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你的位置: 首頁 > 材料應用技術  > 磷酸鎂材料高效修復橋梁伸縮縫

安光文 貴州開磷建設集團有限公司 貴州 貴陽 550081 摘要：伸縮縫是橋梁上部結構的重要組成部分，是整個橋梁結構的薄弱環節，尤其是高速公路及快速道路上的橋梁伸縮縫，由于車速高，重載車多，車輛密度大及運行環境的變化，橋梁伸縮縫的損壞頻率增大，嚴重影響公路的運行能力及運行安全

如何高效修復伸縮縫確保公路有效運行，公路管理部門將會越來越重視

本文對伸縮裝置的損壞成因進行了分析，介紹了磷酸鎂材料的特性，并以常見損壞的鋼―橡膠組合型橋梁伸縮縫損壞更換為例，闡述了橋梁伸縮縫用磷酸鎂材料更換修補的舊縫拆除、新縫安裝錨固、磷鎂混凝土澆筑等工藝施工技術要求

關鍵詞：磷酸鎂材料；高效修復；橋梁；伸縮縫 隨著我國經濟建設的迅猛發展，高速公路、城市快速路如雨后春筍般地出現，公路交通量急劇增加，公路上行駛車輛的行駛速度和車輛的軸重在增長，人們對行車舒適性要求也越來越高，橋梁伸縮縫對交通的影響問題，也變得日益突出，必須引起道路管理部門的充分重視

1 伸縮縫裝置的損壞成因分析 1.1 重交通荷載作用下的疲勞破壞 在經濟快速發展的社會大環境下，交通運輸業也不斷得到發展，交通量逐年迅速增加，超限超載車輛的增加在一定程度上加重了橋梁的負擔，在梁體撓度位移、重荷載沖擊作用下伸縮縫裝置及易疲勞破壞，造成錨固 1區混凝土破損、型鋼斷裂

1.2 運行環境加速了伸縮縫的損壞 在冬季道路結冰是常態，通常會采取撒鹽除冰來保證公路暢通，冰雪融化后的含鹽污水，必將對伸縮縫混凝土產生侵蝕，混凝土強度及混凝土與錨筋的粘結強度會隨之降低或破損

1.3 施工安裝不當 施工過程中對伸縮縫的施工工藝不重視或把握不當造成破損

如橋梁伸縮縫安裝施工大多在路面面層完成后進行，縱向、豎向的梁端預埋錨固鋼筋外露時間較長會銹蝕，在伸縮縫混凝土澆筑前鋼筋除銹不到位，影響混凝土與鋼筋的粘結強度；施工過程中過早解除定位角鋼，造成構件變形，伸縮縫安裝高程不準確與原路面縱坡、橫坡不適形成錯臺；預埋筋支撐不足，錨固不牢，后澆筑混凝土時模板安裝不牢造成漏漿或振搗不足造混凝 土強度不足；或為趕通車，伸縮縫匆忙安裝，混凝土養護不足造成強度未達到要求形成早期損壞

1.4 養護不及時或措施不當 橋梁在運營養護過程中對伸縮縫橡膠帶內砂石垃圾的清理不及時造成縫被堵死，不能自由伸縮；橡膠帶在自然環境侵蝕下老化或在清理伸縮縫時尖銳具器割破而未及時更換，造成伸縮縫錨固件配件受水侵蝕而損壞

還有一些橋梁在橋面鋪裝層損壞或表處時，混合料落入縫內未及時進行清理；部分橋梁在進行橋梁微表處罩面時，罩面直接加鋪在縫兩側的混凝土上，雖只加高了不到 lcm，但與伸縮縫面形成高差，在行車荷載作用沖擊下加劇伸縮縫的疲勞破損

