桥梁伸缩缝的工作原理与病害

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在 桥梁 养护中，桥梁伸缩缝是非常重要的一个组成环节，其质量的好坏能够直接决定车辆行驶的安全问题。并且伸缩缝的施工能够影响高速的使用寿命与后期的维修费用等。本文围绕着伸缩缝的更换环节来对其进行详细地介绍与分析，并探究影响其施工好坏的各类因素。桥梁伸缩缝指的是为满足桥面变形的要求，通常在两桥梁端之间、两端与桥台之间或桥梁的铰接位置设置伸缩缝。 调节由车辆荷载和桥梁建筑材料所引起的上部结构之间的位移和联结。斜交桥的伸缩装置一旦被破坏，将严重影响行车的速度、舒适性与安全，甚至造成行车安全事故。 要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向，均能自由伸缩，牢固可靠，车辆行驶过时应平顺、无突跳与噪声，能防止水和垃圾泥土渗入阻塞；安装、检查、养护、消除污物都简易方便。在设置伸缩处，栏杆与桥面铺装都要断开。

1、公路桥梁伸缩缝的作用及分类

a.桥梁伸缩缝的作用

由于桥梁处于室外，在动荷、温度、混凝土的收缩和徐变作用下，梁体产生位移，位移过大时就会影响行车舒适和安全。为了调节桥梁上部结构之间的位移和联接，需设置伸缩缝。但是设计不当，安装质量低劣，和缺乏科学的及时养护，伸缩缝处就会跳车，这是目前国内常见的病害，并且越来越突出。桥梁伸缩缝处出现破坏、下沉、错台，在车俩通过时对桥梁产生跳动冲击，产生附加荷载，影响行车舒适性，严重时产生安全事故。为了消除台阶、跳车等现象，我国已经采用许多行之有效的办法，其中桥梁伸缩缝的安装是一项极为重要的项目，施工缺陷是不容忽视的。

b.桥梁伸缩缝分为以下五大类：

钢制支承式、组合剪切式（板式）、模数支承式、对接式及无缝式伸缩缝。

二、桥梁伸缩缝的病害及防治措施

桥梁伸缩缝在车辆荷载的作用下及各种因素的影响下，很容易受到破坏，如锚固混凝土的开裂、破损，伸缩缝的卡死，材料老化，锚固件损坏及橡胶条破损。

a.病害原因：

1、设计不当，设计量不足、选型不当及两侧的后浇砼及铺装层材料等填充物未做出明确规定；伸缩缝装置本身刚度不够，锚固件强度不足，在荷载反复作用下，产生不同程度破坏；

2、施工方式不当，材料选择不当，间距没有按设计要求设置，定位角钢位置不正确，锚固钢筋焊接不牢固。或预埋钢筋的位置不准确，填充砼强度，养护时间，粘结性和平整度等未能达到设计标准，梁板的预制与安装不符合设计要求；

3、交通流量大、车速快、载重车辆多、车轮的冲击力使伸缩装置构件破损、脱落、松动、甚至引起破坏，严重影响行车安全；

4、伸缩缝里的日常清理维护不当。

b.防治措施：

合理选用伸缩缝装置，保证伸缩装置的刚度和锚固件的强度质量；伸缩装置的锚固要、能抵抗机械，摩擦、碰撞的影响，牢固可靠、经久耐用，按规范施工，使车辆行驶平稳，加强养护，经常检查。

c.加强原材料的质量控制

1、进场的伸缩缝、异形钢材和橡胶条等配件应与设计相符；伸缩缝的长度由厂家人员到现场量测，根据实际长度进行加工，以消除设计与实际长度误差，便于安装；异形钢材在运输过程中要轻装轻放，不能损毁或变形；在堆放时用枕木垫高，避免风吹雨淋。经送检合格后方能使用；现场配合比及原材料、钢筋等试验结果满足要求后方可使用。

d.加强伸缩缝的施工质量控制

1、伸缩缝装置在浇筑混凝土前一定要报请监理工程师进行检查验收，浇筑混凝土全过都要有监理旁站，看预埋筋与主梁钢筋连接是否牢固、与型梁与两侧路面标高是否平顺，模板是否牢固、严密，模板内是否洁净，槽内是否干净，为防止混凝土进入型钢内侧沟槽内，在异型钢上面用胶布封好，当所有工序检查合格后，再进行混凝土施工。

2、如果先摊铺路面后安装伸缩缝，在摊铺路面之前，必须先清理预留间隙并嵌填泡沫板，再用砂袋及级配砂袋填实槽口。填的标高以控制沥青不会污染预埋钢筋为宜。

3、桥梁伸缩缝的切缝，清槽按预留槽口宽度用切缝机进行切缝。切缝时应注意切口完好，无啃边现像，并及时清除槽内沥青砼及填料，凿毛槽口内表面。安装时，检查槽内预埋钢筋是否裂缝或折断，否则采取补救措施，应保证预埋钢筋与伸缩缝隙的锚环牢固焊接，如果发现钢梁变形或间距不一致时应进行修整。安装时伸缝缝中心线与实际预留缝中心线要重合，并缓缓放入槽内，偏差不得超过设计允许范围，并根据纵横坡和标高调整，其钢梁顶面比相邻沥青砼路面低1—2mm，不得超过路面标高。

