高速公路桥梁伸缩缝的主要病害及养护措施探讨

高速公路桥梁伸缩缝的主要病害及养护措施探讨

徐波

育才-布朗工程咨询监理有限公司

摘要：随着我国高速公路工程的逐渐增加，伸缩缝是桥梁极为重要的组成部分。由于混凝土收缩变化、气温变化以及桥梁墩台沉降等多种因素，会使桥跨结构出现变形情况，导致桥梁出现位移。为了消除这种位移可能带来的不良后果，确保桥上行驶的车辆更加安全稳定，就需要在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁铰接处设置伸缩缝。因而，在桥梁施工过程中一定要提高对桥梁伸缩缝施工质量的重视程度。

关键词：高速公路桥梁；伸缩缝；病害；养护

引言

高速公路桥梁伸缩缝是为适应公路桥梁结构的变形而设计安装的，在桥梁结构物一联的梁端之间或梁端与桥台背墙之间设置的跨缝装置。在桥梁建设施工过程中，桥体结构的紧密连接非常重要，而在高速公路的桥梁过渡段建设中，其伸缩缝的施工质量将直接影响公路桥梁的运行质量和安全通行，做好伸缩缝施工及养护工作对保障高速公路桥梁过渡段结构稳固具有重要作用。高速公路桥梁过渡段伸缩缝大多处于较为恶劣的环境下，如果过渡段伸缩缝受到损坏，不仅会影响行车舒适度和安全性，还会大幅降低高速公路桥梁的使用寿命。

1高速公路桥梁伸缩缝的概述及作用

1.1高速公路桥梁伸缩缝的概述

高速公路桥梁伸缩缝可以防止桥面变形。伸缩缝设置在桥梁两端的梁端、桥台和铰链处。在设置伸缩缝的过程中，要保证伸缩缝在桥轴的两个方向上平行垂直，能实现自由伸缩，有一定的牢度；车辆行驶应当平稳、无噪声；防止雨水和垃圾渗入，造成堵塞；确保安装、检查和维护方便。在伸缩缝的设置过程中，栏杆和桥面铺装会出现裂缝。桥梁伸缩缝的主要作用是调节上部建筑材料和连接引起的车辆荷载和位移。如果桥梁的伸缩装置损坏，会影响车速、车辆的安全和舒适性，并可能发生严重的安全事故。

1.2高速公路桥梁伸缩缝的作用

伸缩缝是公路桥梁过渡段结构中的薄弱环节，需要长年累月地承受车辆反复的作用力和冲击力，并且长时间直接暴露于自然环境下，受自然环境影响很大。伸缩缝经常会因为缝内进入异物使内部变形不能正常自由伸缩，橡胶条受到损坏出现漏水现象，车辆行驶不稳产生噪声，伸缩缝混凝土破碎，铺设后路面不平等诸多问题，对公路桥梁的整体结构产生不利影响。桥梁伸缩缝的作用是调节上部结构之间的位移和连接。桥梁伸缩缝处如果出现接缝处下沉、路面损坏或不同程度的错台（台阶），导致车辆通过时产生跳车和冲击反应，还会对桥梁和路面造成损坏，严重时甚至引发交通事故。

2桥梁伸缩缝病害分类

2.1板式橡胶伸缩缝

板式橡胶伸缩缝多用于中等伸缩的道路、桥梁的施工，在一般公路和高等级公路中很常见。板式橡胶伸缩缝具有压缩性和延伸性高的特点，安装过程相对简单，结构简单，在通用性上也有非常明显的优势。板式橡胶伸缩节也有一定的缺点。例如板式橡胶膨胀节容易变形，刚度小，螺母难以固定。此外，板式橡胶伸缩节需要定期维护。经调查发现，板式橡胶伸缩节的缺陷主要有以下几个方面：（1）橡胶件使用时间长了，容易磨损脱落，造成疾病。（2）锚杆损坏，伸缩缝装置下垂或胀形，影响伸缩缝装置的正常使用。（3）胶条接缝处渗水，车辆行驶时会产生噪音。（4）伸缩缝整体损坏，难以发挥其原有功能。