局部混凝土破損未及時修復，造成破損量 加大，影響伸縮錨固

2 磷酸鎂修補砂漿的性能 磷酸鎂修補砂漿：由氧化鎂、磷酸鹽、緩凝劑及礦物摻合料、添加劑、細骨料等改性或填充組分按照適當比例組成，使用時與一定比例的水攪拌均勻，用于建構筑物快速修補的混合物

2.1 由于橋梁伸縮縫修復的磷酸鎂修補砂漿應滿足表 2.1 的要求： 表 2.1 主要性能指標 2.2 磷酸鎂修補砂漿具有耐鹽腐蝕、鋼筋保護效果好的特性，在模擬 海水中強度不降低，對鋼材具有較好的防腐防護效果

磷酸鎂修補砂漿的凝結硬化過程是一種酸堿反應過程，U 型磷酸鎂修補砂漿在負 20℃環境條件下仍然可以凝結并產生強度，3h 抗壓強度可達 30MPa

3 橋梁伸縮縫更換修復施工準備 高速公路、城市快速路因交通行車運營的需要，不能在封閉狀態下進行施工，均采用借道或半幅通車的狀況下進行維修作業

在進行維修前，首先要做好維修施工區域的安全布控，設置明顯的交通提示、警示標志，施工作業人員要求統一穿著顏色鮮艷的養護維修服裝，設置專職安全員做好施工期間的安全布控設施維護和安全警示提醒

施工前對需更換的伸縮縫進行準確的數量調查，在每處更換地點事先計算好磷酸鎂混凝土數量，根據設計并經試驗的配比要求備足相應的磷酸鎂修補砂漿、碎石、鋼釬維、水等材料，在伸縮縫安裝就位錨固后即進行磷酸鎂混凝土澆筑，保證施工的連續性；為提高維修作業的效率，盡量采取機械化作業，應在每處作業點至少準備 1―2 臺空壓機風鎬鑿除舊混凝土，1 臺乙炔焰割損壞的伸縮縫鋼構件，1 套發電機組和 2 臺電焊機和用于攪拌磷酸鎂混凝土的輕型砂漿攪拌機等機械設備

4 伸縮縫更換施工技術 4.1 拆除舊伸縮縫 拆除舊伸縮縫，首先要對兩側后澆筑的混凝土進行切割，切割線位于后澆筑混凝土與橋面（路面）混凝土交界線，要求切割順直；若橋面是采用瀝青混凝土路面的則不需要進行切割，在風鎬破碎時注意盡量不要損壞接茬的瀝青混凝土路面

混凝土破碎鑿除舊時注意做好深度控制，只鑿除 后澆筑的混凝土，不得破壞梁體端部混凝土和鋼筋，以免影響梁體受力或 4 預應力損失

舊混凝土清除后，利用乙炔焰割斷舊伸縮縫構件，切割時注意保留原縱向、豎向的梁端預埋錨固鋼筋，以備新伸縮縫安裝時能繼續得到錨固支撐

鑿除舊伸縮縫時，對不慎掉入梁端縫中的施工垃圾在安裝新伸縮縫前應全部清理干凈，避免影響梁體、臺墩帽、支座的正常工作

4.2 伸縮縫安裝錨固 安裝以前須對橋梁支座間的雜物用高壓水槍沖冼干凈，對型鋼進行順直度、平整度的檢查，型鋼的順直度應控制在 3mm 以內，平整度應控制在2mm 以內，型鋼頂面與路面高差應控制在 2mm 以內，發現問題及時處理，避免型鋼安裝完成后因平整度或順直度不符合要求而造成返工；型鋼定位后采用分段點焊加固的方法，以免型鋼過熱產生變形，焊接采用高質量的焊條，逐條焊接，先焊接頂面，再焊接側面，最后焊接底面，確保焊接質量，由于磷酸鎂修補砂漿對鋼材具有防腐防護特性，對于鋼筋上的一般水銹可以不予處理，不會影響混凝土與鋼筋的粘結強度

