随着交通基础设施建设快速发展,桥梁结构承受荷载日益复杂。伸缩缝作为协调结构变形、释放温度应力的核心构件,其功能失效易引发跳车、噪声、结构渗漏等问题,严重时威胁桥梁安全。当前施工中存在的人员操作不规范、工艺管控不到位、病害处置不及时等问题,导致伸缩缝使用寿命缩短、维护成本增加。因此,建立科学的施工质量控制体系,明确各环节管控要点,对提升桥梁工程整体质量具有重要现实意义。
一、施工准备阶段控制要点
(一)人员准备
施工人员配置需匹配工程规模与难度,明确各工种数量及技能要求,尤其是施工机具操作人员需具备娴熟技术。施工前,施工单位必须组织技术、试验、机械操作及管理人员开展专项培训,内容涵盖施工工艺、质量标准、安全规范及应急处置流程,未经培训或考核不合格者严禁上岗。
(二)机械设备准备
每个施工班组需配齐辅助设备,核心设备包括用于槽内清理的大型空压机、降尘用雾炮、养生用洒水车、切缝作业用切割机及应急供电用发电机。所有设备施工前必须完成检修调试,确保性能稳定,满足连续施工需求。
(三)原材料准备
原材料供应厂家需经现场考察与资质审核,批复准入后方可供货。材料进场后,按规范开展见证取样与试验检测,不合格材料就地销毁,严禁流入施工环节。
混凝土采用微膨胀纤维混凝土,严格遵循批复配合比生产,坍落度控制在140~160mm。拌和时宜采用预分散处理或分批次投料,搅拌时间延长10%~20%,避免纤维结团。
伸缩缝缝体按设计图纸精准制作,斜交桥需保证缝体固定钢筋与桥梁预埋钢筋角度一致。施工与监理单位除常规检测外,需强化外观质量检查,存储转运中采取防护措施防止受损。进场缝体若长度不符或存在明显缺陷立即返厂,型钢现场禁止两层叠放。
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(四)场地准备
伸缩缝施工原则上全封闭管理,桥台大小桩号处用开槽料与水马组合封闭现场,设置“危险源告知牌”等标志。确需借路通行时必须铺设符合荷载要求的过桥板。切割开挖前,开挖线两侧铺设防渗彩条布,大块废料及时装袋清理,避免污染环境。
二、不同类型伸缩缝的施工工艺及管控重点
根据结构形式差异,微量缝、模数式及梳齿板式伸缩缝的施工工艺与管控重点各有不同,需针对性实施管控。
(一)微量缝施工工艺
1.标记定位:沥青面层施工前,依据梁板与背墙实际位置,在护栏或路缘石用红漆等不易褪色材料做标记,确保清晰准确。
2.干切作业:沥青面层施工完成后,按标记采用干切工艺切缝,宽度与深度符合设计要求,切缝后用高压气泵清理缝内粉尘。
3.缝体填充:及时用符合设计要求的材料填充,填充高度不高于沥青面层,防止行车损坏缝体边部沥青。
管控重点:标记位置准确性、切缝尺寸合规性。
(二)模数式伸缩缝施工工艺
模数式伸缩缝结构复杂,需重点把控预埋筋施工、梁板定位、开槽切缝、装置安装及混凝土浇筑等关键工序。
1.预埋筋规范施工
采用角度、高度可调的定型卡具控制预埋筋安装:先按设计固定预埋筋,再用卡具精准调整,确保每根钢筋卡在卡具缺口内;湿接缝处预埋筋需与已安装梁板钢筋顺接。安装卡具前复核钢筋骨架顶面标高,平整度偏差≤5mm;卡具放置后,其中心线与梁板轴线偏差控制在3mm内。
2.梁板架设定位
在盖梁或台帽顶面弹设红色通长墨线作为基准,梁板下落时实时测量两端至墨线距离,确保梁端间隙均匀、线形顺直,避免伸缩缝宽度偏差。
