摘要：依托武汉至深圳高速公路嘉鱼至通诚段TJ-5标的伸缩缝反开槽施工技术，首先总结了反开槽施工的技术优势，其次结合工程分析了反开槽施工工艺与技术要点，最后总结了施工中质量问题的管控方法。工程实践表明反开槽施工能够很好地保证伸缩缝与桥面和路面连接平顺性，确保桥梁行车的安全。
关键词：反开槽法；桥梁；伸缩缝；施工技术；质量控制
1 前言
伸缩缝是桥梁桥面构造的重要部分，虽然不参与桥梁的整体受力，但对于保证桥梁运营安全和长期性能具有重要作用。伸缩缝的设计就是在保证桥面连续、行车平稳的前提下，对桥梁纵向进行隔开以释放桥梁上部结构变形，作用在于调节由车辆荷载环境特征和桥梁建筑材料的物理特性所引起的上部结构之间的位移和上部结构之间的联结，能使车辆在设缝处能平顺地通过，并防止雨水、垃圾、泥土等渗入阻塞。因此伸缩缝的设置不仅能够降低桥梁的附加约束变位，保证桥梁的安全；还能确保车辆的路面行车稳定。
伸缩缝施工质量的好坏直接影响到桥梁的使用寿命以及影响交通的正常运行。如果伸缩缝与桥面高程不吻合，平整度不符合要求，车辆通过时将会产生跳动和冲击，在反复冲击力作用下伸缩缝及相邻桥面易于损坏，直接影响到车辆运行的舒适性、平稳性、安全性。目前我国投入运营的高速公路，伸缩缝跳车现象还不能够避免。多数伸缩缝在使用2年后就出现了病害，5年后就面临拆除重换的境遇[1]。这些病害有钢板的脱落、混凝土压碎、螺栓连接破坏等：普通病害会加速伸缩缝路用性能的退化，导致车辆出现跳车、伸缩缝漏水及腐蚀等，这些反过来又进一步恶化伸缩缝性能；显著病害则需要进行修复和更换，这不仅需要人力财力和物力，还需要对桥面交通进行管制，对运输经济带来影响。这就迫切要求施工必须采取行之有效的措施，严格控制质量，减少桥梁伸缩缝处跳车病害。
“反开槽法”是桥梁伸缩缝施工的一种新方法，通过将已铺设路面开挖安装伸缩缝的手段进行施工，多数工程经验证明该方法能够显著提高伸缩缝的平整度，保证路面平顺，对桥头跳车的危害也是大大减少。论文总结武深高速嘉鱼至通城段TJ-5标桥梁伸缩缝安装施工经验，探讨高速公路桥伸缩缝反开槽施工技术，总结施工质量控制的要点，为今后桥梁伸缩缝施工提供参考。
2 工程概况
武汉至深圳高速公路嘉鱼至通诚段TJ-5标高速公路采用双向四车道设计，设计车速100km/h。合同段设置特大桥1座，总长1072m；大桥12座，总长3042m；涵洞18道。上部结构多采用预制分体小箱梁结构，为了保证桥面连续性，全桥采用桥梁伸缩缝型号为模数式D160型伸缩缝、D80型伸缩缝（浅埋式）、D60型伸缩缝（浅埋式），全线共有85道，其中D160型27道，D80型46道，D60型2道。因此伸缩缝安装成为本工程路段的重点工程，施工采用“反开槽法”进行所有伸缩缝的施工建造。
3 反开槽法伸缩缝施工的技术优势
传统的伸缩缝施工往往都是将路面、桥面、伸缩缝分开施工建造，且伸缩缝往往都是预先安装的，这种施工工艺能够满足伸缩缝各种高程设置和线型设置，伸缩缝本身的安装是没有问题的。但是伸缩缝做好之后桥面和路面就需要按照伸缩缝的线形进行设计，保证与伸缩缝顶面的连接平顺性，这对于现场施工具有很大的难度。首先，路面施工往往采用大型摊铺机统一高程摊铺施工，很难针对路面上某一高程点进行调整保齐，摊铺机只能折线操作，使得路面在伸缩缝处不能很好地保证平整性，尽管通过后期的人工修补使得伸缩缝局部保持平齐，但是较远处摊铺机的大面积路面仍然很难与伸缩缝处高程保持一致，还是会出现桥头跳车问题。
