青岛海湾大桥毛勒模数式伸缩缝施工技术要点 (中交四航局二公司青岛海湾大桥项目部，广东 广州 510300) 摘 要：本文介绍了青岛海湾大桥毛勒DS320型模数式伸缩缝施工工艺流程及关键施工技术，详细阐述了关键施工工序的施工要点、质量控制方法，为相关工程提供参考。 关键词：青岛海湾大桥；伸缩缝；施工技术桥梁伸缩缝是为满足桥梁结构的温度胀缩变形，以及保证桥面的行驶平稳舒适，而在两梁端之间、梁端与桥台之间设置的伸缩装置，通常由橡胶和钢材等构件组成。桥梁伸缩装置在结构中直接承受车轮荷载的反复冲击作用，且长期暴露在大气中，是桥梁中易受破坏且修复困难的部位，其平整度直接影响行车舒适度，因此伸缩缝装置的选择及施工至关重要。1 工程概述青岛海湾大桥12合同段工程伸缩缝共计81处，均为毛勒DS320型模数式伸缩缝。施工的内容包括槽口开凿、钢筋模板施工、伸缩缝装置安装、混凝土浇注等工序。1.1 毛勒模数式伸缩缝的结构形式毛勒模数式伸缩缝是一种钢橡胶组合型伸缩缝，其装置结构、伸缩缝构造如图1、图2所示。装置结构由以下各部分组成：支撑部件由边钢梁、中心钢梁、连接件及支撑横梁组成；支承部件由金属滑板、滑动弹簧、滑动支座组成；控制系统为控制弹簧；密封橡胶条作为密封件；锚固部件由锚环及锚板和锚栓组成。此外还有支撑箱。本工程毛勒DS320型模数式伸缩缝长17m，伸缩量为160mm，伸缩缝型钢间隙变化范围min：270mmmax：590mm，出厂预定型钢间隙为变化范围中间值430mm。图1 12合同段 伸缩缝结构示意图1.2 毛勒模数式伸缩缝的技术优势 “刚性锚固” “刚性锚固”是指作用在伸缩缝中心钢梁以及边钢梁的车轮荷载均通过连接件钢性焊接在支撑横梁上传递，而作用在支撑横梁上的力则通过支承部件中的滑动支座及滑动弹簧传递给支撑箱及边梁，在通过锚固部件传递到结构实体。 平衡调节系统毛勒DS320型模数式伸缩缝由四根密封橡胶条组成，单根密封橡胶条的允许工作宽度为80mm，通过控制弹簧来调整其工作间距在允许范围，从而承受较大位移量。起始时，每个控制弹簧的预压力和长度均调整到相同数值，保证钢梁间距相同，系统平衡。当上部结构纵向变形导致钢梁间距改变时，弹簧将产生位移及附加力使支撑横梁产生位移带动中心梁一起移动，最终达到新的平衡状态，此过程均由控制弹簧等间距调整，其压缩性较大，抗震、抗冲击性能良好。“密封防水”“密封防水”是指采用“V”型氯丁橡胶密封条嵌入边梁与中梁间隙内，其在型钢的保护下，密封条不遭受车轮直接碾压，既能承受抗拉作用，又可进行垂直和侧向位移，可确保彻底防水，其“V”型结构还能起到自行清除泥沙的作用。密封条具有强度高，伸长率大、抗撕裂性良好，耐油、耐酸碱和耐燃等特点，维护修复操作简便，只需简单工具便可在桥面上对其进行更换或用硫化法进行修补。 1.3 本工程重难点结合本工程的实际情况以及该伸缩缝装置的优势特点等，确定本工程的重难点是伸缩缝装置的平整度控制、安装温度和伸缩量的调整及混凝土的选用与施工质量控制。 图2 12合同段 非通航孔桥伸缩缝构造示意图2 施工工艺流程路面摊铺完成 构造缝测量复核、放样 伸缩缝装置进场装置监测、验收合格、确认切缝、清槽钢筋、模板预施工测量放样标高复测调整伸缩缝安装固定、解锁钢筋施工及模板固定混凝土浇注砼养生刻防滑缝图3 伸缩缝施工工艺流程图3 主要施工工艺3.1 切缝、清槽3.1.1 切缝为保证伸缩缝与两侧桥面标高接顺，伸缩缝的施工安排在桥面沥青铺装完成后进行。在标高复核无误后，按图纸进行放样，确定开槽宽度及深度，弹线后采用切割机切缝。