李长明
辽宁省轻工产品质量检测院 辽宁省沈阳市 110179
摘要：本文介绍了桥梁伸缩缝混凝土的主要破坏原因，并针对伸缩缝混凝土破坏程度及工程的工期要求等，提出常规修复和快速修复两种修复方式。对施工工艺、经济性及耐久性进行了对比分析，为桥梁养护管理单位提供参考。
关键词：桥梁伸缩缝；破坏原因；修复方式
前言
桥梁伸缩缝是桥梁的一个重要组成结构，它是由钢材、橡胶、锚固钢筋和槽口混凝土等构件组成的装置的总称。普遍的桥梁路面是沥青混凝土，而在桥梁伸缩缝处采用水泥混凝土填充。接缝处的平整度难以控制，容易出现错台，轻则影响行车舒适度，重则引发交通事故。由于接缝处两种不同材料的性能差异较大，铺装层结合不良，容易产生开裂、脱落，从而泥沙、雨水等杂物侵入破损处，引起伸缩缝混凝土破损。
1、伸缩缝混凝土破坏原因
伸缩缝设置在梁端构造薄弱部位，相邻区域很微小的不平整都会使它承受很大的冲击作用。而且长期暴露于大自然中，使用环境恶劣，因此伸缩缝及接缝混凝土极易破损。常见的有，混凝土顺桥梁长度方向发生纵向裂缝，混凝土局部松散破坏，沥青与混凝土交界处面层分离并发生碎裂等。
1.1、混凝土原材料的质量
施工中要严格控制水泥用量，用量太少，强度不能满足要求，用量过多，则水化热多，使混凝土产生开裂。另外，粗、细集料等也要严格把关，骨料要洁净，无杂质。砂不宜太细，以级配良好的中砂为宜。碎石有黏土等杂质或含泥量过大，会使混凝土的强度不够，在车辆荷载作用下产生易产生坑槽、孔洞等破坏。
1.2、施工及养护的质量
施工中往往对伸缩缝的施工工艺不够重视，不能按设计要求预埋预留件，安装高程不准确，导致伸缩缝与路面形成错台。加上工期的限制，有时会过早拆除定位角钢，造成构件变形。伸缩缝两侧混凝土体积小及预埋件的干扰，振捣不易密实容易出现混凝土内部孔洞、蜂窝等。迫于工期的压力，混凝土浇筑后得不到良好的养护，没有达到设计强度提前开放交通。这些都加剧了伸缩缝混凝土早期损坏。
1.3、北方地区融雪剂的作用
在北方地区，冬季采用融雪剂除雪。它对混凝土具有有一定的腐蚀性。盐融化后形成盐溶液，会渗入混凝土结构的孔隙中，温度降低后，会发生冻胀现象，造成结构破坏。轻则混凝土表面起皮、浆体剥落，重则出现膨胀、松散、坑槽。另外，氯盐进入结构内部，还会腐蚀钢筋，在车辆的冲击下，使焊接部位产生松动，形成巨大坑槽。
2、伸缩缝混凝土修复方式
按照施工期间封闭交通的时限，修复工艺的差异，修复材料的耐久性等。目前伸缩缝混凝土的修复分为常规修复和快速修复两种方式。
2.1、常规修复（聚丙烯纤维混凝土）
常规修复主要针对交通量不大，允许较长时间封闭交通的路段，或者是破损严重，工程量大的路段。
1、划线切缝
施工前，选定需要修补的区域，将修补区域及破损延展区域划成规则的长方形图形。然后，用切割机按线切割。注意：不能切到伸缩缝处装置钢筋。
2、凿除
在伸缩缝混凝土凿除时，凿至破损松动部位底。贴近钢筋部位时，改用人工进行细部处理，以防止伸缩缝钢筋变形。深度均匀一致，保证凿除面清洁、平整。
3、清理
用铁锹将大块混凝土清除，再用高压风枪彻底吹净粉尘，最后，用高压水枪冲洗，清洗干净后，放水湿润修补区域。注意：切缝边缘必须冲洗干净。
4、混凝土拌合
采用C50聚丙烯纤维抗盐耐腐蚀混凝土，先将水泥和砂投入搅拌机中干拌均匀，然后加入掺量为1.2Kg/m3的聚丙烯纤维，再加入掺量为20Kg/m3的微硅粉进行搅拌。搅拌时间应以纤维能在混凝土中均匀分布为准，一般为3-5min。整个搅拌时间较拌制普通混凝土延长1-2min，使纤维充分分散。
