杜凱健

（江蘇平山交通設施有限公司，江蘇 南京 211500）

橋梁伸縮縫是確保橋梁施工與內(nèi)置結構穩(wěn)定過渡的一種附屬結構，為增強實際的建設效果，一般會將其布設在公路橋梁的外側梁體與梁臺承壓截面的背墻之間，一定程度上可起到分攤外力、維持建筑物穩(wěn)定的作用[1]。但是由于荷載、氣溫或建設材料的影響，部分橋梁的伸縮縫在使用過程中會出現(xiàn)裂縫、碎化、甚至斷裂等問題，不僅影響橋梁的建設，還給施工人員人身安全帶來威脅[2]。為解決此問題，通常會采用定向修復技術，對伸縮縫作出修補、維護，此方式雖然可以完成預期的修復目標，但是質量效果有待測定，無法確保橋梁未來能否正常使用[3]。不僅如此，部分橋梁伸縮縫的修復僅是表面的，對于深層次的裂縫并未進行實際填補，導致橋體逐漸出現(xiàn)塌陷一類的問題。再加上橋面荷載、外力的作用，致使公路橋梁的使用壽命受到影響[4]。因此，應對公路橋梁伸縮縫混凝土修復施工技術進行研究。與基礎的修復技術相對比，本文研究的混凝土修復施工技術更加穩(wěn)定、靈活，具有較強的針對性，且針對復雜的施工環(huán)境也可以較好地應對，降低出現(xiàn)施工故障的概率，不僅可以確保橋梁伸縮縫的實際應用效果，也可以進一步保證道路橋梁的行車安全[5]。在混凝土技術的輔助之下，加快了伸縮縫的修復進度，微膨脹高強混凝土、鋼纖維混凝土的覆蓋，也可以增強整體的修復質量，有利于工程維

護[6]。

1 工程概況及基礎布設

本文對公路橋梁伸縮縫混凝土修復施工技術的實際應用效果進行分析與研究。考慮到最終測試結果的穩(wěn)定性與可靠性，選擇南京市某公路橋梁修復施工工程作為測試的主要對象。該道路橋梁全長320.15 m，為復合式施工類型，含行車道8 m，人行道2 m×1.55 m[7]。橋梁整體的承壓截面5.57 m，內(nèi)置的厚度0.35 m[8]。經(jīng)過測定探析發(fā)現(xiàn)該橋梁內(nèi)部存在較多不規(guī)則裂紋，約為0.2 mm~1.2 mm，在外力的作用下，一直處于延伸的狀態(tài)，且伸縮縫設定位置為橫向，由于年久失修，致使漏水問題嚴重，瀝青油氈老化，橫向材料、石塊脫落嚴重。在實際施工過程中，橋梁內(nèi)置的伸縮縫還出現(xiàn)斷裂、下陷等問題，給日常通行、應用埋下了較大的安全隱患[9]。

結合實際的施工需求，進行基礎性的布設，為后續(xù)的施工建設奠定基礎環(huán)境。為增強建筑整體的穩(wěn)固性，需要先在伸縮縫的正下方設定輔助結構，與道路橋梁內(nèi)置結構關聯(lián)，形成定向搭接[10]。在橋梁的底部縱橫位置安裝固定閥，與下方的承壓柱形成垂直角度，利用鋼筋對內(nèi)置結構加固，并設定鋼筋的預埋深度為6.5 m～32.15 m，承壓柱之間的間距為5.05 m。隨后對伸縮縫的主體進行處理，結合復合式襯砌結構逐步搭接盾構管片，完成對施工基礎環(huán)境的搭建。最后結合對應的施工需求和標準，進行具體的施工處理。

2 施工實驗過程

2.1 單層混凝土伸縮縫澆注槽預設

在對公路橋梁伸縮縫混凝土修復施工技術進行應用之前，需要對該工程施工環(huán)境預處理，并預設單層混凝土澆注槽。伸縮縫的覆蓋面積一般是有限的，具有一定的過渡性，所以在修建的過程中，兩側邊緣位置通過會預留一定的間距位置，采用防水材料進行填充，與內(nèi)置結構形成隔斷，結合該工程的建設需求，計算出邊緣預留間距，具體公式為：

式（1）中：H為邊緣預留間距，m；m為伸縮縫寬度，m；n為預留位置寬度，m；β為填充面積，m2；ζ1為伸縮縫的寬度，m；ζ2為預留槽寬度，m；i為抹平次數(shù)。結合得出的邊緣預留間距，調整邊緣位置和伸縮縫之間的距離。隨后，利用混凝土將預留槽封堵抹平，需要注意的是，為增強后續(xù)伸縮縫的修復效果，需要采用不同的材料進行專項封堵抹平，具體見表1。

