摘要：随着经济建设的高速发展，我国城市市政桥梁建设得以飞速发展，建造了许多跨江桥、立交桥、高架桥，方便了市民的出行和经济交流，但是随着交通量的日益增长，重载高速的车辆行驶，这不仅使已有标准桥梁受到损伤，就连比较新的桥梁也不同程度产生了病害，特别是桥面伸缩缝部分。桥梁伸缩缝维修不及时不仅造成梁端损坏，严重影响行车安全，还有传统的维修方法给城市交通带来很大的压力，造成了一定的经济损失和不良社会影响。因此，笔者根据城市交通实际情况，提出一些新的伸缩缝维修工艺。
关键词：桥梁；伸缩缝；混凝土；破坏形式；修复方法
前言
桥梁伸缩缝装置能够协调由于桥面变形而导致的桥梁端部的转动和纵向位移。桥梁伸缩缝设计选型的适当与否、安装质量及养护条件的优劣程度, 对后期在桥梁伸缩缝处易出现的噪音、漏水、跳车现象等有着直接的影响。为了保证行车的舒适性, 很多桥梁采用沥青混合料进行桥面铺装, 在桥梁伸缩缝处采用水泥混凝土填补。因此, 桥梁伸缩缝混凝土的质量及平整程度直接影响着桥梁的寿命和行车舒适度。
1.伸缩缝混凝土常见破坏形式
1.1 施工期表面塑性开裂
通过大量统计资料的研究发现, 由于混凝土失水干缩、冷缩产生的拉应力超过了混凝土的抗拉强度, 从而引起的混凝土开裂, 这些属于塑性裂缝。混合料水分的迅速蒸发使混凝土急剧冷却, 导致桥面混凝土水化温度较低, 发生干缩及塑性收缩, 在这些因素的共同作用下引起裂缝的产生。研究表明, 恰当的混凝土配合比、成型及养护可减少塑性裂纹的产生。
1.2 运营期横桥向断裂
桥面伸缩缝装置由于设置在梁端构造薄弱的部位, 直接承受车辆荷载的反复作用, 又多暴露于大自然中, 受到各种自然因素的影响, 因此常见混凝土在桥梁宽度方向上发生断裂, 在沥青混合料及伸缩缝界面处发生啃边, 形成网状碎裂直至松散, 致使伸缩缝局部翘曲。桥梁伸缩缝混凝土与铺筑路面的沥青混凝土及伸缩缝的钢板方面的接缝位置不恰当或接缝位置损坏易产生横向裂纹。由于接缝处不同材料的力学性能差异较大, 从而产生沥青混凝土与水泥混凝土的损坏, 此外泥、砂、雨水等杂物侵入破损处, 也导致伸缩缝混凝土的变形断裂。
1.3 局部发生网裂
局部混凝土振捣不密实、漏振造成连续处混凝土内部产生大量空洞, 极易造成桥面连续处混凝土破损和网裂 。使用安定性不良的水泥, 浇筑的水泥混凝土就会产生大面积的龟裂。桥梁伸缩缝水泥混凝土自身强度不足, 在轮载荷、温度作用下会出现交叉裂缝。
2.常用修复材料及其适用性比较
2.1 环氧树脂混凝土修复
环氧树脂混凝土的配制以环氧树脂为主要粘结剂, 骨料为砂、石材, 另添加速凝剂、固化剂、稀释剂等, 以固定配合比配制而成。其技术性能指标要优于普通混凝土, 环氧树脂混凝土多用于桥梁混凝土结构、局部破损修补工程。环氧树脂混凝土对于修复伸缩缝混凝土局部破损或裂缝具有良好的效果, 现场操作配制的稀释料可深入混凝土表面, 具有很好的粘结作用。采用环氧树脂混凝土对桥梁损坏的伸缩缝进行修补, 其优点包括养护时间短、强度高，耐磨性好、与旧水泥混凝土结合性能好、施工工艺简单，操作维修方便。环氧树脂混凝土施工可随时进行补修。
2.2 硫铝酸盐水泥混凝土修复
硫铝酸盐水泥具有早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐腐蚀、低碱度等特点, 被广泛应用于冬季施工和补修工程中。硫铝酸盐水泥混凝土与普通混凝土相比具有以下优点，包括快硬、早强和凝结时间可控且强度发展良好、优异的耐久性、与结构匹配的胀缩特性。但是硫铝酸盐水泥混凝土同样存在一些不足, 一方面其价格较高, 是普通硅酸盐水泥混凝土的120%~150%；另一方面其强度等级与普通混凝土相比偏少, 这就给低强度等级混凝土应用硫铝酸盐水泥混凝土带来不便。
