湖北楚天联发路桥养护有限公司

1、工程设计不合理

（1）在高速公路桥梁伸缩缝施工过程中，由于多方面桥梁伸缩缝施工条件的限制，伸缩缝型号选择缺乏合理性，而一旦伸缩缝参数设置偏小，会导致伸缩缝损坏（机械性损坏）。

（2）桥面板刚度不足，也会造成伸缩缝损坏。

（3）锚固件与主梁连接不足，导致混凝土粘结力失效造成的伸缩缝损坏。

（4）设计上未对后浇混凝土和铺装材料性能提出严格要求和明确规定。

（5）防水、排水设施不完善，锚固件胶结材料选择不当，导致锈蚀严重，最终导致伸缩缝损坏。

2、交通运输承载负荷强度过大

超速、超载、超重车辆屡见不鲜，增加了桥梁工程的运载负担，并构成了潜在的安全威胁。

（1）由于车流量较大或超载严重，导致剪切弹簧过度变形失效或橡胶支座被压坏，使得支撑梁与位移箱出现空隙，车辆经过时，型钢冲击力过大，产生碰撞，导致伸缩缝型钢断裂，造成伸缩缝损坏。

（2）尤其是伸缩缝在梁体挠度位移与超负荷运载的双重作用下，增加了发生交通安全事故的概率，也给伸缩缝的耐久性带来威胁。

3、伸缩缝安装施工不规范

在桥梁伸缩缝施工过程中，如果伸缩缝安装缺乏合理性，就会导致桥梁结构发生形变，进而造成伸缩缝损坏。

（1）安装施工不规范导致的伸缩缝损坏，造成位移箱损坏，未按照伸缩装置施工工艺标准施工；在特殊情况下，桥梁伸缩缝施工人员为追赶工期，会忽视伸缩缝安装的标准化。

（2）锚固焊接质量不达标导致的伸缩缝损坏，预埋钢筋的支撑强度不达标，锚固稳定性不足。

（3）伸缩装置两侧后浇混凝土浇筑不密实，达不到设计强度导致的伸缩缝损坏。

（4）后浇带与沥青铺装层结合不好，碾压不密实导致的伸缩缝损坏。

（5）缺乏质量验收标准。

4、伸缩缝养护落实不到位

高速公路桥梁工程在投入使用过程中，一线维护人员对路面伸缩缝的保护缺乏重视。

（1）伸缩装置内杂物未及时清除，导致伸缩缝性能受阻，无法实现灵活伸缩。

（2）由于橡胶条长期暴露在外界环境中，导致其老化破损，而未能及时维修更换，导致伸缩缝无法发挥实际性能。

5、桥头跳车现象的不利影响

跳车现象是由于路基填土施工质量不达标，在使用过程中发生不规则沉降而引起局部路面凹陷导致的，同时跳车现象也会在一定程度上对伸缩缝造成损坏。此外，桥台的变形位移还会导致伸缩缝性能受阻，无法灵活伸缩，影响桥梁工程的稳定性，增加安全隐患。针对此，应在完成桥台加固后，严格遵守标准规范处理伸缩缝。

按照高速公路养护作业标准规程，在桥梁伸缩缝维修更换的过程中，要加强施工区域的交通管制，预留50% 路面开放交通，半幅施工结束在施工另半幅。

1 混凝土凿除、拆除原有伸缩缝

（1）放样、切割：凿除前先放样划线标识混凝土凿除部分， 采用切缝机沿线切缝，切缝边口应整齐无缺损，切割线以外的部分，用塑料布覆盖，胶带纸封好，以防浇筑施工时污染。

（2）破除、清理 ：切缝间的伸缩缝混凝土用2台空压机分层凿除，人工配合，开凿的坑槽要成“壁竖底平”，第1层凿 除到钢筋网片，清理槽口，开凿时注意做到不破坏伸缩缝内部的主筋。第2层凿除到型钢锚环处并将其淘空，取出型钢。 在破碎混凝土时，要严格控制深度，仅砸出后浇段的混凝土， 避免破坏梁体端部的混凝土，确保桥梁梁体预应力体系的完整性（图1）。

