桥梁TST伸缩缝施工工艺与造价

对桥梁TST伸缩缝的一点浅见（1100元/m）

桥梁TST伸缩缝

     用于桥梁伸缩缝的粘结料经历了以下四个阶段。第一代粘结料主要采用吹氧沥青，第二代粘结料主要采用单元改性沥青。许多工程实例证明，这两代粘结料均不能满足桥梁伸缩缝所需的高温、低温和疲劳等方面的基本要求，因而造成这种伸缩缝的早期破坏。为克服以上的不足，第三代粘结料逐渐发展起来，采用一种多元复合式改性沥青，成分包括沥青、沥青改性剂、化学添加剂、表面活性剂和填充料等，由于不同改性剂之间的互相干扰作用，这种第三代粘结料不能同时兼顾高温和低温，渗透和粘性这些互相对立的性能要求，它们只能适用于温差不大的地区，如热带或寒带地区，而不适应于温差较大的温带地区。第四代粘结料采用胺类表面活性物质和微电化各相共存理论，解决了不同改性剂之间互相干扰的问题，这种粘结料能够达到高温和低温、渗透和粘性这些互相对立的性能要求，它不仅适用干温度单一的地区，而且也非常适用于温差较大的温带地区，在我国各个地区都可以广泛运用。
    我国许多地区采用了TST桥梁伸缩缝，这种伸缩缝完全能够满足伸缩量在50mm以下公路桥梁在纵、横、竖三方面的伸缩变形要求，能与桥面铺装构成连续整体。实现了中、小桥梁伸缩装置的无缝结构，缓解了车辆对桥梁的振动，克服了有缝结构的缺陷。
TST桥梁伸缩缝是利用TST在高温下的流动性，浇入预先放在切好缝中的碎石上，使其和桥面及路面高度持平。伸缩缝所承受的竖向应力主要由碎石承受，横向应力主要由TST材料本身所承受。TST将碎石粘固在一起，以满足均匀收缩变形要求，当车辆经过伸缩缝时，桥梁会产生振动，而伸缩缝表现出弹性特征。当温度变化引起梁长伸缩时，伸缩缝又会表现出塑性特征。
TST桥梁伸缩缝的特点：
TST桥梁伸缩缝是将特制专用的TST，加热熔融后灌入经清洗加热的碎石中而形成。TST桥梁伸缩缝主要具有如下特点。
(1)TST碎石直接平铺在桥梁接缝处，与前后的桥面或路面铺装形成连续体，桥面平整无缝，行车在此和有缝的桥相比具有更平稳、舒适、无噪音和振动小的特点，且便于维护。
(2)构造简单，不需装设专门的伸缩构件和在梁端预埋锚固钢筋，施工方便快速，铺装冷却后，即可开放交通。
(3)这种弹性接缝能吸收各方面的变形和振动，且阻尼性高，对桥梁减振有利，可满足弯桥、坡桥、斜桥和宽桥的纵、横、竖三个方向的伸缩与变形。
(4)因接缝与桥面铺装连成一体，故密封防水性好，且耐酸碱腐蚀。
(5)旧桥更换伸缩缝，可半边施工，不必中断交通。
(6)造价低，耐用，养护少，经济效益和社会效益显著
TST桥梁伸缩缝的结构形式及材料性能
TST桥梁伸缩缝按桥梁纵坡坡度，分为I和II型两种结构形式。I型适合于纵坡小于2%的桥梁，II型适用于纵坡大于等于2%的桥梁。两种形式的区别在于是否设置膨胀螺栓和钢筋。
使用TST桥梁伸缩缝，应考虑桥梁伸缩量的大小来确定其结构尺寸。表2-1为桥梁伸缩量的大小与伸缩装置结构尺寸。

表2-1  伸缩装置结构尺寸（mm）
伸缩量ΔL        槽口宽B        槽口深H        两端间隔b2        钢盖板b1×h
10        200        60        20        120×6
20        300        60        20        140×6
30        400        80        30        160×6
40        500        80        40        180×6
45        600        80        40        200×6
50        700        80        40        220×6

