林明华  珠海市交通勘察设计院有限公司   广东珠海519000
摘 要： 城市公路桥梁伸缩缝容易损坏，维修麻烦，笔者针对于这类桥梁伸缩缝维修提出新的工艺和技术方案，分析其的工艺特点和使用方法以及产生的社会效益和经济效益。
关键词：桥梁；伸缩缝；维修；新工艺；效益
       Discussion on new technology of bridge expansion joint repair
       Lin Minghua
       Zhuhai city traffic survey and Design Institute Limited Guangdong Zhuhai 519000
       Pick to: city highway bridge expansion joint is easy to be damaged, repair trouble, the author in this kind of bridge expansion joint repair new processes and technologies, analysis of their technology characteristics and usage as well as the social benefit and economic benefit.
       Key words: bridge; expansion joint; repair; new technology; benefit
       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。
       1 城市桥梁伸缩缝的基本病害
       城市桥梁跨度相对较小，伸缩缝基本以80mm单缝为主，根据近年来对桥梁伸缩缝调查情况，其基本侵害概括如下：  
       ( 1 ) 中间止水带安装不密封，橡胶受损破坏，造成伸缩缝的渗漏，首先会加速桥梁支座的破坏以致失效，其次是桥面污水通过伸缩缝渗漏后．含酸、碱腐蚀性物质与伸缩缝处的粱端混凝土发生化学作用，导致砼的疏松．剥落。进一步就会影响到结构钢筋的锈蚀，从而又加速砼的破坏，另外桥面污水通过损坏的伸缩缝渗漏到桥梁墩台，使其污浊不堪，影响市容。
       ( 2 ) 由于混凝土标号低，未设置钢筋网，钢筋网与桥面板钢筋的锚固互不相连，车辆的弹跳与震动引起刚性带砼破坏。  
       ( 3 ) 伸缩缝两侧桥面铺装层破裂，破碎变形严重。  
       ( 4 ) 锚固螺栓螺丝磨损，橡胶板松动或脱出。  
       ( 5 ) 固定铁件松动．整条橡胶带脱出。  
       2 伸缩缝维修新工艺
       更换伸缩缝是一项费力费时的工作，对于城市道路尤其如此。因为城市桥梁大多位于交通枢纽地段。鉴于此，对于城市桥梁伸缩缝的养护维修应尽可能地采取新的材料及新的施工工艺，做到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。下面就谈谈几种维修伸缩缝的新工艺：
       2.1 弹性混凝土单缝伸缩缝装置
       Wabo®Crete  StripSeal（WCS伸缩缝）是一种独特、超强的伸缩缝系统，用于新建桥梁和桥梁维修接缝。浇注时弹性混凝土能充分流动、填补空隙及不规则结构，从而形成坚实的整体。由于该系统所用材料具有超强耐久性及抵御强化学腐蚀的能力，弹性混凝土单缝系统足以抵御恶劣环境中的高强度冲击荷载。 Wabo®Crete II弹性混凝土是添加独特骨料的双组分聚胺酯、增强型弹性混凝土，能很好的与钢筋和混凝土粘接，又能承受重型交通的冲击荷载。 Wabo®Crete II弹性混凝土与Wabo® StripSeal 单缝系统及窦形钢筋锚固件一起使用，提供了经济、省时、耐用、防水的伸缩缝。此外，该系统安装简易，两小时内即可开放交通，同时能够适应多种地形和多向位移，如图1所示。
       
       （1）使用范围。其伸缩量小于等于 80mm(选用特殊类型橡胶止水带，伸缩位移量可最大达到120mm)，适合桥面铺装较薄、安装槽深度70mm 以下、桥面无预埋钢筋的单缝，尤其非常适合更换橡胶伸缩装置及其他损坏的单缝系统。
       （2）优势。 a、弹性混凝土与钢材、铝材、水泥混凝土、沥青混凝土有很好的粘结性能，因此弹性混凝土单缝系统的安装槽不但较浅，而且主梁可以不设预埋钢筋。
       b、在使用温度范围内有非常好的弹性和高冲击性，高的硬度和塑性，并且非常耐磨，即使在最炎热的天气也不会软化。c、弹性混凝土为不透水材料，防水性能卓越。d、对臭氧、紫外线、油、酸和防冻盐有较高的耐久指标。e、固化时间短，安装后 2－3 小时可实现通车。f、无需加热，冷拌施工，施工简便、快捷、环保。g、异型钢为热弯成形，型腔与橡胶止水带为机械式锁住方式，且在安装止水带时会在型腔内涂刷Wabo Prima Lub,增强防水性。