 图1 拆除原有伸缩缝

2 安装新伸缩缝

桥梁伸缩缝维修更换安装前须由技术人员系统检查伸缩缝间的间隙，确保间隙符合安装要求。及时清理预留槽内的杂质，确保无松散碎块及表面附着物，用吹风机清理至坑槽四壁、底部无粉状附着物，梁端间隙内的杂物清理干净（图2）。

图2 安装新伸缩缝

（1）整理预埋筋 ：检查槽口内预埋筋，理顺、调整槽内 预埋筋，对漏埋或折断的预埋筋应进行修复，预埋钢筋为 16 钢筋，横桥向间距200 mm，允许偏差15 mm。锚固预埋筋有缺损时，应进行补植。

（2）植筋 ：若出现预埋钢筋的缺损时，应进行植筋，注入胶粘剂后应立即单向旋转插入钢筋，直至达到设计的深度， 并保证植入钢筋与孔壁间的间隙基本均匀，校正钢筋的位置和垂直度。

（3）焊接 ：安装新伸缩缝新缝安装前，一定要检查缝宽。 伸缩缝型钢调整后再次检查平整度，确定无误后局部交叉使 用 U 形筋或者7字筋与新植钢筋进行连接，根据具体情况采取双面焊或单面焊，焊缝要饱满，单边焊接长度不小于10d。

3 两侧后浇段超早强水泥混凝土浇筑

在高质量完成新的桥梁伸缩缝维修更换安装工艺后，进行重新浇筑作业。在浇筑混凝土前，要及时清理槽内的粉尘杂质，确保切槽槽面的完整性与垂直性。

（1）浇筑前准备 ：支模一般采用纤维板、薄铁皮等，且 安装必须牢固严密，采用焊接或用铁丝拉紧等将模板尽量紧 贴混凝土侧面，确保在混凝土振捣时不出现移动，防止砂浆 流入缝内，影响桥梁伸缩缝的使用。洒水充分湿润速凝水泥接触 面至饱和状态。将操作工人分成拌和组和振捣组2组，做好技 术交底工作，保证两个组协调配合、连续桥梁伸缩缝维修更换施工。

（2）混凝土配合比 ：推荐配合比超早强水泥（SPEC）∶ 石子∶水 =1 000 kg ∶ 700 kg ∶ 180 kg。原则控制 SPEC ∶ 石子为 100 ：60~100 ∶ 80，用水量宜控制在混合料质量的 10%~12%，拌匀、和易性满足施工即可，根据使用情况多做总结。

（3）拌和 ：因速凝水泥初、终凝时间仅为15 min, 20 min， 混凝土采用现场制拌方式。为保证现场制拌混凝土的质量， 要求现场监理监督进行混凝土坍落度试验，混凝土坍落度控 制在60~70 mm，并记录。现场称重准备好每次拌和所需的碎 石和水，在电动搅拌机内将速凝水泥和碎石充分干拌后，加 水快速拌和至均匀。加水后拌和时间不得多于10 min，这是整 个工艺的关键工序，拌和时严格控制水量，否则会影响混凝 土的快凝效果。

（4）入槽振捣 ：将拌和好的速凝水泥混凝土放入坑槽内， 用直径3.5 cm 的小型振捣棒两侧分层同步均匀振捣，注意箱 体底部、边缘搭接处需谨慎处理。如一次性浇筑体量较大时， 可分段浇筑、收光，循环推进，特别注意搭接处振捣、收光。 严格控制混凝土表面平整度，使其与桥梁伸缩缝装置的顶面平齐。

4 嵌入橡胶条

先把橡胶条理顺，先卡上口，再卡下口，施工中禁止割 断橡胶条。在桥梁伸缩缝维修更换安装过程中，预先清理模板内的杂物，在型钢槽内涂抹液体蜡增加润滑性，使用专业器具将胶条稳定嵌入槽体内，保证桥梁伸缩缝维修更换安装的质量符合标准要求。

5 另半幅型钢安装

（1）型钢对接 ：先进行型钢中心梁的对接，然后进行边梁对接。每焊接1层，磨1层，直至满焊，要求焊缝要饱满， 对高出部分进行打磨，磨平，喷防腐漆。使用龙门架割下的耳朵在两侧进行绑焊。