整个切缝过程采用干切作业，切缝完毕后用强力吹风机将粉尘清理干净。切缝线以外的沥青路面必须仔细用塑料布覆盖并用胶带纸封好，以防切缝时产生的粉尘污染沥青路面。3.1.2 清槽及槽口凿毛用风镐开凿槽口至梁体混凝土上表面，将槽内的沥青、填充砼凿除干净，用强力吹风机清除浮尘和杂物。开凿出的混凝土渣统一存放、运弃，存放时下方垫防污布，不可污染沥青路面及附近海域。3.2 钢筋、模板预施工理顺、调整槽内预埋筋，对漏埋或折断的预埋筋进行增补修复。在缝口两边沥青面上放样伸缩箱位置，经复核无误后再进行此处钢筋的切割及弯折。弯折时需根据槽口尺寸预留伸缩箱处钢筋保护层。预穿槽内水平受力筋，用铁丝将木模板预挂在预埋钢筋处。3.3 伸缩缝安装3.3.1 安装前准备吊装前，进行伸缩缝的检查，并用编织布等覆盖顶面，以防沙粒、焊渣、杂物等进入。3.3.2 伸缩缝轴线控制安装时伸缩缝的中心线要与梁端中心线相重合，且应垂直于桥梁中心线。安装时先测量放线，预先标出梁端中心线，再利用汽车吊整吊吊入槽内，粗略调整，保证其中心线与梁端中心线大致重合，最后采用小型千斤顶微调保证其精度。3.3.3 伸缩缝的标高控制与固定伸缩缝吊装时采用反吊法，即在伸缩缝锁定槽钢处沿顺桥向焊接槽钢或工字钢，使伸缩缝装置通过反吊型钢整体挂放在槽内。采用水平尺定位，使伸缩缝上顶面型钢最高面与两侧沥青顶面齐平。在此过程中，需用千斤顶控制调节伸缩缝标高，同时在伸缩箱两侧钢板点焊定位筋将其暂时固定以便调整标高。待伸缩缝的标高与直顺度调整到符合要求后，进行临时固定，固定时沿横桥向由中间向两端依次进行，将伸缩缝边梁上的锚固装置与预留槽内的预埋钢筋每25cm焊一个焊点，两侧对称施焊，以保证调平后的伸缩缝不得发生变位，严禁从一端平移施焊，造成伸缩缝翘曲。3.4 伸缩缝的焊接固定与解锁3.4.1 固定临时固定后对伸缩缝的标高再复测一遍，确认在临时固定过程中未出现任何变形、偏差后，把异型钢梁上的锚固钢筋与预埋钢筋在两侧同时焊牢。在焊接同时，用水平尺、楔形塞尺检测复核异型钢的平整度，平整度应控制在0-2mm范围。在固定焊接时，若出现槽内预埋筋与异型钢梁锚固筋错位现象，需在预埋筋及锚环处加设“U”型筋或“Z”型筋，将其焊接在一起，以确保缝体与梁体的支承和连接牢固。3.4.2 解锁待伸缩缝锚环与梁体预埋钢筋焊接牢固后，立即进行解锁（解除缝体出厂时的临时紧固和限位型钢）。考虑到焊接固定时间较长，可沿横桥向方向边固定边解锁，使其与梁体连接自由收缩，防止伸缩缝型钢受梁体及锁定槽钢约束变形。整个固定与解锁时间宜在一天中温度稳定时段的0.51h内完成，以免温差过大导致缝体伸缩量不一致而导致线性不直、伸缩箱位移不一。3.5 钢筋施工及模板固定待伸缩缝固定解锁完毕后，将预挂模板铁丝拧紧在预埋钢筋上，保证模板坚固、严密，无错台，无较大缝隙。在伸缩箱处模板应格外注意，将模板高度控制在伸缩箱底部平面，不可过高，防止此处进浆。模板加固完毕后方可进行锚环处钢筋及顶面钢筋网施工，保证钢筋顺直、同心，焊缝长度及焊缝质量符合规范要求。3.6 混凝土浇筑3.6.1 浇筑前准备浇筑前，预先在缝口两侧粘铺塑料布，防止污染沥青路面，同时将槽内清理干净、润湿槽口。在伸缩缝表面覆盖一层彩条布和薄铁皮，防止施工中混凝土污染缝体表面及橡胶条。3.6.2 混凝土的选择为保证伸缩缝混凝土的强度与耐久性，采用C50海工耐久性混凝土，考虑到海上的大风、日晒等工况，掺入聚丙烯腈纤维，提高混凝土的抗裂性能以及强度、耐久性指标。3.6.3 浇筑混凝土由搅拌车运输至工点，采用直接卸料入槽的方式。卸料顺序沿横桥向由高处到低处，纵桥向对称卸料。