高速公路桥梁伸缩缝病害成因与快速维修更换工艺

　　摘要：文章以实际工程为例，介绍了伸缩缝破损的类型并分析病害原因，例如设计测量不准确、施工过程不严谨等，在此基础上围绕快速维修更换工艺展开探讨，从根本上减少伸缩缝病害的发生率，保证工程的整体质量。

　　1　工程概况

　　贵州沿德高速公路的车流量逐渐增加，各类大型货车频繁通过，再加上后期施工企业对高速公路的伸缩装备设计不合理、维护不到位，最终引发桥梁伸缩缝病害。损坏程度轻的公路桥梁会导致来往车辆产生轻微颠簸，给司机或乘客带来不适感；而损坏严重的公路桥梁会直接引发交通事故，造成人员伤亡。除此之外，桥梁伸缩缝病害还会缩短公路和桥梁的使用年限，对高速公路的正常运行产生干扰，最终降低社会收益。基于此，需要施工企业联合地方政府加大预防高速公路桥梁伸缩缝病害力度，强化高速公路的桥梁施工质量。

　　贵州沿德高速路线的起点位于沿河县与重庆市交界处，起于贵州省沿河县沙子镇纸坊坪（渝黔界），终点在德江县合兴镇汤口湾与杭瑞高速公路思南至遵义段合兴枢纽互通，是包茂高速公路（G65）和杭瑞高速（G56）的连接通道，是黔东北地区北上重庆、东至湖广、西至云南的交通要道。沿德高速按四车道高速公路标准进行建设，路基宽度21.5m，设计速度80km/h，全长共计104.435km，桥隧比为42.7%。

　　2　伸缩缝破损的类型

　　高速公路车流量远远超过一般公路，而高速公路桥梁伸缩缝相对敏感，更容易受到损坏。研究高速公路桥梁伸缩缝的破损类型，主要分为伸缩缝区域混凝土破损和伸缩设备破损2种。

　　2.1　伸缩缝区域混凝土破损

　　依据不同的破损部位可以将混凝土破损分为3种：其中，波浪形橡胶伸缩缝和多组模数式伸缩缝属于伸缩缝区域混凝土横向裂缝，是混凝土顺着伸缩缝按照横向方向展开裂缝，这2种破损类型相对来说对桥梁影响不大，属于轻微破损；C型钢伸缩缝属于伸缩缝区域混凝土局部裂缝，混凝土出现裂缝会减弱裂缝区域的混凝土强度，一旦大型货车 经过路面，混凝土就会在载重的强大按压下产生破碎，造成路面坍塌，导致该破损现象的原因在于后期施工过程不严谨，混凝土振捣环节的施工质量不能得到保障。需要注意的是，在伸缩缝区域混凝土强度符合设计标准的基础上不会轻易出现路面坍塌现象。

　　2.2　伸缩缝区域伸缩设备破损

　　依据不同的伸缩缝使用设备又可将伸缩设备破损分为以下4种：波浪形橡胶伸缩缝属于伸缩缝区域橡胶老化，是由于橡胶经过较长时间的风化和高温作用使得其弹性性能减弱，现有弹性强度不符合桥梁伸缩缝施工要求；C型钢伸缩缝属于伸缩缝区域钢材料变形，通过大量实例调查发现，在钢梁材料的焊接部位出现比较多的裂缝现象，主要是由于施工人员在焊接加工的过程中没有严格按照焊接流程操作，造成焊接钢梁的不牢固；多组模数式伸缩缝属于伸缩缝区域止水带受损，止水带经过长时间的使用会在其内部堆积大量杂物和污水，造成止水带堵塞，若后期清理工作不科学极易破坏止水带；单组模数式伸缩缝属于伸缩缝区域锚板钢筋外露，该类型的破损程度是伸缩装备破损最严重的，导致锚板钢筋外露的原因在于桥梁在车辆长时间的压力作用下，使得混凝土裂缝部位产生损害，进一步引发伸缩装备安装不牢固，甚至会发生装备移动或掉落现象。

　　3　伸缩缝破损原因分析

　　3.1　设计测量不准确

　　3.1.1　设计时未充分考虑桥梁端部

　　在桥梁结构设计的过程中，施工部门要对桥梁端部的承载力进行分析，保障端部能够承受大型货车的长期按压，进一步增加端部桥梁的强度。假如桥梁端部翼板承载力弱，将引发桥梁横向承载力对应变弱，最终使得桥面板出现严重变形。

　　3.1.2　桥梁伸缩量测量计算不准确

　　伸缩装备在温度的作用下会发生局部变形，但是在实际的伸缩量测量过程中施工人员往往会忽略掉这一点，导致后期实际施工时伸缩装备的安装位置和设计位置不符，进而引发伸缩装备损坏。因此，施工部门在实际测量桥梁伸缩量时要考虑施工地的气候因素，分析温度对伸缩量的影响，最终选取合适的伸缩缝装备，保障桥梁伸缩缝的施工质量。