2.2TST伸缩缝

利用TST在高温下的流动性，可将其倒入切割缝内的碎石中，保证其高度与铺装路面或桥面高度相等，这种工艺制成的伸缩缝称为TST桥梁伸缩缝。TST伸缩缝通过胶结碎石可以发挥其均匀收缩的基本特性。当汽车通过伸缩缝时，桥会震动。此时，TST伸缩缝将发挥其实用优势，解决这类振动对桥梁的影响，延长桥梁的使用寿命。当温度变化时，梁长会膨胀，TST伸缩缝会表现出优越的弹性，完全满足变形缝的实际要求。TST伸缩缝还具有施工周期短、施工简单的优点。通过与路面的有效连接，突出其耐水性、耐碱性、耐酸性。在以后的使用中，表现出理想的使用效果。在严寒地区，TST伸缩缝很容易受到天气的影响，会降低其耐久性。经调查研究发现，TST伸缩缝存在以下病害：（1）伸缩缝内的填料在长时间暴露后，非常容易脱落老化，导致开裂渗水，对桥梁跨结构造成腐蚀危害。（2）伸缩缝填料在长期使用后，容易出现下垂现象，对通过伸缩缝的车辆影响较大。

2.3钢梳板伸缩缝

钢梳板伸缩缝的具体工艺是将钢板做成梳齿状。在实际应用中，钢梳板伸缩缝可以跨越伸缩缝间隙，放置在另一端的预埋钢板上。钢梳板伸缩缝的伸缩量可大于40mm。该装置具有承载力强的优点，通常用于中、大跨度桥梁。这种装置因其刚度高、抗冲击能力强，在桥梁工程中得到了广泛的应用。经调查发现，钢精梳板伸缩缝造成的主要病害有：（1）伸缩缝内漏水、垃圾、灰尘。（2）伸缩缝运动异常，锚杆损坏。（3）梳板断裂或翘曲，振动严重，驱动噪声大。（4）表面梳板焊接部分损坏。

3高速公路桥梁伸缩缝的养护策略

3.1施工质量检测

伸缩缝施工结束后需要对其综合性能进行检测评估。一般情况下，需要对伸缩缝进行拉伸、压缩，纵向、竖向以及横向错位试验，以了解其水平摩阻力与变位均匀性；对中梁、支承横梁及其连接部件应力、应变值情况，应根据实际受力荷载测定并对试样进行振动冲击试验，还要检测橡胶密封带的严密性。结合高速公路桥梁过渡段伸缩缝的工作特性，主要采用层次分析法评估其综合性能，以定性与定量相结合的方式对伸缩缝综合状态进行质量检测。通过评估伸缩缝的表观、渗水程度以及车辆通过时的抗震效果，综合评定高速公路桥梁过渡段伸缩缝的综合状态。

3.2控制伸缩缝施工质量

控制伸缩缝施工质量，保证伸缩缝施工达到理想水平，为后期伸缩缝的顺利使用打下坚实基础。也可以避免伸缩缝后期投入使用时各种因素的影响，导致其实际性能失效。对于膨胀装置，在混凝土浇筑施工前，监理和技术人员应当进行标准化检测和验证工作。这个环节重点分析预埋钢筋是否紧贴主柱梁加固节点，压型钢板之间的缝隙是否符合当时的实际温度标准，与两侧路面标高是否平整；浇筑前重点检查模板结构是否密实牢固，前端和原有混凝土界面是否能保持清洁。经过上述检查后，为防止混凝土从型材上部裂缝流入型材内部槽内，需要用胶带将型材钢板上部密封，再进行混凝土施工活动。在整个施工过程中，应安排监理人员对施工步骤进行监督。铺好路面后，在安装伸缩缝时，为了保证路面有良好的平整度，可以将材料混合，铺好路基，再通过开槽安装伸缩缝。沙袋或分级沙袋应使用填充缝。[1]回填时应设置标高，使沥青不污染预埋钢筋，避免因混凝土铺装和压实而损坏预埋工作钢筋，为连续路面打下基础。接缝切割机用于切割高速公路的油面层。在接缝切割过程中，要仔细观察切割是否光滑完整，以免出现咬边问题，影响后期施工活动的顺利进行。接缝切割后应及时清除槽内沥青混凝土等填充物。这个过程非常重要，将直接影响混凝土的施工质量。对于模板安装和浇筑混凝土模板安装，需要注意模具的密封，避免混凝土直接进入支撑箱，可以解决上述问题的负面影响。在钢边梁水平部位铺一层钢筋网，在支撑箱底板上设置双层防震钢筋网。施工应用低收缩早强混凝土，锚板、锚圈、梁、支撑箱下混凝土状态应集中，保持一定密实度。做好浇注后的伸缩缝混凝土养护工作。为了保证足够的水分，可以用薄膜进行覆盖。养护期间，应严格小心，防止车辆进入，影响养护工作。

