关于公路桥梁伸缩装置的常见病害及防治措施的思考

时间：2014-09-25 22:10:35 阅读量：0次 所属分类：科技论文

摘要:伸缩缝是桥梁构造中的重要组成部分。桥梁伸缩缝一旦损坏，就会导致跳车、噪音、漏水、影响行车安全及缩短桥梁使用寿命。

　　摘要:伸缩缝是桥梁构造中的重要组成部分。桥梁伸缩缝一旦损坏，就会导致跳车、噪音、漏水、影响行车安全及缩短桥梁使用寿命。 文章对影响伸缩装置伸缩量的因素及常见病害进行了分析，并提出了相应的控制措施。

　　关键词：公路桥梁;深锁装置;常见病害;防治措施

　　一、公路桥梁伸缩缝的类型及作用

　　桥梁伸缩缝装置是公路桥梁构造的一部分，目前常用的类型主要有毛勒缝、齿口钢板缝、板式橡胶缝、U型锌铁皮、TST弹缩体碎石等。

　　由于公路桥梁都处于室外,会受到温度变化、混凝土变形、动荷载等一系列因素的作用,使得桥体产生变形。如果这种变形量过大,会影响到桥体的使用安全。伸缩缝的作用在于调节由车辆荷裁、环境特征和桥梁建筑材料的物理性能所引起的上部结构之间的位移和上部结构之间的联结。

　　二、影响伸缩装置伸缩量的因素

　　1.温度变化是影响公路桥梁的伸缩量的主要因素。桥梁梁体的温度随着周围大气的温度的变化而变化，梁体内部温度分布不均匀，梁体端部在材料热性能的变化下产生角变位，梁体缩短或伸长,变化量与桥址所在地区的气温有关。钢筋混凝土和预应力混凝土结构一般可按当地月平均最高气温和月平均最低气温确定。

　　2.混凝土的收缩、徐变。混凝土的收缩、徐变是混凝土材料本身固有的特性,也是一种随机现象，受许多因素的影响。如混凝土的水灰比、骨料、构件几何尺寸、加载龄期等。徐变量按梁在预应力作用下弹性变形乘以徐变系数ф=2求得;收缩量以温度下降20℃来换算。在安装伸缩逢时，收缩和徐变已经发展到一定程度，计算时应以安装时刻为基准，对混凝土收缩和徐变量加以折减。

　　3.各种荷载引起的桥梁结构的挠曲。桥梁结构在各种荷载作用下会产生竖向挠度,位于桥梁端部的伸缩装置也随之产生垂直变位、水平变位和转角变位。特别对于大跨径桥梁结构或梁体刚度较小、容易挠曲的结构,梁体的挠曲变形会在梁端伸缩装置处产生转角变位,并伴随水平和垂直变位。若梁体比较高，还会发生震动。

　　4.纵向坡度对伸缩变位的影响。位于较大纵坡上的桥梁,梁体伸缩时会引起垂直方向上的变位。桥梁纵向坡度纵坡桥梁中活动支座通常作成水平的，支座位移时，伸缩缝不仅发生水平变位，且发生垂直错位(Δd)，其值等于水平位移值乘以纵坡tgθ。因此,桥梁位于较大纵坡或伸缩量大时应特别注意这个因素。

　　5.斜桥和弯桥的变位。斜桥、弯桥在发生支承位移方向的变位(ΔL)时，沿桥端线和垂直于桥端线方向也发生变位，即：Δd=ΔL·Sinα;ΔS=ΔL·cosα(式中，α—倾斜角，ΔL—伸缩量)，使得伸缩装置在平面内即受扭又受剪,极易破坏伸缩装置。

　　6地震对伸缩量变位的影响。地震对伸缩装置变位的影响较为复杂，目前还难以把握，设计时一般不予考虑，但有可靠的资料，能计算出地震对桥梁墩台的下沉、回转、水平移动及倾斜量时，设计时应给予考虑。

　　三、公路桥梁伸缩装置常见病害分析

　　1.伸缩缝装置的选型不合理。桥梁设计者在设计过程中对伸缩缝装置的性能了解不全

　　面，忽视了产品的相应技术要求;伸缩量计算不准确，没有考虑到伸缩装置安装时的实际温度对伸缩装置的影响，只按伸缩量计算值选定产品形式规格。

　　2.设计中未对伸缩装置两侧的后浇混凝土和铺装层材料、配合比、密实度和强度提出严格要求或规定。伸缩装置一般设计要求过渡段混凝土采用不低于C40的混凝土，但由于混凝土厚度太薄、体积太小，加上预埋件的位置干扰，施工难度大，就使过渡段混凝土的锚固作用减弱，预埋件的锚固质量也大受影响。