（2）混凝土对接 ：两段混凝土连接时，在已施工混凝土表面向内凿毛，可以使新旧混凝土有更好的连接性。清理后的接口与型钢接头错开20 cm，避免应力集中，钢筋伸出的部 分与型钢接头出同样错开20 cm。 

6 加大伸缩缝日常养护投入

在保养伸缩缝的过程中，定期清理和养护伸缩缝，并加 大对易受污区域的巡查投入力度，确保伸缩缝性能稳定。在清理伸缩缝时，避免使用尖锐的器具，以防割破橡胶条造成 渗水，养护桥面铺装，保证伸缩缝的性能稳定。

型钢伸缩缝变形主要是由于橡胶止水带发生破损，锚固区域的混凝土构造发生网裂等变形，伸缩缝变形（焊接部位）；

伸缩缝橡胶损害主要是指橡胶伸缩缝变形及断裂等；

伸缩缝堵塞主要由于伸缩缝高温导致内部材料膨胀，而后经低温丧失掉恢复原状的性能，导致主梁间隙杂物累积；

伸缩缝过窄主要是由于设计伸缩缝时结构设计不合理，造成伸缩缝宽度较窄，预留压缩量不足，从而使得伸缩缝变形挤死现象严重且随着内力的不断增大而造成伸缩缝混凝土结构的损害，使公路桥面出现坑槽；

伸缩缝高差主要由于在施工及安装过程中桥台沉陷及安装误差等情况而造成桥梁与路面之间高低不平衡，易出现桥头跳车现象，同时桥头跳车会导致伸缩缝附近冲击力的增大，从而造成伸缩缝病害问题的产生。

１伸缩缝病害案例一

某高速公路桥梁通车半年后伸缩缝混凝土出现碎裂，见图１。

ａ）浇筑混凝土前留下隐患ｂ）通车后混凝土被碾压碎裂

图１伸缩缝混凝土碎裂图

主要原因分析：

（１）预留槽口比较深，混凝土没有振捣密实，混凝土内部存在蜂窝、空洞。

（２）伸缩缝槽口上部钢筋太少，形成素混凝土区，造成混凝土开裂后很快形成大面积碎裂。

（３）槽口底部粘附的粉尘、污物没有冲洗干净，造成新老混凝土结合面不粘结，形成冷缝。

２伸缩缝病害案例二

某立交桥伸缩缝混凝土整体松动，呈活置状态，见图２。

ａ）伸缩缝混凝土整体松动ｂ）旧伸缩缝拆除安装新钢缝

图２伸缩缝混凝土整体松动

主要原因分析：

（１）梁板未预留连接钢筋，槽口底面混凝土浮浆、污物未凿毛处理，造成后期浇筑的混凝土与梁板生根不牢。

（２）深坑应首选深埋或中埋型钢缝，本例中已损坏拆除和即将安装的伸缩缝均属于浅埋型，深坑埋浅缝极不配套。

（３）伸缩缝局部呈无缝状态，桥梁温度应力施与伸缩缝混凝土，加速了伸缩缝的破坏，导致伸缩缝变形。

（４）槽口横向呈锅底状，混凝土厚薄不均，薄边和锐角部位很容易损坏，导致伸缩缝变形。

１．３伸缩缝病害案例三

伸缩缝混凝土出现线性开裂，见图３。

ａ）混凝土线性开裂１ｂ）混凝土线性开裂

图３伸缩缝混凝土线性开裂图

主要原因分析：

（１）伸缩缝切割施工时放线太宽，新浇筑的伸缩缝混凝土跨越背墙搭板变形缝，车辆通过伸缩缝时引起背墙（桩基受力）和搭板（路基受力）的不同变形，在伸缩缝变形缝部位引发混凝土开裂。