       h、锚筋为窦形钢筋锚固件，锚固方式更合理，受力更均匀。i、高抗冲击性，寿命长于一般混凝土伸缩缝。j、两种颜色供选择（黑色和灰色），可适用于水泥混凝土和沥青混凝土。
       （3）技术参数
       Ⅰ、型钢伸缩缝参数
       参造中国路桥伸缩缝行业标准 《JT/T 327-2004》
       Ⅱ、弹性混凝土参数见表1：
                        表1  固化后的弹性混凝土聚合物（A+B+C）：
       物理特性 ASTM测试方法 要求
       抗压强度 D695 15.16Mpa
       回弹能力@5%变形 D695 95%
       冲击阻力 D5628
       无裂缝
       无裂缝
       无裂缝
       0摄氏度  
       -29摄氏度  
       70摄氏度  
       与混凝土的倾斜剪切粘合力  ?1.72Mpa
       罐寿期  10分钟@24°C
       Ⅲ、Wabo Crete II 弹性混凝土试验说明
       Wabo Crete II 试验方法参照DL/T 5193-2004 《环氧树脂砂浆技术规程》的有关方法检测。
       抗冲击：
       其中抗冲击强度和C50钢纤维混凝土做比较，C50钢纤维混凝土使用了两种厚度的试样，一种是参照标准上，厚度是35mm，一种是150mm厚度；Wabo Crete II 厚度只有一种是35mm。试验中发现，C50钢纤维混凝土在35mm厚度下，只能承受2次冲击（开裂），而当厚度达到150mm时，可以承受200次冲击（没固定，试样没开裂，但表面有一个10mm深的坑）。这点和标准上说的厚度越大，承受抗冲击能力越大相同。
       35mm 厚，Wabo Crete II（固定后）承受800次冲击后表面没有变化，试样保持完整。
       粘结强度：
       Wabo Crete II和C50普通混凝土以及沥青混凝土粘结试验中发现，两个试验的破化处都是混凝土和沥青，而Wabo Crete II和两者的粘结面都完好无损。
       抗压试样：
       试验中，Wabo Crete II基本上都是在达到极限强度时发生型变，试块边缘有破损。当压力除去后，试样能恢复原型。
       （4）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。
       （5）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。
       Ⅱ、广州地铁四号线高架桥段由于原设计遗漏，未设置防水伸缩缝，桥面雨水溢出梁端截水挡墙后沿梁端面及墩身往下流，影响桥梁景观，且易引起梁端锚头及支座锈蚀，为此按业主要求进行补充设计，并根据现场试验结果及运营部门意见，采用弹性混凝土的WCS伸缩缝系统，弹性混凝土作为结构及防水主体，施工简单快速，在地铁夜间停运期间施工，白天可以照常营运。        
       2.2 Aladin 结构密封系统
       Aladin可应用于混凝土结构（见图2）、弹性混凝土结构（见图3）、钢角结构（见图4）：
       
       （1） 系统介绍。ALADIN® 是由一种弹性轮廓组成的结构性密封伸缩缝系统，它经充气膨胀及特制的环氧树脂粘结剂安装到位。正确安装后，在重复机械运动或温度变化中，高性能的Aladin伸缩缝系统不会脱落、突出或从原来位置滑出。安装过程中，使用空气膨胀使环氧树脂与橡胶条和缝隙侧面完全粘结。Aladin是此领域中最为经久耐用、用途广泛、经济实用的防水伸缩缝。
       ALADIN®有两种不同的截面形式可选用，每种都具有多个尺寸，满足不同项目的特殊要求。Aladin结构密封系统广泛适用于桥梁和高速公路的伸缩缝安装。Aladin防渗漏密封条经久耐用，能适应剪切、旋转、和倾斜位移。20年的实践证明，Wabo Aladin 系统不易磨损、变形或脱落，是一种性能出色的密封系统。该系统使用不易溶解的环氧树脂为粘接剂，经空气压缩而将录丁橡胶和混凝土、金属及弹性混凝土粘接在一起。产品在防止渗水的同时，还能抵抗臭氧、液压、油脂及其他化学物质的侵害。
       伸缩缝系统应经过100%氯丁橡胶充气膨胀密封。Aladin外表面与缝隙边缘表面达到最大程度粘接和100%的防渗水粘接。该伸缩缝系统经过防渗水测试，在混凝土接缝中至少承受30米水位差，仍良好保持防渗水性能。该伸缩缝系统由符合ASTM  D2628标准的100%氯丁橡胶制成。
       （2）特点。 a、符合竖直和水平方向的变化，T型接口，多种尺寸满足不同的缝隙。b、可以现场拼接。直接与混凝土和钢材粘结。c、适应不同方向水平的，旋转的和剪切移动的能力。d、充气膨胀,快速安装,很短的养护时间。e、防水。f、抗磨,抗交通荷载重压力强。
       （3）优势：没有一种接缝防水系统，在重交通荷载的情况下，能有15年的使用寿命,只有Aladin 能行!
