如何维护和延长公路桥梁伸缩缝的使用寿命

虽然在设计计算中充分考虑了影响伸缩量的诸多因素，但桥梁伸缩缝主要位于梁端等薄弱结构部位，不仅直接承受车轮荷载的反复冲击，而且长期暴露在大自然中，使用环境较为恶劣，容易导致伸缩缝损坏和桥面、梁板损坏。而且，这个位置往往是桥梁结构中最难修复的部分。一般来说，桥梁接缝在桥面上是一条不连续的线，其刚度远低于两侧的混凝土梁。在行驶过程中，会受到剧烈的冲击，这种冲击与车辆质量和行驶速度的乘积成正比。因此，重型车辆在高速行驶时，对桥面接缝的损伤尤为严重。冲击伴随着振动。由于施工等原因，桥面接缝往往不平整。在车辆荷载的反复作用下，车辆冲击力和梁板振动非常严重，加速了节点的进一步破坏。梁板端部在车辆荷载作用下产生竖向位移，因此桥面接缝装置需要承受反复的竖向剪力；此外，在活载作用下，梁端也会由于梁体的弯曲而产生角位移，使节点承受反复的弯曲作用，往往会导致节点因经不起疲劳的考验而失效。此外，桥面渗水也是桥梁接缝和构件损坏的一大原因，特别是在北方地区，由于使用除雪机，桥面水具有一定的腐蚀性，桥面水主要通过接缝渗透，从而造成钢导梁、连续桥面钢筋、伸缩缝梁端、支座和墩帽的腐蚀和损坏。由于桥面接缝的损坏，不仅在桥上行驶遇到接缝会跳车，而且行驶的舒适性也会大打折扣。同时还会导致伸缩缝、支座、横梁的损坏，结构耐久性降低。所以后期不得不投入大量的人力财力进行养护维修，这也会给道路上的正常交通带来很大的干扰和危害。

2.改进和预防措施

(1)完善和发展各类高效膨胀节和轴承产品。目前公路桥梁上的伸缩缝一般取消或改进以前的橡胶板伸缩缝(有些公路上的桥梁还在使用)，代之以性能更好的毛状缝和组合式W或V型伸缩缝、梳状伸缩缝。近年来广泛使用的TST伸缩缝设计也很合理，但在北方寒冷地区使用性能不稳定。此外，改进后的板式膨胀节在部分省市进行了试验，效果也比较理想。纸质测试。

(2)尽可能减少桥面接缝数量，增加桥面连续长度，采用柔性墩增加墩顶桥面连续性，尽量减少伸缩缝数量，使所有中间支点完全连续，梁端与桥台之间只设伸缩缝。由于温度水平力的影响，远离位移零点的桥墩比靠近位移零点的桥墩位移更大，往往导致桥墩底部开裂。因此，远离桥梁中心线的墩顶橡胶支座可以改为滑板支座。连续桥面的优点是桥面伸缩缝数量减少，造价经济，伸缩缝维护费用少，行车桥面平顺。

(3)采用高强、耐腐蚀的混凝土桥梁上部结构，包括桥面铺装采用高标号混凝土或钢纤维混凝土，以提高其抗冲击性能和抗裂性。对于容易发生盐水腐蚀的桥梁结构，在混凝土中加入一定量的活性添加剂，改善和提高其抗腐蚀能力，从而提高结构的耐久性。

3.严格控制建筑安装过程。

(1)切缝前，必须检测沥青路面的平整度。根据实际平整度，考虑是否适当扩大切割面宽度(要求一侧最多加宽30cm)。如果增加切割宽度后，路面的平整度仍不能满足伸缩缝的安装要求，则要求在此处对路面进行返工。合格后，按施工图纸要求确定槽宽，准确放线，用切割机在线上切缝，锯除缝外的沥青混凝土路面，贴胶带。锯缝应整齐顺直，并注意切透沥青混凝土路面，以免开槽时使缝外沥青混凝土松动。

(2)用风镐开槽时，深度不应小于12cm。开槽后，应对槽内混凝土进行凿毛，并清除所有杂物，以保证新老混凝土的有效结合。如发现梁与梁之间的间隙不符合要求(大于或小于规定范围)，应采取措施进行处理，并对槽内的预埋钢筋和锚固钢筋进行调直，对预埋钢筋进行除锈。同时，对于预埋钢筋不足的原梁板或桥台，应及时补上足够数量的膨胀螺栓，以保证钢筋的安装质量。开槽后，禁止车辆通行，禁止施工人员和其他人员踩踏沟槽两侧边缘，影响混凝土施工质量。

(3)伸缩装置安装前，当安装时的气温与出厂时相差较大时，必须调整装配定位的间隙值。伸缩定位宽度允许误差为2mm，误差要求为统一符号。禁止一条缝在不同位置同时存在正负误差。

(4)安装时，伸缩装置沿桥中心线应与桥中心线重合，并对称放置在伸缩间隙上，使其顶面高度与桥面铺装标高(纵坡和横坡)重合，然后找平。伸缩装置上的锚筋定位正确后，应与梁、板、桥台上的预埋钢筋焊接牢固。焊接时注意焊接位置和方法，防止伸缩装置的侧梁和中梁变形。钢材定位后，采用分段点焊的方法对钢材进行加固，避免钢材过热变形。建议先焊接顶面，再焊接侧面，最后焊接下表面。纸质测试。

(5)混凝土浇筑前，定位锚固钢筋和桥面表层钢筋必须安装合格，并用水对罐内垃圾进行第二次冲洗干净。纸质测试。为了防止浇注时缝隙堵塞，膨胀缝隙要用泡沫塑料填充。安装必要的模板，在预留槽内对称浇筑混凝土，防止混凝土渗入位移箱内，不允许在密封橡胶带缝内和表面飞溅。如果出现这种情况，应立即清洗。浇筑混凝土时，坍落度应控制在30mm以内，并要振捣密实，做到平整无蜂窝，特别是一些死角，更要注意混凝土的振捣密实度。之后用刮杠将混凝土表面刮平，平整度一般控制在路面标高以下2mm(不大于2mm)，即-2 ~ 0mm之间。

4.加强伸缩缝的维护

正常的维修保养是保证伸缩装置正常运行，减少损坏，延长使用寿命，防止桥梁伸缩缝跳车的必不可少的重要环节。因此，维护时应做好以下工作:

(1)施工期间养生。混凝土初凝前，应用刷子刷毛。混凝土初凝后，应及时用麻袋或土工布覆盖浇水养护，时间应在7d以上。同时，养护期间应指派专人实施交通管制。当强度达到70%时，应使用专用工具安装橡胶密封带。

(2)定期清理密封橡胶带内堆积的淤泥、碎石等道路垃圾，防止膨胀装置堵塞，定期检查密封橡胶带是否损坏。如有损坏，及时联系厂家更换。

(3)经常检查梁端与桥面铺装连接处及凹槽区域的混凝土有无破损或开裂，一旦发现应及时修补，以免影响伸缩装置与梁板间的锚固强度。

(4)伸缩缝附近的凹凸不平和平整度损坏应及时修补。

总之，严格控制桥梁伸缩缝的施工安装过程，加强伸缩缝的维护，以预防为主，采取有效的预防措施，保证桥梁伸缩缝的质量，可以延长伸缩缝的使用寿命，大大提高桥梁的使用质量。