表1 澆注槽封堵抹平材料分析

結合施工標準，調整伸縮縫內(nèi)置的結構體系，同時，采用單層承壓的方式實現(xiàn)單層混凝土澆注槽的預設，為后續(xù)道路橋梁的施工奠定基礎環(huán)境。

2.2 鑿除承壓毛勒鋼筋混凝土及清縫

完成預設后，根據(jù)實際的施工需求，對承壓毛勒鋼筋混凝土鑿除，并完成清縫處理。先使用空壓機或者碾壓設備對橋梁原本的毛勒縫進行碾碎處理，粉碎內(nèi)置的鋼筋結構，并結合承壓要求，計算出鑿除的深度，具體公式為：

式（2）中：G為鑿除的深度，m；O1為預設碾壓面積，m2；O2為實際測定的碾壓面積，m2；α為鑿除預留寬度，m；t為風鎬距離，m；θ為背墻高度，m。根據(jù)得出的鑿除深度，劃定實際的毛勒鋼筋分布區(qū)域，并根據(jù)深度的變化，測定橋體的整體實時承壓狀態(tài)，在此基礎之上安裝梁板、背墻，形成道路橋梁的多維搭接，如圖1所示。隨后，對承壓毛勒鋼筋混凝土進行二次碾壓。需注意部分槽口內(nèi)部由于材料的常年填充會出現(xiàn)混凝土碎渣、泡沫板等雜物，為避免出現(xiàn)施工事故，需要結合清理設備對烘干槽口及伸縮縫進行處理。

圖1 道路橋梁的多維搭接結構

2.3 填塞襯墊條及修復鋼板鋪墊

結合對應的施工進度，進行襯墊條及修復鋼板的填塞鋪墊。在實現(xiàn)局部混凝土和鋼筋的修補之后，為提升結構的整體性和延伸性，通常會在承壓截面的側向邊緣位置安裝梁板及關聯(lián)背墻，同時在剩余空間之內(nèi)，填塞襯墊條，并使用鋼板進行雙層鋪墊。在設定鋼板的過程中，需注意如果預留縫的寬度過大，可以在填縫之后將伸縮縫表面多余位置切除。在表面加設TST彈性層，進行基礎的設定，具體見表2。實現(xiàn)填縫后，在修復鋼板的內(nèi)側均勻涂一層溶化粘結料，側面也需要涂膜，完成定向的封堵處理。清理好密封槽底之后，利用噴熱槍烘干涂料的水分，處理表面灰塵。采用實心的鋼板與伸縮縫內(nèi)置的結構相關聯(lián)，完成支撐填充（見圖2）。

表2 襯墊條及修復鋼板TST彈性層基礎指標設定

圖2 伸縮縫內(nèi)置結構支撐填充處理

在完成橋梁伸縮縫混凝土修復的基礎性處理后，為避免出現(xiàn)鋼板或者填充材料移位的情況，需要使用釘子或者定位閥門，將鋼板固定在標定的位置之上，避免移動，最終實現(xiàn)襯墊條填塞及修復鋼板的鋪墊。

2.4 植筋處理

需結合施工的進度與承壓狀態(tài)，擴大整體的施工面積，從而實現(xiàn)植筋處理。需要在橋體伸縮縫的側向邊緣位置定位、鉆孔，標記重點的承壓區(qū)域，使用大型號的鋼筋探測儀進行異常掃描，確保修復的位置不存在原有的鋼筋。如果有未抽取的鋼筋，適當調整鉆孔的搭接位置，確保孔道順直。

在標記的位置上利用螺桿實現(xiàn)兩側的搭接，并將壓縮空氣內(nèi)設的噴嘴延伸到修復鋼板的上方位置，固定之后，向外拉動噴嘴，確保其不會移位即可。利用硬毛刷清理伸縮縫內(nèi)部的空間，根據(jù)伸縮縫下方承壓底座的布設，植入對應數(shù)量的承壓鋼筋，并測算出鋼筋的抗折強度，具體公式為：

式（3）中：K為鋼筋的抗折強度，MPa；γ為固定口深，m；κ1為單向作覆蓋距離，m；κ2為灌注距離，m；?為鋼筋彈性模量，Pa；Q為植入鋼筋的數(shù)量。結合得出的數(shù)值，伸縮縫在植入鋼筋的過程中，必須確保在合理的范圍之內(nèi)，且保證植入的端孔干燥、清潔。完成植入之后，還需要采用灌注的方式，完成伸縮縫二次加固。根據(jù)實際的加固需求，設定混凝土對應的灌注量和深度，具體見表3。