       （4）技术参数
       
       （5）施工。a、施工准备。钢表面必须进行喷砂，达到SP-10的水平，接近白色。之后立刻安装Aladin橡胶条。必须除去所有氧化物，露出“白钢”。不允许使用喷砂法的地方，钢表面必须研磨成粗糙表面，以获得“白钢”条件。由于安装需要，不绣钢表面要求深度研磨和喷砂以除去光滑平整的表面。在镀锌的钢表面，必须先除去镀锌材料，使之看上去像“白钢”。随后立即把Aladin橡胶条安装到钢部件的缝隙中，避免钢部件表面氧化。必须小心除去模板材料防止混凝土边角破碎。缝隙的边缘应切成斜面，避免造成小裂缝和碎片。边缘破碎情况应在安装Aladin前进行修理。Aladin安装之前，混凝土侧面必须坚固，没有任何如油脂、油、模板脱落剂等杂质。为了形成没有杂质且粗糙的混凝土侧面，对表面处理的比较好的方法是采用喷砂法。不允许进行喷砂法时，可以使用圆盘打磨。确保使用有粗糙表面的圆盘打磨以产生粗糙表面。运用洁净空气吹去缝隙开口处的灰尘。
       b、安装。根据Aladin安装指导对混凝土进行表面准备，在需安装缝隙侧面和Aladin橡胶条的侧棱区域涂以Wabo®Paste Adhesive粘接剂，然后把Aladin橡胶条放进缝隙中，平齐放置，再进行充气膨胀，经过24小时Wabo®Paste Adhesive粘接剂固化期后，再把空气从橡胶条中放出，在环境温度为5℃-15℃时，使用Wab o®P a s t e A d h e s i v e冬 用 型 ；在 1 6℃ - 4 0℃ 时，使 用Wabo®Paste Adhesive夏用型。
       （6）案例。
       a、在上海某段铁路高架桥伸缩缝维修上的应用（见图5）
       
       3 、结束语
       伸缩缝的损坏是桥梁运营中常见的病害，对道路的使用影响非常大，需要在设计、结构选材、施工、养护等方面精心组织。对已出现的病害，可根据不同的病害类型，采取不同的处治措施，最好在设计方面尽采取快速、耐用维修方案，避免维修施工给城市交通带来的压力，并且防止短周期的高频率维修增加运营成本。经在多座桥梁使用实践证明，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。
参考文献：
【 1 】姚玲． 桥梁工程 [ M] ． 人民交通出版社．  
【 2 】 何亚楼． 桥梁伸缩缝结合件破坏原因分析及防治[ J 】 _ 交通世界( 建养． 机械) ,2 0 0 8 ，( 4 ) ．  
【 3 】陈美春   广州地铁四号线伸缩缝防水施工方案。   地铁建设报 2009
【 4 】孙家瑛 ，高先芳．弹性混凝土性能研究及在桥梁伸缩缝工程中的应用[ J ] ．工业建筑 ，2 0 0 1 ，3 1 ( 6 ) ．    
【 5 】宋效江 ．浅谈桥梁伸缩缝破坏机理及防治对策  北方交通 ，2 0 0 7 ( 3 ) ．