公路桥梁伸缩缝病害分析与修复技术研究

1.引言

公路桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，在促进区域经济发展和保障交通运输畅通方面发挥着关键作用。伸缩缝作为桥梁结构的重要构造部件，能够调节桥梁因温度变化、混凝土收缩徐变以及车辆荷载作用产生的位移，保证桥梁结构的安全性和行车的舒适性。然而，在长期使用过程中，公路桥梁伸缩缝容易出现各种病害，不仅影响行车的平稳性和舒适性，还可能对桥梁主体结构造成损害，缩短桥梁的使用寿命。

2.公路桥梁伸缩缝常见病害分析

（1）伸缩缝破损

1）缝内填料损坏

伸缩缝缝内通常填充橡胶条、泡沫板等材料，以防止杂物进入和雨水渗漏。但在车辆反复碾压和自然环境作用下，填料容易出现老化、开裂、脱落等现象。

2）伸缩缝型钢断裂

伸缩缝型钢长期承受车辆荷载的冲击和振动，其焊接部位、螺栓连接部位容易出现疲劳裂纹，随着时间推移，裂纹逐渐扩展，最终导致型钢断裂。一些重载车辆频繁通行的桥梁，伸缩缝型钢断裂的现象更为突出。此外，型钢材质不合格、加工质量差也是导致型钢断裂的原因之一。

（2）伸缩缝渗漏

1）密封材料失效

密封材料是防止伸缩缝渗漏的关键，但由于长期受到车辆荷载、雨水侵蚀、温度变化等因素影响，密封材料容易老化、破损，失去密封性能。当雨水通过破损的密封材料渗入伸缩缝内部，会腐蚀伸缩缝的金属部件，加速伸缩缝的损坏，同时雨水还可能渗漏到桥梁下部结构，影响桥梁的耐久性。

2）排水系统不畅

部分桥梁伸缩缝的排水系统设计不合理或维护不到位，导致排水不畅。当降雨量较大时，伸缩缝内积水无法及时排出，积水会对伸缩缝造成浸泡和冲刷，加剧伸缩缝的病害发展。

（3）伸缩缝异响

1）伸缩缝与桥面不平整

在伸缩缝安装过程中，如果施工精度不高，导致伸缩缝与桥面衔接不平整，车辆行驶通过时，车轮会与伸缩缝产生撞击，从而发出异响。此外，伸缩缝在使用过程中发生变形、下沉，也会造成与桥面不平整，引发异响。

2）部件松动

伸缩缝的螺栓、螺母等连接部件在车辆荷载的反复作用下，容易出现松动。松动的部件在车辆通过时会产生晃动和碰撞，发出刺耳的声响，同时也会影响伸缩缝的正常工作。

3.公路桥梁伸缩缝病害成因分析

（1）材料因素

1）材料质量不合格

部分伸缩缝所使用的橡胶条、型钢等材料质量不达标，其物理力学性能无法满足设计和使用要求。例如，橡胶条的抗老化性能差，在使用几年后就出现严重的老化、开裂现象；型钢的强度和韧性不足，容易在车辆荷载作用下发生断裂。

2）材料耐久性不足

伸缩缝材料长期暴露在自然环境中，受到紫外线、雨水、温度变化等因素的影响，其性能会逐渐下降。即使是质量合格的材料，经过多年使用后，也会出现老化、腐蚀等问题，导致伸缩缝病害的发生。

（2）车辆荷载因素

1）超载车辆影响

随着交通运输业的发展，超载车辆日益增多。超载车辆对桥梁伸缩缝产生的荷载远超过设计荷载，会加速伸缩缝的损坏。在超载车辆的反复碾压下，伸缩缝的型钢容易变形、断裂，密封材料也会更快地老化、破损。