3.3加强伸缩缝的施工过程控制

由于伸缩缝混凝土体积小，预埋钢筋多不便施工，会影响施工质量。在梁板施工过程中，与伸缩缝安装有关的预埋钢筋以及相关预留槽等一定要做到位置准确，预留槽尺寸符合设计要求，安装伸缩缝之前要彻底清除预留槽内的各种杂物。构件焊接一定要按操作规范要求作业。可以采用高强度膨胀混凝土，必要时添加钢纤维，以便提高混凝土密实度，混凝土的塌落度以70~90mm为宜。浇筑混凝土应连续进行，使用小型振捣棒振捣密实，避免混凝土出现过振或离析问题。混凝土终凝以后用西麻片或者是水工布[2]覆盖洒水养护，养护期间由专人进行看管，保障其处于良好的湿润状态，以此提高桥梁伸缩缝施工的质量。

3.4设计时应采用适当的伸缩缝装置

根据所建市政桥梁的实际特点，选择合适的伸缩缝装置，以保证桥梁在后期投入使用时能够发挥伸缩缝的实际功能，实现有效运行。对于一些路径较小的中小型桥梁，应根据实际情况进行选择。例如，对于20m以内的桥梁，中小桥梁可采用w型伸缩装置，也可根据桥梁实际情况采用其他适当的伸缩缝。而且，伸缩节的疾病与凝胶本身并没有太大的关系。因此，操作人员需要严格控制伸缩装置结构的合理性。如：TST伸缩缝和Muller伸缩缝的设计比较合理，其强度高的优点也会发挥伸缩缝的实际功能，不易受到温度变化的影响。板式膨胀伸缩缝具有很高的平整度，因此也可以根据实际需要进行应用。应用无伸缩缝可以改善行车条件，避免车辆撞击导致桥梁成像，取消两端伸缩缝，也会对降低桥梁维护成本起到有效作用；横向和纵向活荷载均匀分布；提高桥梁的抗灾能力。对于地震等自然灾害，可以消除掉梁现象，提高桥梁的抗震水平；在桥台处设置竖向桩，减少桩数，加快施工进度，桥架的安装也可以适当放松。

3.5做好维修管理工作

做好伸缩缝的日常检查工作，特别是在温度变化较大的季节，提高检查频率，及时检查，快速发现问题。在此基础上，针对具体问题给出具体的治疗方案。应定期清理伸缩缝内的垃圾和灰尘，避免各种污染物影响伸缩缝的正常使用。刚性构件应进行防腐处理，有效延长沉降缝使用寿命。一些损坏或功能不良的沉降裂缝必须及时修复和更新。对于型钢沉降裂缝引起的病害问题，可通过修补受损混凝土，或更换老化胶带、变形钢筋等方式进行修复。对于不再适用的伸缩缝，需要进行有效的更换。例如，当稀疏齿形伸缩缝出现病害问题时，可采用120型钢单缝伸缩缝和160模量伸缩缝代替梳状沉降裂缝。定期清除梁端污垢，确保桥面承受正应力。