反开槽技术则是首先完整性地施工路面和桥面结构，然后在伸缩缝预留位置进行反向开槽，按照设计要求施工伸缩缝装置，这样能够保证整体桥面的连续性和平整性，使得小范围的伸缩缝能够适应整体的大面积的道路路面高程变化，因此这种很容易保证路面的平顺和平整[2]。反开槽技术能够显著降低桥头跳车问题，对应的伸缩缝使用寿命也可以延长，凸显了其技术优势。
4 反开槽法施工工序与技术要点
伸缩缝的主要构造如下图1所示，钢板、塑胶和混凝土构成伸缩缝的三个基本成分，混凝土起到支撑伸缩缝钢板和塑胶的作用，本工程采用抗拉性强的钢纤维混凝土；伸缩缝塑胶则起到了伸缩变形作用；伸缩缝钢板起到连接两侧塑胶并保证桥梁连续性的功能。
图1.伸缩缝的主要构造图
伸缩缝的反开槽施工就是安装上述伸缩缝主要部分，其施工工序主要包括施工前准备、切槽开缝、型钢安装、立模、混凝土浇筑与养生、伸缩缝密封等工序，根据本工程经验对上述工序的技术与要点总结如下。
4.1 施工前准备
施工前需要对预留槽进行处理，并准备好施工材料和机械设备。
（1）预留槽处理。浇筑桥面铺装层前，安装好模板，伸缩缝预留槽口用C15混凝土填筑，标高与桥面铺装层等高。处理之后，便于桥面沥青混凝土摊铺连续作业，保证局部范围内的平整度和全幅路面的平顺度，从而保证安装的伸缩缝与道路表面高程相吻合；同时该处理方法降低开槽难度，并解决了施工交通的问题。
（2）伸缩缝材料准备。伸缩缝：检查产品合格证、型钢合格证、检测报告及产品使用说明书，伸缩缝装置各项技术指标符合《公路桥梁伸缩缝装置》（JT/T327）。C50钢钎维混凝土严格按照实验配比，钢钎维含量满足设计要求，每立方混凝土74公斤。
（3）施工机械设备准备。根据施工方案，检查各种施工机械配备是否齐全，符合要求，如切割机，空压机，电焊机，发电机，气割设备，钢板过桥，3m直尺，三角塞尺，千斤顶等。
4.2 切槽切缝
在切缝开始之前，要做好交通管制，设置警示标牌。根据施工图纸，在沥青面上画出伸缩缝中心线位置，并以中心线为中心两侧对称按设计要求画出切缝线。切割机切缝时，一定要把沥青土切透，切到桥梁铺装层，保证路面边缘整齐平顺，确保无缺棱掉角现象。切缝完成后，用高压水枪将沥青路面尘土冲洗干净，避免路面污染。
距离伸缩缝中心一侧2m处，铺设一条3m宽彩条布，桥梁内侧留3m宽的施工通道不铺。用风镐将10cm沥青、15cm混凝土凿除，将沥青块、混凝土块、碎石临时堆放在彩条布上，避免污染路面。注意要将槽内预埋钢筋根部包裹的砂浆凿除，同时对槽内混凝土外露面进行凿毛处理。清理缝内填充材料及松散结构，必须做到伸缩缝处断开、贯通，首先用空压机将槽口和构造缝内夹杂物吹净，然后用高压水枪冲洗，包括桥台顶、墩顶和支座周围。检查伸缩缝梁板安装和背墙预留宽度，伸缩缝预留宽度达不到设计要求的切割到符合设计要求宽度，以防高温季节梁体热涨，限制梁体伸长，造成梁体和背墙损坏。将槽内的预埋钢筋理顺、理直，并对预埋钢筋进行除锈处理。
4.3 型钢安装
伸缩缝装置利用汽车吊整体吊装就位，现场用移动龙门吊、导链临时定位，采用3m长型钢垂直于预留槽放置，间隔3m，并采用“U”型钢筋套在型钢上，将伸缩缝吊起同型钢靠紧固定，利用“U”型钢筋将伸缩装置和型钢焊牢，同时不断用3m直尺三角塞尺检查伸缩装置的平整度，保证型钢顶面与沥青路面高差不超过2mm（型钢顶面不能比路面高），注意使伸缩装置中心线与梁端中心线相重合，左右前后位置准确，伸缩装置两头翘头位于护栏预留槽内。伸缩装置吊装过程中，遇有干涉的预埋筋可适当扳弯，不能齐根切断，以免将来搭焊。