4.3 磷酸鎂混凝土澆筑 4.3.1 磷酸鎂混凝土配合比： 用于橋梁伸縮縫修補的磷酸鎂混凝土的主要原料為：磷酸鎂修補砂漿、碎石、鋼纖維和水

在環境溫度低于 10℃時宜選用 U 型磷酸鎂修補砂漿

環境溫度高于 25℃應采用 R 型磷酸鎂修補砂漿，必要時可外摻入一定比例的硼酸來延長初凝時間

環境溫度在 10—25℃，應根據工藝條件及工程用量的實際選擇

橋梁伸縮縫修補用每 m3磷酸鎂混凝土中各種材料用量 見表 4.3.1： 表 4.3.1 橋梁伸縮縫用磷酸鎂混凝土推薦配合比 4.3.2 磷酸鎂混凝土澆筑 伸縮縫安裝就位并錨固后即進行兩側混凝土澆筑，混凝土澆筑前應采用高壓風（或水）對槽內的粉塵進行吹掃或沖洗，不留任何殘留物

在梁端用聚乙稀泡沫塑料片材作為模板，要求泡沫板安裝緊密并將縫隙塞嚴實，以防止漏漿

磷酸鎂混凝土的配料應嚴格執行經試驗、試配確定的配合比，不得使用含泥受污的碎石，控制用水量并需攪拌均勻水

混凝土倒人槽池后采用兩側同步振搗的方法至出漿，并不再有氣泡為止，確保振搗密實，特別是對一些死角的地方，更應注意混凝土的振搗密實性；振搗密 實后用刮桿將混凝土表面刮平，平整度一般應控制在低于路面標高 2mm

4.4 混凝土養生及橡膠帶安裝 混凝土澆筑初凝后即進行覆蓋土工布或舊毛氈或麻袋等起到保水保護

在強度達到 50%以上后（通常情況下澆筑后 2—3h 即可達到 30MPa）， 方可進行橡膠帶的安裝

安裝時先把縫內的泡沫模板及其他雜物全部取出清理干凈，并在邊梁或中梁的凹槽內吹除粉塵等雜物后涂抹上一層液體蠟或黃油的潤滑油后，利用專有撬桿工具將橡膠條嵌入凹槽內，即完成伸縮縫的安裝

當磷酸鎂混凝土終凝后 3—6h 即可拆除安全設施開放交通

4 結語 橋梁伸縮裝置，在橋梁結構中直接承受車輪荷載的反復沖擊作用，而且長期暴露在大氣中，使用環境比較惡劣，是橋梁結構最易遭到破壞而又 較難以修復的部位

用磷酸鎂修補砂漿進行橋梁伸縮縫修復施工，可以極大地縮短修復工程工期，減少因長養護對交通的影響

磷酸鎂材料的固有特性，使得橋梁伸縮縫的修復在負溫條件下也可以進行，其耐鹽蝕性、耐磨、粘結強度高等性能，可極大延長修復伸縮縫的使用壽命

Magnesium phosphate material can effectively repair bridge expansion jointsAN Guang Wen(Guizhou kaiphosphorus construction group co., LTD. Guiyang, guizhou 550081)Abstract: the bridge expansion joint is an important part of the upper structure, is the weak link of the bridge structure, especially on the highway and fast road bridge expansion joint, due to their high speed, heavy truck, vehicle density and the change of running environment, increases the damage of bridge expansion joint frequency, hasinfluenced seriously the operation of road capacity and safety of operation.Highway management departments will pay more and more attention to how to repair expansion joints efficiently to ensure effective operation of highways.In this paper, the telescopic device damage causes are analyzed, and the characteristics of magnesium phosphate materials is introduced, and the common damage of steel - damage of bridge expansion joint replacement of rubber combination as an example, this paper expounds the bridgeexpansion joint with magnesium phosphate material replacement repair old sewing knocked down, the new joint installation anchoring techniques such as magnesium, phosphorus concrete pouring construction technical requirements.