5、混凝土运输、浇筑
混凝土运输时间不超过40min为宜 ，搅拌筒应保持3-6r/min的转速，确保聚丙烯纤维混凝土保持均匀，不离析，并加盖苫布以防止日晒。插入式振捣器的振捣时间以使混凝土表面呈现浮浆不在下沉为准。
6、养护
聚丙烯纤维混凝土在其压光抹面后，立即覆盖塑料薄膜养护，待其强度达到12MPa后，再加盖麻袋，养护至14天。浇水次数已保持混凝土处于湿润状态为准。聚合物水泥混凝土的养护方法不同于普通混凝土，通常采取干湿交替的方法进行养护。前7d应保持湿润养护。 7d以后，应转入自然条件下养护。
2.2、快速修复（铝酸盐水泥）
快速修复方式适宜裂缝、坑槽等损坏较轻者，能够快速恢复交通路段，如城市快速路、高速公路等。坑槽及破损延展深度不超过4cm地段效果最佳。
2.2.1、铝酸盐水泥特点
铝酸盐水泥具有早强、高强，凝结时间短，抗渗、抗冻性好，干缩率低等特点。且自身水化热大，被广泛应用于冬季施工和抢修工程。
2.2.2、某品牌铝酸盐水泥技术特性及性能指标:
1、快凝高强：15分钟初凝，施工后2小时可投入使用。2、粘结性好：能与原混凝土牢固粘结成一体。3、匹配性好：体积稳定性高，干缩率几乎为零，热膨胀系数和普通混凝土几乎一致。4、适用温度范围广：-10℃——45℃都可以正常施工。5、抗钢筋锈蚀性能好：抗钢筋锈蚀性能优于硅酸盐水泥。
2.2.4、铝酸盐水泥施工要点:
需要注意：1、铝酸盐水泥保质期自出厂之日起45天，逾期严禁使用；2、加水搅合后的铝酸盐水泥必须在15分钟内使用完毕。
2.3、快速修复与常规修复异同点:
快速修复前期施工步骤：1划线切缝、2凿除、3清理同常规修复。但是，拌合要求较严格，加水拌合后必须在15分钟内使用完毕，否则将会结块硬化失去效用；所以，铝酸盐水泥要现用现拌。与普通混凝土相比省去了运输环节。而且铝酸盐水泥不需要像普通混凝土一样长时间保湿养护，一般施工后2—3小时就可以开放交通。与普通混凝土相比既节省了养护时间，又节约了养护成本，大幅提高道路通行效率。常规修复使用年限一般为3~5年，快速修复使用年限一般为2~3年。
3、结语
在车轮荷载的反复冲击下，伸缩缝混凝土韧性和抗冲击性能减弱，最容易遭到破坏。本文从原材料、施工、使用等方面总结了伸缩缝混凝土破坏原因。针对伸缩缝混凝土破坏程度、工程量大小和工期要求等，提出两种修复方式；并分别对两种修复方式的技术要点进行了阐述，总结了两种修复方式的异同点，对其技术经济性进行对比分析。桥梁养护管理单位可根据工程实际情况选择修复方式。
参考文献：
[1] 高速公路桥梁伸缩缝维修与更换技术规程[S].（DB 34/T 2396—2015）.安徽，安徽质量技术监督局，2015
[2] 陈建芳,李理等.桥梁伸缩缝混凝土常见的破坏形式及修复方法[J].混凝土世界.2013.12 NO.54
[3] 张楠.桥梁伸缩缝破坏的快速维修技术 [J].山东交通科技.2013年第2期
[4] 张海涛.高速公路桥梁伸缩缝病害原因分析和快速维修更换工艺[J].交通标准化.2012. NO.2
作者简介：李长明（1979—）。男，辽宁沈阳人，道路与铁道工程专业工程师
论文作者:李长明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/16
标签：混凝土论文; 伸缩缝论文; 桥梁论文; 盐水论文; 两种论文; 快速论文; 方式论文; 《建筑学研究前沿》2018年第7期论文;