　　3.2　施工过程不严谨

　　调查分析大量施工案例，造成桥梁伸缩缝病害的大部分原因来自施工过程，针对这一系列问题，主要总结为以下3方面：

　　（1）桥梁伸缩装备安装不符合国家相关标准。施工部门不能准确掌握伸缩缝的安装流程，对伸缩缝的施工技术还不够精通，错误的安装方式必然会导致伸缩缝装备的异常运行。

　　（2）在安装伸缩装备时，其两侧水泥砼和沥青砼加固不严实。水泥砼和沥青砼加固不严实，使得桥梁伸缩缝极易出现裂缝、空洞和蜂窝现象，再加上外力车辆的作用，最终损坏到伸缩缝装备。

　　（3）伸缩缝装备的安装管理力度弱。对于高速公路桥梁工程来说，越后面的施工环节越容易产生差错，为了强化桥梁工程质量就必须认真对待每一环节的施工。伸缩装备安装是桥梁施工的后期工序之一，在其安装过程中往往出现管理力度不大、施工人员疏忽的问题，产生伸缩装备焊接不稳固、伸缩缝隙不符合设计标准以及定位角钢的位置不明确等现象。

　　3.3　后期维护不彻底

　　后期维护对高速公路桥梁施工来说尤为重要，即使前期施工完全依据施工标准规范展开，施工的每一环节满足施工要求，如果后期维护不及时，再优质的工程也会发生或大或小的损坏。在工程调查分析时，监管部门发现桥梁铺装层逐步出现部分老化；伸缩装备内部的杂质和砂土堆积明显；高速公路运营过程中不能高效控制来往的大型货车，对伸缩装置的使用年限造成干扰。

　　4　快速维修更换工艺

　　4.1　拆除旧伸缩缝

　　根据相关规定，在进行高速公路桥梁伸缩装备安装时要预留一个车道，其余车辆展开具体施工，不能封死所有通道造成交通堵塞。安装伸缩装备之前要清理旧伸缩缝，保障旧伸缩缝和桥梁固定设计的预埋钢筋干净显眼，促进伸缩装备的安装进度。在拆除旧伸缩缝时通常会借助气割设备进行，气割过程不能损坏预埋钢筋。

　　4.2　确保预埋钢筋的规整统一

　　在清理拆除旧伸缩缝之后应该立即进行原有锚固钢筋整理工作，确保锚固钢筋分布的规整。预留钢筋的数目要完全符合施工设计要求，在预埋钢筋过程中一旦发现出现不同程度的损坏需要对其进行植筋，植筋要求充分结合工程实际特征，同时植筋长度不得超过15dm。

　　4.3　清除并填充伸缩缝空隙

　　清除伸缩缝空隙时，施工人员不能完全清除伸缩缝内部的杂物，为了保证清除工作的彻底性，需要利用吹灰机辅助操作；清除干净伸缩缝空隙之后可选取泡沫板将其填充，同时泡沫板也可充当混凝土浇灌工程的模板。

　　4.4　正确安装伸缩装备

　　首先，在安装伸缩装备之前对伸缩缝各间隙进行全面检查，确保各间隙标准满足施工设计要求，以利于后期伸缩装备安装工作；其次，在安装伸缩装备时要确保伸缩缝的中心线和桥梁结构缝的轴线高度始终一致，同时伸缩缝的垂直顶面标高和施工设计的标高完全相同，以上操作为后期横向水平钢筋的拼接工作创造了有利条件；最后，为了加固伸缩缝可以在预埋钢筋处焊接锚固设备。

　　4.5　混凝土浇灌

　　混凝土浇灌工作展开之前，派遣专业施工人员对伸缩缝的间隙进行清理及填充，避免混凝土浆液渗入伸缩缝间隙，干扰后期伸缩装备的安装工作，除此之外，还要对桥梁模板进行全方位检查，确保模板严密无缝，之后才能进行混凝土浇灌工作，混凝土浇灌完成之后实施振捣环节。

　　 4.6　混凝土维护

　　混凝土浇灌选取的浆液强度高，但持续时间不长，为了维持混凝土的强度需要积极采取混凝土维护措施。在完成混凝土浇灌之后及时用侵湿的草苫子全面覆盖，避免混凝土浆液的挥发，同时也避免高温及雷雨天气的干扰。

　　5　结语

　　通过分析贵州沿德高速公路伸缩缝病害原因和快速维修更换工艺，总结出规范施工过程、加强后期维护和强化施工人员的专业素养，会在一定程度上提高工程质量，加快工程进度，同时也会给社会带来更多的经济收益。

　　作者简介：陈国友（1993-），男，重庆人，中交路桥建设有限公司华中分公司助理工程师，研究方向：高速公路养护。

　　参考文献

　　[1]谢波．高速公路桥梁伸缩缝的养护加固与更换施工[J]．工程技术研究，2020（2）：95-96．

　　[2]何佳林．高速公路桥梁伸缩缝病害原因分析和快速维修更换工艺[J].交通世界，2018（10）：138-139．

　　（责任编辑：张闪闪）