（２）多台阶状槽口导致新浇筑的混凝土厚薄不均匀，在车辆荷载长期作用下，台阶上部较薄混凝土区域开裂形成烂边。

１．４伸缩缝病害案例四

某高速路４×３５ｍ大桥两桥台处分别设置的１２０伸缩缝通车半年后发生病害，见图４。

ａ）伸缩缝安装隐患多ｂ）伸缩缝顶死，混凝土出现裂缝、烂边

图４桥台处伸缩缝病害

主要原因分析：

（１）钢板梳齿伸缩间隙不足３ｃｍ，间隙太小，无法满足夏季高温引起梁板伸长的位移要求，高

温引起的梁板温度应力传至伸缩缝钢板（钢板梳齿顶死），极易导致伸缩缝损坏；背墙与梁板端部预留间隙约２０ｃｍ，间隙太大，伸缩缝钢板整体悬空，通车后易导致伸缩缝变形和损坏。

（２）伸缩缝切割施工时放线太宽，超过预留混凝土槽口宽度形成台阶，台阶上面混凝土太薄，

通车后混凝土产生裂缝、掉角、烂边。

１．５伸缩缝病害案例五

某特大桥伸缩缝胶条出现脱落、拉裂，更换新胶条也未能正常工作，见图５。

ａ）胶条脱落ｂ）胶条拉裂ｃ）新换的胶条夏季呈紧绷状态

图５伸缩缝胶条病害

主要原因分析：

（１）图５ａ）胶条与型钢铰接太松，胶条太窄，冬季低温季节伸缩缝被拉伸时胶条脱落。

（２）图５ｂ）胶条与型钢铰接牢固，胶条太窄，冬季低温季节伸缩缝被拉伸时胶条拉裂。

（３）图５ｃ）新换的胶条，胶条太窄，夏季高温时呈紧绷状态，冬季低温时必然被拉脱或拉裂。

（４）胶条长时间处在紧绷状态，会加速老化、氧化，缩短寿命。

１．６伸缩缝病害案例六

伸缩缝受到约束，无法正常伸缩，见图６。

ａ）Ｄ１６０伸缩缝防撞护栏混凝土顶死ｂ）已通车半年伸缩缝卡具仍未拆除

图６伸缩缝无法正常伸缩

主要原因分析：

（１）图６ａ）Ｄ１６０伸缩缝防撞护栏混凝土没有预留对应的伸缩量，夏季高温导致梁板伸展，但是由于防撞护栏顶死，伸缩缝不能自由收缩，梁板温度应力集中在防撞护栏接缝部位，极易引发混凝

土开裂。

（２）图６ｂ）桥梁已通车半年多，伸缩缝卡具仍未去除，伸缩缝受卡具约束不能自由伸缩。

梳齿形伸性能特点梳齿形伸也称为指形钢板仹或形钢板仲。设计容许伴量40-1000mm，适用于大中型桥梁伸缩避。梳齿板伸缩缝从构造上可分为支承式和悬臂式两种，支承式齿缝可阻止石子杂物等漏下，但伸量不宜太大，否则整个桥面钢板宽度就随之加宽，这样钢板受力不利而且用钢量大。在伸缩量较大时，一般优先选用悬臂式齿缝，它的优点在于受力明确。

1. 梳齿板伸缩缝的功能优点

1) 梳齿形挢梁缝伸缩缝伸缩量大浅埋设，安装简单。梳齿板伸缩缝面层、中间层和层结枃型式简单，通过普通的螺栓连接件，形成两梁间的仲缩与两组梳齿板伸缩同步而不同位的伸缩体系。因此伸缩量大浅堆安装简单充分显示出梳齿形伸缩装置的特有的技术优势。

2) 梳齿形桥梁伸缩缝梳形伸缩间隙有自动清渣和防尘功能。由于梳齿形伸缩伸装置特殊结构，梁由于钢梳齿板与中间防磨层密贴，凹槽部分为45度斜坡面，梳齿伸缩间隙位于单侧梁的端面上，灰渣和硬物只能留在表面，借助梳型钢板的伸缩过程和车辆行驶的作用，自动将灰渣、硬物排出伸缩间隙，使伸缩缝始终保持能满足梁体水平变位的伸缩缝隙。