2）车辆行驶速度过快

车辆行驶速度过快通过伸缩缝时，会对伸缩缝产生较大的冲击力。这种冲击力会使伸缩缝的部件受到更大的应力，加速部件的磨损和损坏，同时也会增加伸缩缝异响的产生。

（3）施工因素

在伸缩缝施工过程中，如果施工工艺不符合要求，会导致伸缩缝安装质量差。例如，伸缩缝型钢焊接不牢固，螺栓连接不紧密，会使伸缩缝在使用过程中容易出现松动、脱

落；伸缩缝与桥面的平整度控制不好，会影响车辆的行驶舒适性，并加速伸缩缝的损坏。

2）施工质量控制不严

施工过程中对伸缩缝施工质量的监督和检查不到位，未能及时发现和纠正施工中的问题。一些施工单位为了赶工期，忽视施工质量，导致伸缩缝存在诸多隐患，投入使用后很快就出现病害。

（4）环境与养护因素

1）自然环境影响

不同地区的气候条件差异较大，极端的温度变化、强降雨、风雪等自然环境因素会对伸缩缝产生不利影响。在寒冷地区，冬季的低温会使伸缩缝内的水分结冰膨胀，导致伸缩缝部件损坏；在炎热地区，高温会加速橡胶条等材料的老化。

2）养护管理不到位

部分桥梁管理部门对伸缩缝的养护重视程度不够，缺乏定期的检查和维护。伸缩缝内的杂物未能及时清理，会影响伸缩缝的正常伸缩；密封材料出现破损后，未能及时更换，会导致雨水渗漏；排水系统堵塞后，未及时疏通，会使伸缩缝长期处于积水状态，加速病害的发展。

4.公路桥梁伸缩缝修复技术

（1）局部修补技术

1）填料更换

对于伸缩缝缝内填料损坏的情况，可采用局部更换填料的方法进行修复。先将损坏的填料清理干净，然后选择质量合格、性能匹配的橡胶条、泡沫板等填料进行更换。在更换过程中，要确保填料安装牢固，密封良好。

2）型钢修复

当伸缩缝型钢出现轻微裂纹时，可采用焊接修复的方法。首先对裂纹部位进行清理和打磨，然后采用合适的焊接材料和焊接工艺进行焊接，焊接完成后对焊接部位进行打磨处理，使其表面平整。对于型钢断裂严重的情况，则需要更换新的型钢。

（2）整体更换技术

1）常规伸缩缝更换

当伸缩缝病害严重，无法通过局部修补解决时，需要进行整体更换。在更换伸缩缝前，要制定详细的施工方案，做好交通疏导工作。施工时，先拆除旧的伸缩缝，清理伸缩缝槽口，然后安装新的伸缩缝，并确保新伸缩缝的安装精度和质量。

2）新型伸缩缝更换

随着技术的发展，出现了一些新型的伸缩缝，如模数式伸缩缝、无缝式伸缩缝等。这些新型伸缩缝具有性能优良、使用寿命长等优点。在条件允许的情况下，可将旧的伸缩缝更换为新型伸缩缝，以提高桥梁伸缩缝的使用性能和耐久性。

（3）新型材料应用技术

1）高性能密封材料

采用高性能的密封材料，如硅酮密封胶、聚硫密封胶等，替代传统的橡胶条等密封材料。这些高性能密封材料具有更好的耐老化、耐候性和密封性能，能够有效防止雨水渗漏，延长伸缩缝的使用寿命。

2）新型钢材

选用强度高、韧性好、耐腐蚀性强的新型钢材制作伸缩缝型钢，如不锈钢、耐候钢等。新型钢材能够提高伸缩缝的承载能力和耐久性，减少型钢断裂、腐蚀等病害的发生。

5.结论

公路桥梁伸缩缝病害的产生是由材料、车辆荷载、施工、环境与养护等多方面因素共同作用的结果。伸缩缝破损、渗漏、异响等病害不仅影响行车的舒适性和安全性，还会对桥梁主体结构造成损害。针对不同类型的病害，应根据实际情况选择合适的修复技术，如局部修补、整体更换、新型材料应用等。在今后的公路桥梁建设和养护中，要严格把控伸缩缝材料质量，规范施工工艺，加强养护管理，从源头上减少伸缩缝病害的发生。同时，应不断探索和应用新技术、新材料，提高公路桥梁伸缩缝的性能和耐久性，保障公路桥梁的安全运营和交通运输的畅通。

参考文献

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