漢宜高速橋梁無(wú)縫伸縮縫實(shí)用技術(shù)探究

1、<p>　　漢宜高速橋梁無(wú)縫伸縮縫實(shí)用技術(shù)探究</p><p>　　摘要：根據(jù)漢宜公路的實(shí)際情況，通過(guò)比較無(wú)縫伸縮縫技術(shù)和毛勒伸縮縫技術(shù)，提出采用無(wú)縫伸縮縫處理橋梁的伸縮縫破損修復(fù)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：無(wú)縫伸縮縫 性能 施工工藝 </p><p>　　漢宜路建成年代較久，原設(shè)計(jì)小橋伸縮縫均采用D40毛勒伸縮縫，其施工質(zhì)量相對(duì)較差，加之早期高速公

2、路養(yǎng)護(hù)管理不成熟，造成其病害加劇，形成路面安全隱患，增加了工程和社會(huì)成本，且毛勒伸縮縫維修養(yǎng)護(hù)施工周期長(zhǎng)，后期維修費(fèi)用高。鑒于此情況，在漢宜高速公路上進(jìn)行毛勒伸縮縫改無(wú)縫伸縮縫試驗(yàn)。 </p><p>　　1 無(wú)縫伸縮縫的綜合性能與適用范圍 </p><p>　　無(wú)縫伸縮縫粘接料是一種瀝青填充式高彈縮體橋梁伸縮縫，是高彈性特種瀝青與石料的混合物，它適用于水平位移小于50mm，豎向位移小于3

3、mm的橋梁伸縮縫的破損維修。 </p><p>　　2 病害原因初步分析 </p><p>　　因漢宜公路建成年代較久，原設(shè)計(jì)小橋伸縮縫均采用D40毛勒伸縮縫，其施工質(zhì)量相對(duì)較差，經(jīng)過(guò)近20年的通車運(yùn)營(yíng)，病害逐漸加劇，形成路面安全隱患。 </p><p>　　3 無(wú)縫伸縮縫與毛勒伸縮縫性能對(duì)比 </p><p>　　無(wú)縫伸縮縫的優(yōu)點(diǎn)：可以吸收

4、由于溫度和交通負(fù)荷作用產(chǎn)生的橋面板位移，而保證表層不會(huì)開(kāi)裂損壞，運(yùn)行平整； 能夠同時(shí)兼顧高溫和低溫、滲透和粘性這些對(duì)立的性能要求，彈性恢復(fù)力好；能適應(yīng)不斷重復(fù)的溫度和荷載位移，且能吸收各方面的變形和振動(dòng)，對(duì)橋梁的減震有利；可滿足彎橋、坡橋、斜橋、寬松的縱、橫、豎三個(gè)方向的伸縮與變形；其低溫柔性、高溫穩(wěn)定性、高溫粘附性好，能在-40℃不會(huì)變脆，在70℃時(shí)不會(huì)滾動(dòng)，施工時(shí)可與現(xiàn)有橋（路）面牢固粘結(jié)；可以在不阻斷交通的情況下半幅施工，鋪裝冷卻

5、后即可開(kāi)放交通，施工簡(jiǎn)便、靈活，使用壽命較長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益好，不易損壞。 </p><p>　　與傳統(tǒng)的毛勒伸縮縫之間的比較：見(jiàn)下表1。 </p><p><b>　　4 施工工藝 </b></p><p>　　無(wú)縫伸縮縫的基本作法是將接縫兩邊寬約60～80cm范圍的橋面伸縮裝置替換為一種高彈性的特殊瀝青混合料。 </p><p

6、>　　4.1 材料由粘結(jié)料、集料、搭接鋼板和填塞料四要素組成。各種材料的主要技術(shù)指標(biāo)：①橡塑瀝青粘結(jié)料：針入度：86℃，流值：<3mm，比重：1.4～1.45g/cm3，閃點(diǎn)：250℃，脆點(diǎn)：≤-40℃，拉伸：13%（-20℃）、25%（0℃）、75%（25℃）。②集料：碎石宜選用直徑20-30mm的單一粒徑花崗巖作為基層鋪筑，5mm-10mm為面層材料用石，含泥量小于0.5%，抗壓好且無(wú)針片顆粒。③搭接鋼板：采用厚度6～8

7、mm，寬度180～200mm低碳合金鋼板。④填塞料：采用耐熱性襯墊嵌條。 </p><p>　　4.2 主要機(jī)械設(shè)備：（一班制）見(jiàn)表2。 </p><p>　　4.3 施工方案及流程。無(wú)縫伸縮縫總體施工順序：鑿除原毛勒縫鋼筋砼→清縫→清理烘干槽口→填塞襯墊嵌條→界面涂刷TST彈性層及鋪墊鋼板→分層鋪設(shè)TST彈性層→修整，找平→冷卻、開(kāi)放交通。 </p><p>　　