3.6高速公路桥梁过渡段的维修加固

我国相关部门已经认识到高速公路桥梁过渡段维修加固的重要性，并制定了一系列措施来确保过渡段施工质量。首先，强化了施工标准和管理规定，明确了过渡段施工的技术要求和质量评价标准，以确保施工过程中有据可依。其次，加大了监督检查力度，对施工过程中的质量问题进行实时监控，及时发现并解决问题。此外，还推广了先进的施工技术和材料，提高了过渡段的承载能力和使用寿命。在实际施工中，采用先进的桥面铺装技术和高性能材料，可以有效减小桥面与路面的落差，提高过渡段的平整度。同时，强化过渡段的结构设计，使之更能抵抗外部环境的侵蚀，延长使用寿命。此外，定期对过渡段进行检测和维护，及时发现并处理潜在的安全隐患，确保高速公路桥梁的安全运行。为了进一步提高高速公路桥梁过渡段的质量，我国还积极研究新型过渡段结构和施工技术。例如，采用模块化设计，使过渡段更具灵活性和适应性，满足不同地形和交通荷载的需求。同时，研究新型环保材料，减少过渡段施工对环境的影响，实现绿色施工。总之，高速公路桥梁过渡段的维修加固是保障高速公路安全运行的关键环节。我国正努力提高过渡段施工质量，延长桥梁使用寿命，为人民群众提供更加安全、舒适的出行环境。在今后的工作中，我们还需不断完善相关政策和技术，推动高速公路桥梁过渡段维修加固工作的深入开展，为建设交通强国作出贡献。

3.7落实调查和评估工作

落实调查和评估工作是道路管理部门的重要职责。对于道路的定期调查和评估，不仅能够确保道路的安全和畅通，还能够有效地延长道路的使用寿命。在调查过程中，通过对道路的交通承载能力、使用寿命以及路面破坏情况进行全面检查，有助于及时发现并解决问题。现代信息技术的运用，为道路的日常管理工作提供了强大的支持。通过监控管理系统，可以实时掌握道路的运行状况，发现路面问题，并及时进行治理。这不仅提高了道路管理的效率，也极大地保障了道路的安全性和舒适性。此外，对于路面破坏最严重的区域，道路管理部门应提前进行维护和修缮，以防事故的发生。通过对道路的定期评估，可以确定哪些区域需要优先处理，从而确保道路的正常运行。在我国，道路管理部门正不断加强对道路的调查和评估工作，利用现代信息技术提升道路管理水平。这不仅有助于提高道路的使用寿命，更有助于保障人民群众的生命财产安全。总的来说，落实调查和评估工作是道路管理部门的重要任务，也是确保道路安全、畅通和可持续发展的关键。随着现代信息技术的发展，我们有理由相信，我国的道路管理水平将不断提升，为广大人民群众提供更加优质的道路交通环境。

结语

在高速公路桥梁施工过程中伸缩缝施工技术及质量控制非常重要。伸缩缝的施工质量会直接影响伸缩缝的使用寿命，对车辆行驶的安全性、舒适性也会带来影响，所以在实际施工过程中一定要提高对伸缩缝施工质量的重视程度。施工人员和设计人员一定要了解桥梁伸缩缝的类型，结合工程实际情况选择合适的型号，在施工前做好准备工作。在开槽、安装、混凝土浇筑过程中合理把控施工技术要点。根据图纸相关要求规范操作，对伸缩缝设计及施工各个环节进行全方位的管理。

参考文献

[1]黄云.浅议桥梁工程伸缩缝施工技术与质量控制[J].交通科技与管理,2019(13):1-2.

[2]李岩.桥梁伸缩缝施工工艺及质量控制分析[J].四川建材,2019(7):154-156.

[3]张旭,李娜.伸缩缝施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].环球市场,2019(12):297.

[4]孙国荣.市政道路桥梁工程伸缩缝施工技术的研究[J].工程建设与设计,2019(3):183-185.

[5]沈鑫,姜林法.论市政道路桥梁工程伸缩缝施工质量技术的控制[J].安防科技,2019(6):136.

[6]盛琴.道路桥梁工程伸缩缝施工质量技术的控制策略探讨[J].建材与装饰,2019(14):283-285.

[1]？没理解意思

[2]？混凝土浇筑后，不得尽早行车等，造成混凝土的过早扰动。