现场施工安装温度在出厂假设温度范围之外，要根据产品说明书中的安装温度与型钢间隙关系对应表，及时解锁调整伸缩装置缝宽，调好后及时焊接夹具，将缝宽锁死。间隔2m将型钢锚固钢筋与预埋钢筋焊接，使伸缩装置在前后方向上固定。型钢定位好后采用分段点焊加固的方法，以免型钢过热产生变形，焊接顺序从中间向两端先点焊，然后检查复测缝体顶面与桥面高差符合要求时，再由中间向两端补焊。钢筋网片尺寸要能紧靠型钢和切缝边缘，其顶面标高低于路面3cm。
4.4 立模
用相应厚度的泡沫板塞入构造缝内，注意要有足够的深度和严密性，上面和伸缩装置相平，不能有松动和较大的缝隙，以防止漏浆，两侧用竹胶板加以保护，然后用聚氨酯泡沫填缝剂堵塞模板缝隙。模板应做得严密、牢固，防止砂浆流入位移控制箱内或流进梁端的缝隙内，保证浇筑混凝土时不跑模、不漏浆
4.5 混凝土浇筑与养生
混凝土浇筑前，用宽的透明胶带将缝宽密封，并在预留槽两侧铺设彩条布，避免混凝土施工时污染路面和缝轨。C50钢钎维混凝土到达现场，应对其坍落度进行检查，混凝土必须浇筑密实、平整无蜂窝，平整度在0~-2mm范围内，并一次浇筑，保证整体性，采用插入式振捣，混凝土应振捣充分至出浆、不再有气泡为止，特别是对一些死角的地方，如位移箱底部，边角处，更应注意混凝土的振捣密实性。振捣密实后，用3m直尺将混凝土表面刮平，初步收面，混凝土接近初凝时，及时进行二次压浆摸面，并随时用3m直尺检查其平整度。混凝土终凝后，检查平整度，控制平整度在0，-2mm范围内，若不符合要求，用磨光机磨平。
混凝土初凝后，及时覆盖土工布，经常浇水保持潮湿，养护周期不小于7天。养护周期应安排专人进行交通管制，不应有任何车辆通行，以防止伸缩装置松动，混凝土破坏。
4.6 伸缩缝密封
钢钎维混凝土达到设计强度后，首先将伸缩缝内的泡沫清理干净，检查缝体有无漏浆，有无堵塞，保证伸缩性能有效，检查合格后，即可安装橡胶条。安装前，检查橡胶条，保证其完好无损，全长无接头。
5 施工质量控制要点分析
施工中需要对关键工序进行质量控制：
（1）切缝开槽后，老混凝土面要凿毛，并将槽口冲洗干净，一定要植筋以保证连接性。
（2）型钢安装时，一定要保证焊接质量，保证型钢平整度，浇筑混凝土时，勤用3m直尺，控制好平整度。
（3）安装橡胶条前，一定要检查缝体有无漏浆，有无堵塞，保证伸缩性能有效，检查合格后，方可安装橡胶条。
6 结论
反开槽法能够较好地保证伸缩缝施工质量，使其与路面和桥面平齐，行车顺畅性好。结合实际工程，论述了反开槽法的施工工序与技术要点，并总结了相关质量控制要点和措施，以提高伸缩缝施工质量，保证桥梁的行车安全。
参考文献：
[1] 孙保国.干线公路桥梁伸缩缝损坏的原因与维修工艺[J].交通世界，2013（13）：270-271.
[2] 田喜东，梁斌.反开槽法安装桥梁伸缩缝施工控制[J].科技资讯，2007（8）：68.
论文作者:伸缩缝的施工技术与质量控制
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/25
标签：伸缩缝论文; 开槽论文; 混凝土论文; 型钢论文; 桥面论文; 桥梁论文; 路面论文; 《基层建设》2018年第4期论文;