采用插入式高频振捣器分层振捣，第一层高度控制在伸缩箱箱底以上约5cm处，待伸缩箱箱底混凝土振捣密实后，方可进行第二层摊料振捣。3.6.4 收面与养生混凝土振捣密实后，用抹板搓出水泥浆，分4-5次按常规抹压平整，保证其表面光滑，无露石、沙面现象。收面时须对新旧砼界面处采用抹刀插捣。若收光时表面太干，可用喷雾水壶补水抹面，不得直接洒水收面造成水泥浆流失，形成脱皮脆化现象。注意收光的时机，须在泌水完全后进行，保证收光效果和顶面外观质量。初凝后混凝土采用塑料膜覆盖，上边覆盖一层土工布，最后再覆盖彩条布，进行保湿养生，养生时间按规范要求进行，保证混凝土养护质量。3.7 刻抗滑缝构造按照设计要求，待伸缩缝砼强度达到25MPa以后，进行混凝土顶面的抗滑缝施工。该工序需采用滑轮式刻纹机施工，预先调整刻纹机切割片高度已确保达到设计刻纹深度，并根据抗滑缝间距放线切割，整个过程要求切刻速度均匀、缓慢，需保证抗滑缝顺直，刻纹留下的残灰需及时清理，不可污染沥青面。4 施工要点及质量控制4.1 槽口施工质量4.1.1 切缝边线外观质量切缝应整齐、顺直，并注意把沥青砼切透，以免开槽时缝外沥青砼松动。切缝后应注意对缝口保护，避免崩边掉角。4.1.2 凿毛施工槽口底面外边缘处原混凝土面，若进行风镐凿毛作业时会导致槽口边缘崩边掉角，影响模板施工，可换用小功率的电镐作业或人工凿毛，若出现崩边现象，应及时修复。对于槽内原箱梁外露混凝土面，应将其凿成斜坡面，槽口侧面也应加强凿毛。4.2 温度测量与准确调整安装伸缩装置时，上部构造端部间的空隙宽度及伸缩装置的安装预定宽度均应与安装温度相适应，并应遵照图纸规定。本合同采用DS320型毛勒伸缩缝伸缩量为160mm，出厂预定型钢间隙为变化范围中间值430mm，对应的青岛市年平均温度为12.3，计算伸缩缝温度变化引起的伸缩量变化： S：S=ktL 其中： k=1.010-5混凝土的线膨胀系数； t温差，； L上部构造变形的区间长度，mm；由此可计算出对于四跨联（长度240m）每摄氏度伸缩变化量为2.4mm，对于五跨联（长度300m）每摄氏度伸缩变化量为3mm。根据现场实际情况，建立温控系统，在伸缩缝缝口处设置温度计，不同时段记录不同温度下伸缩缝纵向变化量，并对照伸缩缝温度、伸缩量变化函数关系，确定伸缩缝安装调整量，具体数值如表1。 表1 伸缩缝安装温度对应安装宽度表 安装温度（）安装宽度（mm）05101520253035四跨联459.5447.5435.5423.5411.5399.5387.5375.5五跨联4674524374224073923773624.3 平整度控制4.3.1 伸缩缝安装平整度控制伸缩缝安装是采用反吊法将装置支撑在缝口两侧沥青路面上，利用千斤顶使伸缩缝钢梁最高点与沥青路面齐平，再固定伸缩缝。实际施工过程中可能会出现沥青路面不平，大多是切缝边线处偏高，故应采用较长水平尺或水准仪进行多次复核，确保路面较低点与型钢较高点齐平，防止因路面摊铺接头处偏高导致伸缩缝一并偏高出现局部跳车现象。伸缩缝在解除反吊槽钢后再进行平整度复核，若缝体下沉过大应立即回顶，使其控制在0-2mm以内。伸缩缝解锁后再次进行平整度复核，详细记录好中梁及边梁变化量，再进行平整度调整，保证型钢最高点与路面齐平。4.3.2 砼面平整度控制混凝土浇注完毕后，整个收面过程需配合刮尺反复测量复核，确定需去浆和补浆部位，以确保沥青面、砼面及伸缩缝上表面平整度。混凝土自流性较大，纵坡处伸缩缝更为明显，故可适当增加收面次数保证其平整度。初次收面时，采用60cm水平短尺