浅析高速公路桥梁伸缩缝破损成因及快速修补方法

摘要：通过工作实践对桥梁伸缩缝水泥混凝土破损情况的大量调研,总结分析了破损的原因,通过采用快硬钢纤维混凝土,提出快速修补桥梁伸缩缝水泥混凝土破损的方案,应用快速修补技术进行桥梁伸缩缝水泥混凝土的维修养护是一项经济可行的办法。

关键词：桥梁伸缩缝；高速公路；水泥混凝土

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

1、前言

在桥梁结构中,桥梁伸缩缝装置所需的费用占工程造价的5%以下,故而一般不易引起重视,并且限于桥梁伸缩缝水泥混凝土的材料施工水平及工作条件,往往较早出现破损。伸缩缝装置的损坏,不仅造成行车颠簸、噪声扰人,而且危及桥梁安全，直接影响到桥梁的服务质量；如何在各种气候条件下保证道路正常运营，尽可能少封道或不封道的情况下，将桥梁伸缩缝砼带破损部位快速修补完成，已成为桥梁养护的一项重要工作。

2、桥梁伸缩缝砼带破损的主要危害

2.1对行车安全和舒适度的影响。由于大坑槽的存在使车辆不得不降低车速，使公路的使用功能和通行能力受到很大影响；另外跳车使驾驶员和乘车者感到颠簸不适，心情不快，易疲劳，所载货物易损坏，特别是易碎、贵重物品；严重跳车会造成翻车、追尾等交通事故，威胁人、车和货物的安全，造成生命财产的损失。

2.2由砼破损出现的坑槽产生的水平和垂直冲击力会对路面、路基和桥梁结构物产生进一步的损坏，从而增加了养护维修费用和管理上的难度，并降低了公路使用性能。

2.3由于桥梁伸缩缝损坏产生跳车时的冲击力会对车辆产生不利反力，增加车辆的振动和机械磨耗，油耗增大，缩短车辆使用年限，增大运输成本。

2.4跳车产生的振动和噪声对驾驶员、乘车者和公路两旁的居民会产生噪声污染，不利于人们身心健康，影响其正常的工作和生活。

3、桥梁伸缩缝破损的原因分析

3.1施工质量差

3.1.1施工单位对桥梁伸缩装置施工工艺要求重视程度不够，未能严格按照施工工艺标准和安装工序进行施工，造成伸缩装置损坏。施工方面的主要原因有以下几方面：

3.1.2锚固件的锚固质量或锚固件的焊接质量不高，经不住高速重载车辆的冲击、振动，很快就松动或开焊弹起。

3.1.3施工过程中，梁端伸缩缝间距没有按设计要求完成，人为地放大或缩小，定位角钢位置不正确，致使伸缩装置不能正常工作。

3.1.4伸缩装置两侧混凝土与沥青混凝土桥面铺装层结合不好，碾压不密实，形成两张皮，在车辆荷载的反复冲击作用下，容易产生开裂、脱落，最终引起伸缩装置的损坏。

3.1.5施工开槽时切缝不到位，造成沥青混凝土的啃边现象。

3.1.6由于桥梁伸缩装置的安装在桥梁施工后期来完成，由于赶工期等原因，施工人员草率从事或由于施工队伍大部分撤场，放松了对桥梁伸缩装置的安装工艺的控制，甚至不按设计文件的要求施工造成质量隐患影响伸缩装置的使用。

3.2养护不及时

正常的维修、养护是保证伸缩装置正常工作和延长使用寿命必不可少的重要环节，而此项工作往往被忽视。由于养护管理不善，伸缩装置出现的局部损坏维修不及时，桥面没有经常清扫，由过往车辆带来的泥砂、石屑等杂物将伸缩装置淤死，影响伸缩装置的伸缩功效，造成破坏加剧，严重者可导致整条伸缩缝破损。原有桥梁逐渐老化、桥面铺装层老化、接缝处桥面凹凸不平以及维修不充分等，均可引起伸缩装置破损。

3.3交通流量影响

桥梁在营运过程中，交通量增大、重型车辆不断增多，车辆的冲击作用也明显变大，造成某些伸缩装置的部件破损、脱落、松动，有的甚至引起桥面破坏，严重影响行车安全。

3.4盐冻破坏影响

由于在冬季除雪防滑过程中，使用的融雪剂中主要成分为氯盐，在雪融化成水渗入砼结构孔隙中，温度下降，水转化成冰体积膨胀形成局部张力，造成结构破损，另外，氯盐进入结构内部，腐蚀钢筋，焊接部位在高速车辆冲击作用下，开焊松动，造形型钢断裂，形成巨大坑槽，危及行车安全。