　　3.很多桥梁伸缩装置的锚固方法是将锚固件置于混凝土铺装层中，伸缩装置与主梁或桥台的锚固连接的部分很少，在车辆荷载作用下，一方面容易造成伸缩装置开焊、脱落;另一方面力不易传递，容易导致混凝土黏结力失效，减弱锚固作用。

　　4.桥面板本身刚度不足，在车辆荷载作用下，因翼板较薄，横行联系较弱，桥面板变形过大引起伸缩装置损坏。

　　5.伸缩装置的防水和排水设施不完善引起漏水，造成锚固件腐蚀、梁端和支座严重侵蚀。

　　6.在公路桥梁施工过程中，对桥梁伸缩装置施工工艺重视不够，未能严格掌握施工工艺和标准，未按安装程序及有关操作要求施工，致使伸缩装置不能正常工作。

　　7. 伸缩装置锚固钢筋焊接的不够牢固或产生遗漏预埋钢筋的现象，梁端伸缩缝间距人为地放大和缩小，定位角钢位置不正确，这些人为的疏忽给伸缩缝本身造成隐患，质量不能保证。

　　8. 伸缩装置两侧混凝土太薄，体积小，加上预埋件的干扰，施工难度大，浇筑不密实，混凝土内部存在空洞、蜂窝，达不到设计所要求的强度，在使用过程中，受车辆荷载的强烈冲击，出现裂纹、开裂，逐渐出现坑槽。

　　9. 伸缩装置两侧混凝土与沥青混凝土桥面铺装层结合不好，碾压不密实，形成两张皮。

　　10.公路桥梁养护管理不到位。未能及时认真地对桥面和伸缩装置内的杂物进行清扫，影响伸缩装置的正常变形，另外，道路维修不充分，车辆超载也是造成伸缩装置算坏的原因。

　　四、防治措施

　　1.合理选择伸缩装置。伸缩装置在选用过程中主要是看其刚度和质量，良好的伸缩缝应满足以下要求：伸缩量应满足桥梁上部结构之间的位移;行车平稳、舒适，振动及噪音小;密封性好，能防止水、垃圾渗入，同时具有抗滑、耐磨、抗老化的性能;施工安装方便、简单，便于检查和养护。

　　2. 严格控制施工安装过程

　　切缝之前必须对沥青面层的平整度进行检测，根据实际平整度情况考虑是否适当扩大切割面的宽度。准确放样，打上线用切割机割缝，锯缝线以外的沥青混凝土路面，用贴胶带纸或加盖塑料布进行保护，防止锯缝粉末污染路面。锯缝应整齐、顺直，并注意把沥青砼路面切透，以免开槽时缝外的沥青砼松动。

　　用风镐开槽时，深度不应小于12cm，开槽后应对槽内的砼进行打毛处理，把所有杂物清除干净，以保证新老砼的有效结合。如发现梁与梁之间的间隙不符合要求(大于或小于规定范围)，应采取措施加以处理，并理顺、扶直槽内的预埋筋及锚固筋，对预埋筋应进行除锈处理。

　　伸缩装置安装前，气温与出厂时的温度有较大出入时，必须调整组装定位空隙值，伸缩定位宽度允许误差为±2mm，要求误差为统一符号，禁止一条缝在不同的位置上同时出现正负误差。

　　安装时在顺桥向伸缩装置的中心线应与桥梁中心线向重合，并对称放置于伸缩间隙上，使其顶面高度与桥梁路面标高(纵坡、横坡)向吻合后垫平。正确就位后，将伸缩装置上的锚固筋与梁、板、桥台上的预埋筋进行牢固焊接。

　　砼浇筑前，定位锚固钢筋和桥面面层钢筋必须安装合格，并用水对槽内垃圾进行二次冲洗和清理。为防止浇筑时把间隙堵死，影响伸缩，应将伸缩间隙处用泡沫塑料填充。然后安装必要模板，在预留槽内对称浇筑砼，并防止砼渗入位移箱内。

　　3加强伸缩缝的养护

　　做好施工过程中的养护。砼初凝前用毛刷拉毛，初凝后及时覆盖麻袋或土工布进行洒水养生，时间≥7d，同时养生期间应派专人实行交通管制，待强度达到70%时，用专用工具安装橡胶密封带。经常清扫密封橡胶带中积存的泥沙、碎石等公路垃圾，防止伸缩装置受阻，经常检查密封橡胶带有无破损。　经常检查梁端与桥面铺装连接处及槽区内的砼是否损坏或裂缝，一经发现应及时修补，以免影响伸缩装置与梁、板间的锚固强度。对伸缩缝附近凸凹不平，平整度损坏处，应及时修补。

　　参考文献：

　　[1]秦顺全.桥梁设计与施工技术.北京:人民交通出版社,2002