避免切割后出现缝隙较大，甚至连接不上的情况。

第三，施工人员还需要在路面切割时保护好切割点，可以采取覆盖保护的形式使其免受污染，一旦切割完成，就要立即清理残渣，保持施工现场整洁。

第四，严格控制开槽深度，将其控制在12cm 以内，开槽完毕要放置钢板作为标识，并确保梁与梁之间的间隙合理[6]。

3.3 伸缩缝锚固安装

在桥梁伸缩缝的锚固安装过程中，必须确保伸缩缝能够牢固地固定在桥梁结构上，以保证桥梁的安全性和耐久性。

其一，一般采用钢筋锚固或者混凝土锚固两种方式，钢筋锚固利用拉钩的方式，将钢筋穿过伸缩缝，再连接到桥梁的钢筋笼中。

其二，混凝土锚固通常采用膨胀节方式，将混凝土填充到伸缩缝的两端，并在混凝土中设置钢筋。

其三，在安装时，需要施工人员根据桥梁的具体情况选择合适的锚固件，再进行焊接、拉伸，在施工过程中要重点关注伸缩缝的锚固件位置，确保锚固件能够牢固地固定在桥梁上。

3.4 缝宽调节与安全焊接

桥梁工程施工中，伸缩缝的缝宽需要根据桥梁的年龄、使用情况、气候等因素进行调节。一般来说，当桥梁的年龄较大、使用情况较频繁、气候较寒冷时，伸缩缝的缝宽需要适当减小，以保证桥梁的稳定性和安全性。而在炎热季节，伸缩缝的缝宽需要适当增大，以提高桥梁的舒适度。在桥梁伸缩缝的焊接过程中，施工人员需要使用专门的焊接设备和焊接工具，并且经过专业的培训和考核，做到严格按照相关规范和标准进行操作，以确保焊接的质量和安全性。

3.5 安装

在伸缩缝装置安装前，施工人员可利用高压水枪清洗桥梁支座，如果实际温度与出厂温度差距较大，则需要对组装定位的空隙值进行调整，并将伸缩缝装置的安装宽度控制在2mm 以内，对于橡胶伸缩缝来说，需要施工人员对两排固定螺栓间距定位，确保其使用寿命；对于临时固定的伸缩缝需要对其标高进行反复检测，确保在施工中不会发生变形以及位移，并将所有锚固筋与预埋钢筋焊接牢固；还要使用直尺以及塞尺对异型钢的平整度进行严格检测，将其偏差控制在2mm 以内，并对异型钢的垂直度进行测量，使其水平面保持平行于桥面。同时要将两侧的锚具用膨胀螺栓固定好，并且调整好间隙值，根据设计图纸的要求来安装梁体、盖板、护栏等附属设施[7]。

3.6 混凝土施工

混凝土施工质量直接决定了公路桥梁工程的整体质量。

一是严格选择符合相关质量标准的混凝土，严格配比，确保混凝土材质达标。

二是采用科学方法进行浇筑，将模板的接缝保持牢固且平整，从而使浇筑后的路面具备良好使用性能。浇筑完毕后及时采用相关手段处理路面两侧，确保路面不再出浆。对混凝土表面进行一定处理使其更加平整。

三是对混凝土进行超过7d 的养护，专人负责确保槽内的混凝土在良好的环境中快速成型[8]。还可以采取洒水、覆盖等方式对伸缩缝进行养护处理，在养护周期内要在相应位置设置标牌，避免过路行车对伸缩缝整体质量产生破坏。

4 结语

公路桥梁工程中的伸缩缝装置施工能对公路桥梁结构应力进行合理分解，从而切实提高公路桥梁工程的整体质量。因此，相关部门以及施工单位必须对伸缩缝施工技术的应用给予充分重视，并在公路桥梁施工过程中做好伸缩缝施工的质量控制工作，确保将该技术有效应用于工程中，从而增加车辆在公路桥梁上行驶的舒适性以及安全性，延长公路桥梁设施的使用寿命，促进我国公路桥梁建设工程项目的整体水平。