8、①鑿除原毛勒縫鋼筋砼。采用空壓機(jī)配備風(fēng)鎬對(duì)原毛勒縫進(jìn)行鑿除鋼筋砼施工，鑿除深度為8～15cm（根據(jù)原毛勒縫施工深度確定），并對(duì)結(jié)合面進(jìn)行鑿毛處理，施工時(shí)不得損傷梁板、背墻及路面瀝青砼，鑿除后的廢渣應(yīng)及時(shí)清運(yùn)。 </p><p>　?、谇蹇p。用風(fēng)鎬配合自制掏鉤清除原梁板與背墻間的填塞物，如砼碎渣，泡沫板等，然后將碎渣清運(yùn)，并用空壓機(jī)吹凈泡沫及灰塵。③清理烘干槽口。a清除溝槽四周及接縫處的砂石、鋼筋等雜物，隨后對(duì)周邊

9、進(jìn)行除塵。b用噴火器（火槍）反復(fù)烘干溝槽，使之充分干燥。 </p><p>　　④填塞襯墊條。局部砼修補(bǔ)后，應(yīng)根據(jù)梁板與背墻間的縫寬，填塞將襯墊條，填縫后將表面多余部分切除。 </p><p>　　⑤界面涂刷TST彈性層及鋪墊鋼板。界面涂刷TST彈性層：填縫后在溝槽表面均勻充分地涂一層溶化的粘結(jié)料，槽的兩側(cè)面也刷上一層。注意要將整個(gè)槽底密封，要看不到先前的槽底。在清理干凈后要立即密封槽底，

10、如果要推遲密封槽底則應(yīng)在再次施工前用熱噴槍進(jìn)行再次清理，目的是清理灰塵和烘干水分。鋪墊鋼板：將搭接鋼板（220mm*6mm*L）平穩(wěn)置于接縫當(dāng)中。鋼板的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為1米，某些情況下鋼板可以減少到300mm長(zhǎng)。鋼板一定要鋪置，這樣才能支撐上面的料，使其不會(huì)掉進(jìn)橋縫。用釘子將鋼板固定以防止移動(dòng)，確認(rèn)固定的間隔位置準(zhǔn)確無(wú)誤。 </p><p>　?、薹謱愉佋O(shè)TST彈性層。為充分發(fā)揮密封膠的粘接性能，所有的操作都要具有連貫

11、性。接縫料要實(shí)行分層施工，每段長(zhǎng)度為3到3.5m，進(jìn)行下一段的施工時(shí)應(yīng)把兩段的連接處加熱至TST彈性材料熔化，否則兩段間會(huì)出現(xiàn)連續(xù)性不好的情況，可能會(huì)導(dǎo)致裂痕的出現(xiàn)。 </p><p>　　使用TST彈性材料進(jìn)行施工的基本原理就是要保證有足量的石料且石頭均被TST彈性材料覆蓋住，確保石頭間充滿TST彈性材料，沒(méi)有間隙。具體施工如下：a分層傾倒TST彈性層。每次傾倒后用耙子將石料刮成不低于20mm不高于40mm的厚

12、度，然后再在石料上傾倒TST彈性材料。用刮板將TST彈性材料均勻的覆蓋在石料上，要使每個(gè)石頭間沒(méi)有空隙，石頭不外露。幾分鐘后，TST彈性材料會(huì)將石料間氣泡排出。然后按一層石料一層TST彈性材料的步驟層層鋪蓋，直到傾倒的接縫料離路面只剩下20到30mm。b填頂層混合料：在表層傾倒TST彈性材料和石料的混合料，槽中央傾倒物要略微凸起（約10mm高），這樣壓實(shí)的時(shí)候才不會(huì)出現(xiàn)凹陷。將細(xì)石料和快速加熱到推薦溫度的TST彈性材料加入到旋轉(zhuǎn)著的油石

13、混合攪拌機(jī)里混合，繼續(xù)加入TST彈性材料直到所有的石頭都被包裹住，快速將混合料傾倒于接縫處，刮平，比相鄰的路面要高出約5～10mm。 </p><p>　　⑦修整，找平。a面層填補(bǔ)修整，找平TST彈性體。在頂層混合料填充完畢后約1個(gè)小時(shí)，表層的TST彈性體會(huì)漸漸滲透至石料的空隙之中，局部表面如同砼麻面狀，此時(shí)再加熱TST彈性體覆蓋表面，保證表面平整美觀即可。b與路面接縫處壓條。在離切割線4到5cm的路面上覆蓋兩條

14、膠帶，用于表面防水、防污染物，保證接縫處與路面接合均勻。 　?、嗬鋮s、開(kāi)放交通。常溫下在鋪設(shè)完TST伸縮縫后應(yīng)保證3小時(shí)以上的冷卻時(shí)間方可開(kāi)放交通，特殊情況下可采用表面灑水快速降溫后半小時(shí)通車。 </p><p>　?、崾┕ぷ⒁馐马?xiàng)。a整個(gè)施工過(guò)程是熱操作，一定要嚴(yán)格控制材料加熱和槽口溫度。TST溫度控制在185～210℃，溫度太低防礙粘結(jié)效果，溫度太高易使TST分解和老化。碎石溫度控制在160～190℃。b槽