表3 伸縮縫植筋灌注量級深度設定

為符合實際的建筑施工需求，本次設定灌注量的占比為2/8即可，保證在植入鋼筋的過程中伸縮縫鋼筋的穩(wěn)固。如果選擇植入法鋼筋常出現(xiàn)移位或者斷裂等問題，可以采用少量的澆劑進行加固處理，單向旋轉插入鋼筋，并與后側的螺桿形成搭接，過程中必須保證植筋的深度，促使伸縮縫的承壓狀態(tài)保持均勻。鋼筋接頭是連接道路橋梁伸縮縫的重要環(huán)節(jié)，完成鋼筋的接頭處理一般會采用焊接的方式，將擠壓套管與螺紋鋼筋接頭，定向捆綁，完成最終的焊接。進一步增加伸縮縫的整體穩(wěn)定性，在一定程度上起到了修復的作用，承壓能力得到進一步的加強。

2.5 伸縮縫梯度結構設計

根據(jù)工程的實際施工狀態(tài)，設計伸縮縫的梯度結構，進行多維度內(nèi)置結構加固。需要先采用混凝土修復形式，打好梯度承壓結構基礎，隨后，在標定的范圍之內(nèi)，設計一組基于功能梯度的伸縮縫承壓結構，利用混凝土修復技術，完善道路橋梁承壓截面的調整，具體如圖3所示。隨后利用混凝土快速修復技術，對橋梁伸縮縫過渡區(qū)域的承壓節(jié)點進行布設，并在伸縮縫的預留槽內(nèi)布置凹凸點陣，與上方的承壓截面形成水平狀態(tài)。此時可采用鋼纖維混凝土將伸縮縫內(nèi)部的剩余空間進行基底填充，與上方的微膨脹高強混凝土形成穩(wěn)定的共抗，與內(nèi)置的承壓截面搭接，逐步形成抗壓受拉修復梯度結構?？山Y合伸縮縫的承壓狀態(tài)，測定其自身的剛度，如果存在承壓異常，可結合梯度設計對所承受的外在壓力進行分擔，縮小伸縮縫的整體受力面積，進一步增強道路橋梁建筑的穩(wěn)定性。

圖3 伸縮縫梯度承壓截面結構

2.6 修整找平及交通運行實現(xiàn)修復

在完成對伸縮縫梯度的設計之后，對修復好的橋梁伸縮縫進行修整找平處理，開放交通，測定實際的修復效果。可以在橋梁截面的中心尋找一個持平點，同時確保這個點為受力的平均點。首先找平TST彈性層，凸起抹平，下沉填充，完成后材料會逐漸滲漏至截面的空隙之中，呈現(xiàn)出混凝土麻面狀。為增加其美觀性，可以采用瀝青進行磨平，烘干之后，伸縮縫的表面更加平整。在路面接縫處壓條，覆蓋2條膠帶，對伸縮縫起到一定的防滲漏作用。隨后開放交通，測定橋梁的承壓值是否符合標準，并測定出伸縮縫的徐變系數(shù)，以此來驗證最終的施工建設結果，為后續(xù)伸縮縫的修復和維護提供參考依據(jù)。

3 施工結果分析

根據(jù)上述對工程的測定與研究，最終得出實際的施工測試結果，進行深化計算，具體公式如下：

式（4）中：F為伸縮縫修復后的徐變系數(shù)，?為實測深度，m；υ1為鋼筋間距，m；υ2為擠壓套管距離，m；μ為斷裂韌性，kJ/m2；x為抗壓強度，MPa。通過上述計算，最終可以得出實際的測試結果，具體見表4。

表4 測試結果對比分析

根據(jù)表4，可以完成對測試結果的分析：表中伸縮縫寬度的變化相當于混凝土修復的過程，隨著伸縮縫寬度由3.5 m~4.5 m變化到6.5 m~8 m，抗折強度呈上漲趨勢，由185 MPa增加到230 MPa，斷裂韌性和徐變系數(shù)也呈上漲趨勢，分別由20.34 kJ/m2增到31.29 kJ/m2，由1.03增到2.06。

4 結語

綜上所述，與基礎的修復技術相對比，本次所研究的混凝土修復技術更加靈活、多變，針對復雜的施工環(huán)境，實際的施工效果更好，日常的承壓承重能力也更強?；炷列迯湍Ｊ娇梢詫⑸炜s縫的處理效果最大化，延長道路橋梁的使用壽命，且降低安全事故的發(fā)生概率，對于伸縮縫自身所存在的一些病害問題，也可以起到更好防護作用，一定程度上擴大了整體的施工范圍，橋梁伸縮縫對于建筑物整體結構的破壞也會得到一定的緩解，進一步保障道路行車的安全，同時延長橋梁的使用壽命。