3.凹槽处理及临时回填
施工混凝土桥面铺装时,伸缩缝端设横桥向梳齿型钢模板,防止漏浆或变形。施工沥青铺装前,在护栏马蹄部位标注伸缩缝位置,用低标号混凝土将预留凹槽回填至桥面铺装高度,保障沥青平整度。
4.切缝作业
切缝前检测沥青面层平整度,凹陷范围全部切除。按设计尺寸确定开槽宽度,确保两侧对称,放样后弹线标记。用切割设备一次性切透,保证切口齐平。切缝后在两侧铺设“一膜一布”(1m宽塑料薄膜+5m宽彩条布),防止污染。
管控重点:切缝对称性、切口完整性、污染防治。
5.开槽作业
采用风镐反开挖开槽,深度不小于设计要求,宽度宜≤1m且与伸缩缝宽度匹配,槽壁切成垂直面。凿除槽内松散混凝土及杂物,用高压水枪配合吹风机清理浮尘。
凿毛需覆盖锚固区全宽,每侧超出锚固钢筋外侧5~10cm,表面深度达2~5mm,去除浮浆露出新鲜粗骨料。开槽后检查缝宽缝深,清理梁端间隙并用泡沫塑料填塞密实,若梁板顶至背墙需凿除梁端并报监理验收。伸缩缝两侧沥青端部贴胶带保护,避免损伤。
管控重点:缝体尺寸合规性、杂物清理彻底性、预埋筋保护性。
6.预埋筋复核与调整
安装前核查预埋筋位置与数量,对倾斜变形的进行调整;缺失或断裂的采用植筋处理,植筋孔深>10D(D为钢筋直径),成孔后二次清孔,选用A级植筋胶,植筋前做工艺拉拔试验,验收合格后方可使用。
若伸缩缝与槽边间距>10cm,设上下两层Φ12横向钢筋补强。梁板两端缝宽过大时,植筋并浇筑混凝土调整至设计要求。
7.伸缩装置安装
定位控制:安装温度需符合设计要求,按厂家标注吊点吊装,执行首件认可制。用10cm×10cm角钢定位,确保伸缩缝中心线与梁端中心线重合,顶面低于沥青路面1~2mm,用6m铝合金水平杆检测纵横向平整度。
焊接作业:采用CO2活性气体保护焊,制作专用防风罩。临时固定时从两侧对应施焊,每隔2~3根锚固筋焊一个焊点,避免平移施焊导致变位。焊接中用3m直尺实时检测平整度,每1m测一次,偏差≤2mm。
长伸缩缝拼接:17m以下不得拼接;超过17m的接头优先选应急车道,严禁设在行车道内;三车道以上需在行车道设接头时,应位于标线处且错开≥80mm。型钢焊接用≥20mm厚钢板加强,接缝按规范做探伤检测。
管控重点:植筋质量、安装温度、焊接质量、拼接位置、安装精度。
8.模板安装
伸缩缝安装后,在伸缩室下方用木模板托底,室内填塞厚于缝隙的泡沫板,型钢上面用胶带密封。槽口两侧贴宽胶带,伸缩装置两侧铺“塑料薄膜+彩条布”,强化防漏浆与防污染措施。
管控重点:防漏浆有效性、模板密封性、型钢封堵完整性。
9.混凝土浇筑
浇筑前在伸缩缝与盲沟结合处预埋直径1cm的PVC管,伸入盲沟≥5cm。检查伸缩缝安装指标、槽内清理情况等,混凝土对称浇筑避免单侧受力。
浇筑避开高温时段,气温<5℃严禁施工。浇筑前24h对槽内混凝土洒水湿润,侧壁涂刷水泥浆。按配合比集中拌和,实时检测坍落度,振捣避开钢筋,浇筑至顶面时用3m直尺每1m检测平整度,≤2mm。
混凝土振捣密实后收光抹面不少于2次,初凝前横向刷毛增强抗滑性,浇筑后立即封闭交通。
管控重点:坍落度、平整度、养生措施、交通管制。
10.养生及交通管制
采用“3cm海绵+薄膜”覆盖养生,保持湿润,养生期间严禁车辆通行,混凝土达设计强度50%以上后安装橡胶密封条,安装前清理缝内杂物。