4、桥梁伸缩缝处砼破损的快速修补方法

2010年5月在G25长深高速公路阜新段柳河大桥一道伸缩缝砼破损严重，由于长深高速公路车流量大、车速快，维修困难较大，为了能够在最短的时间内将损坏部位修补好，排除安全隐患，及早开通，成为第一要务，在维修过程中采用了快硬钢纤维砼修补法，钢板覆盖养生的方法。

4.1原材料及配合比

水泥：唐山快硬硫铝酸盐水泥；细集料：用阜新招束沟中粗砂，平均粒径0.35mm～0.48mm，含泥量＜2％； 粗集料：用阜新苍土碎石5mm～20mm，含泥量＜1％，质地坚硬； 钢纤维：选用长度30mm、当量直径0.60mm由浙江某厂生产的低碳结构钢剪切扭曲型，型号DN－30，其强度380MPa以上，在施工时钢纤维在混凝土中的掺入量为1.0％～2.0％（体积比），但最大掺量不宜超过2．0％；钢纤维混凝土配合比设计按照抗折强度和抗压强度双控标准要求及施工的工作度采用以抗折强度为主要指标进行设计。设计抗折强度6．5MPa、抗压强度40Mpa，配合比 水泥：砂：碎石：水=1：1.19：2.92：0.4，每立砼需水泥438kg、中砂522kg、0.5-2cm碎石1279kg、水175kg。

4.2钢纤维混凝土拌和

为防止钢纤维混凝土在搅拌时纤维结团，在施工时每拌一次的搅拌量不宜大于搅拌机额定搅拌量的80％。采用滚动式搅拌机拌和，在搅拌混凝土过程中必须保证钢纤维均匀分布。为保证混凝土混合料的搅拌质量，采用先干后湿的拌和工艺。投料顺序及搅拌时间为：粗集料钢纤维（干拌1min）细集料水泥（干拌1min），其中钢纤维在拌和时分三次加入拌和机中，边拌边加入钢纤维，再倒入中砂、水泥，待全部料投入后重拌2min～3min，最后加足水湿拌1min。总搅拌时间不超过6min，超搅拌会引起湿纤维结团。按此程序拌出的混合料均匀。尚若在拌和中，先加水泥和粗、细集料，后加钢纤维则容易结成团。而且纤维团越滚越紧，难以分开，一旦发现有纤维结团，就必须剔除掉，以防止因此而影响混凝土的质量。

4.3钢纤维混凝土浇捣

钢纤维混凝土浇捣与普通混凝土一样，浇筑和振捣是施工中的重要环节，直接影响钢纤维混凝土的整体性和致密性。不同之处就是其流动性较差，在边角处容易产生蜂窝，因此，边角部分可先用捣棒捣实。板角采用插入式振动器振捣，然后用夯梁板来回整平。在混凝土面层抹平过程中，因钢纤维直径较粗而易冒出路面，影响到行车安全，故在施工时需注意清除。

4.4 焊接钢板

为了进一步保证维修的质量，在钢纤维混凝土浇筑完成并压平后，将5㎜厚钢板迎车方向一侧削坡焊接在原伸缩缝的型钢上，削坡目的是为了防止造成行车突跳和轮胎被割损现象发生，钢板在24小时后即可撤掉。

5、经济效益及使用寿命

快硬钢纤维混凝土修补法，具有施工工艺简单、可操作性强，作为小面积修补工程其成本与普通混凝土相差无几，使用快硬钢纤维混凝土修补法不但能使质量及其增强效果得到保证，而且还可提前开放交通，具有显著的经济效益和社会效益；此方法在G25长深高速公路桥梁伸缩缝砼维修当中使用后，经过二年多时间的运营，目前状况良好，预计使用年限在3-5年。

6、结束语

在我国大规模进行交通建设的同时，一些已建公路桥梁伸缩装置的使用安全性问题日益突出，重视解决桥梁伸缩缝病害问题不仅是确保充分发挥公路使用功能的需要，也是工程建设质量的需要，更是广大工程建设者、养护者的责任。从桥梁伸缩缝损坏的成因来看，只要采取合适的防治和维修措施，对解决跳车问题就会有明显的效果。

Shallow highway bridge mageba breakage causes and fast repair methods

Cui Guosheng

[Abstrcts]：Through the practice of cement concrete bridge mageba damaged situation of plenty of investigation, summarizes and analyzes the cause of the tear, by adopting new materials - pothole spirit, put forward fast repair Bridges mageba cement concrete application of damaged scheme, rapid repairing techniques to bridge mageba cement concrete maintenance maintenance is an economic and feasible method.

[Keywords]： Bridge expansion joints, Highway, Cement concrete

作者简介 1978年 男 汉 辽宁省高速公路管理局阜新管理处 桥梁工程师