3) 梳齿形桥梁伸缩缝具有极好的防水性能。梳齿板伸缩缝设置二层氯丁橡胶防水层，并在梳形钢板板伸缩间隙内浇灌防水油膏，橡胶防水层两端分别固定并平置在钢梳齿板下。由于钢梳齿板与相邻桥面结构结合比较严密，而层钢梳齿板齿槽间填有能应温度变化的防水塑料油膏，固定伸缩结构的螺栓孔内注环氧砂浆密封，面层结构形成一道连续封闭状态。

4) 梳齿板伸缩缝与路面整体性能好。梳齿板伸缩缝采用网刚柔结合等措施，钢梳齿板活动端平滑地搁置在固定端的梁板上，钢板平顺地在防腐材料上滑动，在车辆荷截作用下端部不会发生较大位移，当车辆通过伸缩装置时，车轮处于同一刚性的水平面上呈平稳的滚动状态，无跳车现象

2梳齿形钢板桥梁伸缩缝存在的问题和不足

大量的实践证明梳齿板伸缩缝还存在不少问题，耗钢量大，连接的螺栓或铆钉容易松动折断，形成桥面的薄弱环节，钢板的性能不足和加工生产时误差变形，影响连接部位的受力，由此而引起噪声、跳车，甚至钢板脱落。另外设计上仅满足一般强度，施工质量得不到保障，影响整体强度，失去了梳齿板伸缩缝优点性能，为了解决这些问题，设计更新中有用弹簧螺栓，使齿板和垫板更好的贴合。有在钢板上硫化一层橡胶，使行车冲击荷载得以缓解，改善了连接部位的受力，也有提高钢材型号和性能充分发挥钢材特性减少用钢量。

模数式伸缩缝结构突出的特点是：由边梁、中梁、横梁、位移控制系统、密封橡胶带等构件组成的系列伸缩装置。如图1所示。

该伸缩装置承重结构和位移控制系统分开，二者受力时互不干扰，分工明确，既保证受力时安全，又达到位移均匀，使所有中梁在位移控制箱内均支承在同一根垂直横梁上的传统作法，利于大位移量伸缩装置，减少横梁数量，使位移控制箱体积减小到最小，节约钢材。该结构克服斜向支承式伸缩装置要求加工和组装精度高的条件，否则四连杆结构易出现自锁现象，影响伸缩自由和不易保证位移均匀的弊病。该结构各连接处均采用既能转动又能滑动结构。所以，对弯、坡、斜、宽桥梁适应能力强，可满足各桥梁结构使用要求。

1、模数式伸缩缝施工工艺

模数式伸缩缝施工质量的好坏直接影响着行车的舒适度。模数式伸缩缝施工流程如下：预留槽口→沥青混凝土铺设→切缝及清理槽口→预埋钢筋校正或补植→伸缩缝安装→混凝土浇筑→混凝土养护。

1）预留槽口在预制梁板、桥台背墙施工时，应按设计要求预留槽口，为了施工方便，对于模数式伸缩缝则采取就大不就小的原则，统一尺寸。

2）切缝及清理槽口

1.1画线、切割

1）根据设计要求，伸缩装置安装预留槽区上准确标出缝区边沿位置，画出缝区切割线，划线后确认装置安装后两侧混凝土过渡段等宽。

2）切割前，用三米直尺检查沥青混凝土面层的平整度，要求控制在1.5mm以内。检查桥面铺装层有无破裂，起拱或塌陷现象。如有，应延伸至平整处画线切割。

3）切割时应保证槽口顺直，直线度满足1.5mm/m。切割完后切割线不得有肉眼可见的弯曲。为防止切割浆液污染路面，应用高压水枪进行边切割边冲洗或在切割前用宽幅胶带纸沿切割边线粘一层彩条布加土工布吸收浆液。

1.2凿除、清理

1）根据切割的缝宽，凿除清理出槽口区内的沥青混凝土层及杂物，将缝区底面混凝土凿毛，清理槽区内破碎混凝土及尘土，确保灌入混凝土与梁体结合牢度。检查槽区长、宽、深等多部尺寸是否符合施工图要求。清理出的杂物要及时清除。