15、口內(nèi)的碎石一定要填筑緊密，TST充滿孔隙略有富余即可，無(wú)論伸縮縫內(nèi)部或表面均不可堆積TST，以免形成軟層，與成形不利。TST熔化后滲透力極強(qiáng)，因而不必?fù)?dān)心碎石填筑緊密后會(huì)影響TST飽滿度。c砼槽口的預(yù)留寬度最好不要一次到位，可比實(shí)際要求窄50～100mm，待施工時(shí)再將槽口切割至需要的寬度，新鮮的砼切面更能保證TST與砼的粘結(jié)。d伸縮縫施工完畢后，要清除橋面散落的石子和其它堅(jiān)硬雜物，以免行車時(shí)石子等硬物壓壞伸縮縫。 </p>

16、<p><b>　　5 后期相關(guān)觀測(cè) </b></p><p>　　5.1 無(wú)縫伸縮縫開(kāi)放交通后，最快的17天、最慢的約半年，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)與原瀝青路面間的橫接縫明顯出現(xiàn)，安排灌縫封水；初步分析施工溫度和工藝操作的不同導(dǎo)致橫接縫出現(xiàn)時(shí)間不一致。 </p><p>　　5.2 無(wú)縫伸縮縫開(kāi)放交通1個(gè)月后，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)伸縮縫有碾壓沉降現(xiàn)象，主要集中在渠道化行駛產(chǎn)生的

17、車輛輪跡帶內(nèi)，沉降量在1-3mm之間，多數(shù)沉降量在1-1.5mm；無(wú)其他病變。初步分析行車荷載與施工工藝（主要是壓實(shí)度）的不同導(dǎo)致沉降量不一致。 </p><p>　　5.3 伸縮縫開(kāi)放交通3個(gè)月后，碾壓沉降進(jìn)一步加大，沉降量在1.5-4mm之間，多數(shù)沉降量在1.5-2.5mm，有1處發(fā)現(xiàn)有輕微擁包并伴隨有推移現(xiàn)象但不影響使用。 </p><p>　　5.4 開(kāi)放交通半年后，碾壓沉降量與3

18、個(gè)月時(shí)相差不大，多數(shù)沉降量在2.0-2.5mm之間，輕微擁包推移處也變化不大，表明沉降速率已經(jīng)較??；無(wú)其他明顯病變。 </p><p>　　5.5 開(kāi)放交通1年后，觀測(cè)結(jié)果與半年觀測(cè)類似，表明伸縮縫已基本穩(wěn)定。 </p><p>　　通過(guò)幾次的觀測(cè)表明：無(wú)縫伸縮縫的碾壓沉降一般發(fā)生在頭3個(gè)月，沉降量一般在1-3mm之間；無(wú)其他明顯二次病害。 </p><p><

19、;b>　　6 結(jié)論 </b></p><p>　　采用無(wú)縫伸縮縫處理小橋（涵）的伸縮縫破損修復(fù)，除了解決毛勒縫砼初凝過(guò)程中的內(nèi)部毛細(xì)裂縫外，還能減少對(duì)社會(huì)車輛的影響、提高行車安全，并大幅降低后期的養(yǎng)護(hù)工程量。因?yàn)?/4幅施工時(shí)不能避免行車振動(dòng)干擾的傳遞，毛勒縫砼初凝過(guò)程中總回產(chǎn)生內(nèi)部毛細(xì)裂縫，即使添加鋼纖維也不能完全抵消，這樣澆筑的砼多數(shù)在較短時(shí)間內(nèi)又會(huì)發(fā)生二次破損；而1/2幅施工時(shí)，改道封閉時(shí)

20、間較長(zhǎng)，對(duì)車輛行駛和社會(huì)影響較大，不宜長(zhǎng)期實(shí)行。而采用無(wú)縫伸縮縫修補(bǔ)，它能避免砼因小范圍修補(bǔ)引起的強(qiáng)度不均而導(dǎo)致的擠壓破損，同時(shí)它不需要養(yǎng)生時(shí)間，在溫度低于50℃后就可放行，大大減少封道對(duì)社會(huì)車輛的影響。 </p><p>　　無(wú)縫伸縮縫的造價(jià)比毛勒伸縮縫略高，考慮使用年限和社會(huì)成本，全壽命周期內(nèi)無(wú)縫伸縮縫的整體養(yǎng)護(hù)費(fèi)用還是低于毛勒縫。通過(guò)這幾年的試驗(yàn)及觀測(cè)，無(wú)縫伸縮縫對(duì)漢宜路13m跨徑以下的小橋（涵）有較好的使

21、用效果。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]侯利國(guó)，李飛泉.公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范（JTG H10-2009）.人民交通出版社，2009. </p><p>　　[2]陳建新，陸濤，陳飛.橋梁無(wú)縫伸縮縫與無(wú)縫橋梁的適用性分析[J].公路交通科技，2010. </p><p>　　[3