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2.3 磷酸盐水泥混凝土修复
磷酸盐水泥混凝土是以磷酸盐水泥以及石英砂为主要原材料的快速修复材料。磷酸盐水泥混凝土具有快硬、早强、低收缩变形和高粘结强度以及良好的耐久性等优良特性, 具体表现为力学性能高、总收缩变形量极小、耐久性能及耐磨性、防钢筋锈蚀性、抗盐冻性能高。
2.4 铁铝酸盐水泥混凝土修复
铁铝酸盐水泥混凝土技术特性与硫铝酸盐水泥混凝土相似, 都具有早强、高强、凝结时间短、微膨胀、干缩率低、抗冻、抗渗、耐腐蚀等优点。但与硫铝酸盐水泥相比, 具有原料要求品位低、烧成温度低、强度高、后期强度稳定等优势。因此, 铁铝酸盐水泥同样也是一种桥梁、公路混凝土的破损修复材料。铁铝酸盐水泥能够在很大范围内调整其膨胀性能。在填充桥梁伸缩缝时能充分密实预留缝隙, 使伸缩缝更加密实。铁铝酸盐水泥混凝土在早期就形成了致密纤维结构, 因此具有良好的抗冻性、抗渗性、耐腐蚀性能。
3.伸缩缝维修新工艺
弹性混凝土单缝伸缩缝装置既能满足伸缩缝的功能，保障桥梁的服务水平 ，又减小对交通的影响。
（1）施工方法：Ⅰ、施工准备：混凝土基层必须清洁(无污染,灰尘,涂料,铁锈,油脂,固化剂,浮桨和其他杂质),良好,耐用。WABO建议，使用Wabo Crete II前，对于一般水泥，需要至少14天的开敞养护。水平和纵向表面准备的方法包括研磨，剔除和凿毛等正确的现场技术。 推荐使用最可靠的喷砂。不可使用酸蚀刻法。完整耐久的混凝土应有不少于13.8Mpa的拉开力，松散，脆弱，破碎，恶化，和或分层的劣质混凝土应被除去直至露出完整优质的混凝土，并在使用此产品前将劣质混凝土修补好，裂缝铺设Wabo CreteⅡ前，用结构型环氧注射粘结剂修补裂缝，适当的混凝土底材准备对成功安装 Wabo CreteⅡ至关重要。
Ⅱ、安装施工：安装WaboCreteⅡ前，在准备好的混凝土表面涂抹Wabo Bonding Agent混凝土粘接剂（底涂）。涂抹底涂前必须没有可见的水分。底涂可用刷子刷上去。 在底涂未干时， 铺设Wabo CreteⅡ，把混合物倒入底涂未干的槽口缝隙中，它将流动并自动流平。用边角泥刀刮动材料，完成表面准备。
（2）案例：Ⅰ、在2010年亚运道路改造的广州内环高架桥的伸缩缝维修中采用Wabo®Crete StripSeal（WCS伸缩缝），快速维修方法在夜间进行施工，对道路的正常行车影响很小，既保证了桥梁质量，又基本解决了维修与行车的矛盾，社会效益和经济效益非常明显。
4.结语
综上所述, 根据桥梁伸缩缝混凝土易受震动、磨耗和除冰盐等侵害的服役特点, 分析总结了伸缩缝混凝土常见的破坏形式及其损害原因。对于目前常用的修复材料, 可大大缩短交通封闭时间, 并且具有良好的抗渗性、抗冻性及耐腐蚀性, 可根据实际工程特点选择适合的修复材料。弹性混凝土单缝伸缩缝装置和ALADIN®系统作为一种应用前景广阔的新型材料，用于城市桥梁和铁路桥梁伸缩缝维修，能使伸缩缝两侧冲击区的铺装层耐用性、抗冲击性等性能显著提高，从而有效地保护伸缩缝结构本身，大大延长其使用年限，还大大降低了维修给城市交通带来的压力，产生很大的社会效益和经济效益。
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论文作者:赵锦泉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/6/4
标签：混凝土论文; 伸缩缝论文; 桥梁论文; 盐水论文; 水泥论文; 环氧树脂论文; 桥面论文; 《基层建设》2018年第10期论文;