2）凿除时，风镐枪不得沿缝区边沿切割线凿除，以防破坏缝区边沿沥青路面平整度；不得将缝区以外沥青路面破坏。

1.3预埋钢筋校正或补植

1）整理预埋钢筋，使其平顺，根据预埋钢筋实际尺寸确定伸缩缝体安装方案

2）若槽中无预埋筋或预埋钢筋位置不正确则应增设种植钢筋进行加固，种植钢筋的位置、规格、数量、锚固深度、抗拔力等均应满足设计要求。

3）在焊接连接钢筋、加强钢筋时不得使其高出路面，须保留2.5cm以上的砼保护层。

4）模数式伸缩缝安装

1模数式伸缩缝伸长量计算模数式伸缩缝伸缩量计算公式：温度变化引起的伸长量△e=ka（tmax-tin）L。

1）温度变化引起的收缩量：△S1=ka（tin-tmin）L。

2）混凝土收缩引起的收缩量：△S2=katsL。

3）混凝土徐变引起的收缩量：△S3=k（σp*φ*β1/Ec）L。

4）总伸缩量△=△e+（△S1+△S2+△S3）。

计算公式（1）、（2）、（3）、（4）中系数，基本伸缩量以外的因素引起的伸缩量即额外伸缩量，在此按基本伸缩量的10%加以考虑，故k=1.1；a=1.0×10-5混凝土的线膨胀系数，1/℃；tmax—计算最高温度，℃；tin—预定的安装温度，℃；L—上部构造变形的区间长度，mm；tmin—计算最低温度，℃；ts—收缩等待温度，ts按相当于降温5~10℃考虑，取ts=10℃；σp—由预应力引起的平均轴向应力，σp=15MPa；φ—徐变系数取，φ=2（按龄期60d计）；β1—徐变、收缩随混凝土龄期增长而递减的系数，设预制到安装期不超三个月，取β1=0.4；Ec—混凝土弹性模量，取Ec=3×104MPa。

1.4伸缩装置焊接安装

1）伸缩缝安装螺栓组吊装就位，使其安装中心线与梁端预留间隙中心线对正，长度与缝区的长度对正，直线度满足1.5mm/m。

2）安装螺栓组托架的上顶面与桥面标高一致，根据拉线调整伸缩缝体的直线度。检查伸缩缝的间隙是否符合设计要求，如不符合，用千斤顶、撬棒等工具调整至设计尺寸。上述工作无误后，将安装螺栓组与预埋钢筋点焊定位。安装螺栓组的螺栓上表面与路面标高误差在-2~-3mm内，用铝合金直尺每间隔1m进行检验。整体范围内不能有肉眼可见弯曲。

3）复检安装螺栓组直线度、上顶面平面度及间隙尺寸等，一切符合要求后，将安装螺栓组的螺栓及连接钢筋与预埋钢筋焊接牢固，无法直接焊接时用7字筋和U形筋连接焊固。

1.5支设模板及安装伸缩橡胶止水带

1）根据要求支设模板。支在构造缝两侧角钢与梁端间，再用铁丝把模板固定牢靠。然后把模板间的缝隙用苯板填塞密实。保证混凝土浇筑过程中的强度和密实性。

2）安装伸缩橡胶止水带，使用卡座将止水带装在托架中间角钢上，必须伸出防撞护栏外侧。在焊接好的“U”型螺栓托架上，安装微调螺帽，在微调螺帽上安装橡胶垫圈，调平橡胶垫螺圈，使其上表面至两侧路面高差满足要求。

1.6混凝土浇筑

1）在浇混凝土前，复检模板是否牢固，有漏洞，以免砼振捣时胀模或漏浆。将缝区两侧1米内路面清扫干净，用塑料薄膜或其他材料覆盖，防浇混凝土时污染路面。

2）用插入式振捣棒严格按要求快插慢拔、均匀振捣。待混凝土完全振捣密实后，然后用铁板及麻哈将砼上表面以微调垫圈上表面为基准刮平。

3）经修整的砼表面不得裸露钢纤维，也不应留有浮浆。

4）混凝土养护待砼初凝后，用土工布覆盖并按时洒水进行养护，确保覆盖物不干燥。养护期间要封闭交通，以防被人或车踩压后影响其平整度。