二、桥梁伸缩缝的更换-快速通车技术

A、施工准备

在施工前，熟悉相关施工图纸和伸缩缝安装操作规程，检查异型边梁的平整度、顺直度和缝体间隙；根据工程的实际情况必须配备足够的机械设备、小型机具，而且跳板必须质量坚固以使过往的施工车辆能顺利通过，同时配齐配足防止污染路面的帆布、塑料布和养护用的塑料薄膜、草苫子等，以保证施工顺利进行。

a.切缝

在施工前根据施工设计图纸放样，使用切割机据缝，注意对据缝线以外路面的保护，防止污染，并保证切缝切口完好。

b.开槽

用风镐开槽，应将槽内混凝土及杂物清除干净，尤其是梁端间隙内的杂物,并理顺、调直槽内预埋筋，如发现预埋筋数量不足，应打膨胀螺栓，补足预埋钢筋，并请业主代表、监理人员共同验收、确保伸缩缝的质量。

c.安装

1、伸缩装置安装前，检查伸缩缝预埋筋的锚固宽度。一般按50cm设置为宜，桥台上易采用背墙的宽度为宜，这样即加强伸缩缝装置的稳定，又方便了桥面板的施工；用高压水枪清除伸缩缝槽内杂物，并检查其是否干净，对型钢进行平整度检查，在安装过程中，检测伸缩缝型钢顺直度及平整度，平整度控制在2mm以内，顺直度控制在3mm以内，顶面与路面高差控制在2mm以内。

2、安装固定时，用龙门吊架和10*10的角钢作定位角钢，伸缩缝的中心线与梁端中心线相重合，伸缩缝顶面比沥青混凝土路面的标高要低（1~2mm）.在临时进行固定隔点焊之前，对标高与直线度调整到符合设计要求后方可进行，固定时按伸缩缝边梁的锚固装置与预留槽的预埋筋从桥宽一侧向另一侧依次每隔2-3锚固筋焊一个焊点，为保证伸缩缝不发生变位，从两侧对称施焊，严禁从一端平移施焊。

3、固定后对伸缩缝的标高再复测一遍，确认没有出现变形、偏差后，把锚固钢筋与预埋钢筋在两侧同时焊牢，一次全部焊牢，如焊时不好施工时，可先一侧焊，再焊另一侧。当单侧焊工作量大时间长时，且温差变化影响大，可在单侧焊好后，再焊接另一侧左、中、右部位进行锚固，同时对另侧其他各锚杆加以焊接，注意焊点与型钢的距离，确保型钢不变形。为了防止出现跳车现象，根据规范要求型钢平整度要控制在0-2mm范围内，伸缩缝焊接牢固后，要去掉临时固定卡具、定位角钢等，使其自由伸缩。

4、模板安装，模板一般采用泡沫板，纤维板、薄铁皮等，且安装必须牢固严密，确保在混凝土振捣时不出现移动，防止砂浆流入缝内，影响伸缩缝的使用。在两测低于路面标高3mm钢筋网。

5、浇筑 “速砼”JZ桥梁快速结构修补料

“速砼”JZ桥梁快速结构修补料 是以水泥为基础结合剂，高强度材料（石英砂）作为主骨料，辅以高分子胶粉、高效减水剂、早强剂、膨胀剂、防离析等物质配制而成的超早强型混凝土结构修补材料。本产品具有自流性好，快硬、早强、高强、无收缩、微膨胀；无毒、无害、不老化、对水质及周围环境无污染，自密实好、阻锈等特点。

“速砼”JZ桥梁快速结构修补料 适用于：桥梁伸缩缝更换的快速修补、水泥混凝土路面断板、坑槽修补；

B、施工工艺：

1、伸缩缝修补：清理：对于伸缩缝混凝土板或混凝土结构严重破损部位，用风镐将破碎板体破碎成小碎块后清除，将周围的板体基面松散物清除彻底，并用空压机将基面和槽内灰尘吹净。

基面浸润：在浇筑前2~3小时将基面用水充分湿润并除去明水；冬季施工时，应在浇筑前将基面用不超过65℃的温水充分湿润并除去明水。

2、制拌：根据现场浇筑数量与浇筑速度，将修补料人工投入强制式砂浆拌和机中，干拌10s后，按产品规定的加水量称量后，分两次加水拌和：第一次加2/3水，拌和30s；第二次加1/3水，拌和150s。拌和后，修补料应静置2~3min，待气泡消失后再进行浇筑。冬季施工时，应采用不超过65℃的温水进行拌和，浇筑温度应在10℃以上。

浇筑：用浇筑容器缓慢、匀速浇筑密实，浇筑时应避免空鼓现象。浇筑结束后，将修补料顶面抹平

3、养生：在“速砼”JZ桥梁快速结构修补料初凝，洒水养生，保持混凝土表面湿润，间期严禁车辆通行，两小时后即可放行交通。