伸缩缝两侧10m处用双层防撞桶封闭,设禁止通行标志,14d内严禁非必要车辆通行。确需通行时设符合荷载要求的过桥板,严禁用钢板替代。
11.验收
施工全过程实行“三检制”(班组自检→技术复检→监理终检),工序验收合格方可进入下道。留存各环节影像资料,按要求上传管理平台,实现全过程可追溯。
(三)梳齿板式伸缩缝施工工艺
梳齿板式伸缩缝钢筋施工与模数式要求基本一致,重点阐述独特环节。
1.伸缩装置安装
出厂前需全缝长试拼装,齿板按试拼装顺序编号,进场后按编号安装。止水带用卡扣固定,间隔≤80cm,卡扣高度低于不锈钢板。采用高强螺栓锚固,螺栓高度不高于沥青面层,临时固定后用3m直尺逐个检查调整。
2.混凝土浇筑
浇筑时严禁混凝土溅入密封橡胶带缝及表面,加强齿板与不锈钢板底部振捣。调整齿板平整度用橡皮锤或轻质木锤,严禁用铁锤损坏涂层。用3m直尺实时检测平整度,清理齿板间隙杂物,调整后初拧锚固螺栓。
3.终拧及填充
混凝土养护完成后,按对角线顺序终拧锚固螺栓,扭矩符合规范。终拧后用耐高低温材料填充螺栓孔,高度不高于齿板。
三、伸缩缝质量通病原因分析及防治措施
桥梁伸缩缝常见质量通病包括缝宽偏差、焊接质量差、混凝土破损等,需针对性采取防治措施。
(一)缝宽偏差过大或过小
原因分析:墩台跨径误差超标;预制梁长度偏差;梁板安装时两端缝宽不均、偏向一端。
防治措施:严控墩台平面位置偏位在规范内;精准控制预制梁尺寸及斜交梁角度;梁板按放样位置安装,保证两端缝宽均匀。
(二)焊接质量差
问题表现:主梁对接焊空洞、焊缝不饱满,锚筋与预留筋焊接长度宽度不达标。
原因分析:焊工技能不足、现场漏焊;未采用CO2气体保护焊;预留筋缺失未处理。
防治措施:更换技能强的焊工,规范操作;主梁焊接采用CO2气体保护焊,保证焊缝饱满;及时对缺失预埋筋进行植筋处理。
(三)异型钢与混凝土分离、混凝土早期破碎
原因分析:槽内垃圾清理不净、混凝土质量差、振捣不密实、养护不到位,重载车碾压导致破损。
防治措施:施工前彻底清理槽内垃圾并冲洗;严控混凝土配合比与坍落度;加强振捣、养生及交通管制。
(四)混凝土破损引发路面坑槽
原因分析:混凝土振捣不密实;未达设计强度提前开放交通;槽内清理不到位,梁端存在虚渣。
防治措施:开槽时用电镐清理梁端及背墙顶部虚渣,切割清除桥面铺装端头缺陷;加强振捣控制,确保密实度。
(五)型钢高程偏差
问题表现:型钢高出路面,受车辆直接冲击损坏。
原因分析:安装测量误差大,未控制型钢顶面低于沥青路面1~2mm;锚固钢筋不足导致焊接时伸缩缝上浮。
防治措施:用水平尺和塞尺精准测量高程,按要求控制型钢高度;定位时每隔2~3根锚固筋对应施焊,避免变形上浮。
(六)混凝土裂缝
原因分析:养生不到位;未达强度开放交通;坍落度过大。
防治措施:优化混凝土配合比,加强温度监控与振捣;严格落实养生措施,养生时间不小于7天;未达设计强度严禁开放交通。
四、结语
桥梁伸缩缝施工质量直接关乎桥梁结构安全与使用寿命。施工需以施工准备为基础,针对不同类型伸缩缝的结构特点制定专项施工方案,强化工序管控重点。精准识别质量通病成因,采取针对性防治措施,通过“三检制”与全过程影像追溯实现质量闭环管理。本文提出的施工管控体系与技术措施,可为桥梁伸缩缝施工提供标准化参考,有效降低病害发生率,保障桥梁运营安全稳定。