TST弹塑体是一种既有弹性又有塑性的复合材料，主要成分为高分子聚合物和沥青等，在使用时，将其加热到190℃～210℃成为流体，灌入已加热的石料中，TST材料能够完全裹覆于石料表面，具有较强的粘结力，并依靠碎石间的嵌挤锁结作用形成强度。TST桥梁伸缩缝具有较好的强度、粘结性、高低温稳定性、弹缩性变形性、耐老化性。
TST桥梁伸缩缝的性能主要取决于TST、石料及其它添加材料的技术性能。TST弹塑体的技术指标如表2-2。

表2-2  TST弹塑体的技术指标
项目        单位        指标
密度        g/cm3        1.20～1.25
扯断强度        MPa        0.20～0.30
扯断伸长率        %        ≥800
扯断永久变形        %        40～60
耐热试验
163±1℃，5h        扯断强度变化率        %        -15～15
        扯断伸长变化率        %        -20～10
耐水增重率（23±2，144h）        %        ≤4.0
针入度（25±0.1℃，100±0.01g，5s）        0.1mm        55～65
软化点（环球法）        ℃        ≥100
闪点（COC法）        ℃        ≥240
脆点（弗拉丝法）        ℃        ≤40

TST桥梁伸缩缝所用石料应采用有梭角，嵌挤性好的坚硬石灰岩碎石，要求压碎值不大于30%，扁平及细长石料含量少于15～20%。石料规格应满足表2-3要求。石子必须清洗、加热，加热温度为100～150℃。

表2-3  石料规格
主层石料        表层石料
规格mm        石料粒径
mm        筛孔（方孔筛）mm        规格mm
        石料粒径
mm
        筛孔（方孔筛）mm
                53        37.5        26.5        13.5                        13.2        9.5        4.75        2.36
                通过筛孔的质量百分率（％）                        通过筛孔的质量百分率（％）
S5        20～40        100        90～100        0～15        0～5        S12        5～10        100        95～100        0～10        0～5

2.3  TST桥梁伸缩缝施工方法及要求
(1)切割槽口或拆除旧缝:确定伸缩缝的部位，在安装伸缩缝时，沿已确定的部位切割槽口，槽口的尺寸符合表2-1的要求。
(2)清洗、烘干:用水(最好使用高压水枪)清洗槽口，清除槽口内的浮土、灰尘和杂物。然后用火焰喷射器烘干槽口。
(3)涂粘合剂:在槽口范围内涂粘合剂，要求涂抹均匀，不露白。
(4)在接缝开口处放置发泡塑料条，然后，沿接缝中心线放置钢盖板（钢盖板的尺寸应根据表2-1确定），通过钢盖板上的预留孔用钢钉将钢盖板固定。
(5)分层、分段施工:将加热的石料摊铺在槽口中，马上用熔融的TST材料浇注在石料上，使TST材料不再下沉，石料表面无露白，之后可进行下段施工。当整个底层施工完毕后，进行表层施工。表层施工可采用拌合法，将加热过的石料和TST材料在规定的温度下快速进行拌和，当TST材料全部裹附于石料表面，而石料表面无露白时，马上进行摊铺。在摊铺过程中，应边摊铺边碾压、整形。
(6)碾压:用1t振动碾紧随表层摊铺进行碾压，并对填实不足处及时补料。
(7)整形:碾压完毕后，在伸缩缝上均匀地洒一层加热的TST材料，然后用刮板迅速刮平，对于用刮板刮平有痕迹的部位，可用火焰喷射器烘烤，熔化后再进行整平，直至表面平整达到要求。夏季施工时，TST材料宜稍高于桥面；冬季施工时，则宜稍低于桥面。
TST桥梁伸缩缝在施工中，应特别注意温度的控制，应严格控制材料的加热温度与大气温度。TST桥梁伸缩缝施工应满足以下条件:①风力大于三级，温度低于10℃的天气情况下，不宜施工。②TST应在使用前1小时开始加热，加热温度190℃～210℃，短时间230℃，保温时间不得超过2小时。石料应在使用前5分钟加热，温度控制在100℃～150℃。③施工后如果需要马上开放交通，可用水强制冷却，待接近大气温度时即可开放交通。
TST桥梁伸缩缝对旧桥伸缩缝修复比较有利，无养生期，施工完后可立刻通车，施工工艺简单。但TST桥梁伸缩缝施工有季节性，施工质量难控制。
TST桥梁伸缩缝造价较低，经估算(按2014年人工物价估)，TST桥梁伸缩缝旧桥修复均价为1200元/m，新桥为1100元/m。