公路橋梁伸縮縫處跳車產生的原因及其防治方法

摘要：公路橋梁仲縮縫處跳車問題是目前國內公路較常見的道路病害，而且隨著我國高等級公路的發展這個問題越來越突出。對公路上常見的橋梁伸縮縫處跳車問題產生的原因進行了分析，提出了橋梁伸縮縫處跳車防治措施。

關鍵詞：橋梁伸縮縫；跳車；作用；原因防治

一、橋梁伸縮縫的作用

眾所周知，在氣溫變化的影響下，橋梁梁體長度會發生變化，從而使梁端發生位移，為適應這種位移并保持行車平順，就必須設置橋梁伸縮縫裝置。由此可見，橋梁伸縮縫的作用，在于調節由車輛荷載環境特征和橋梁建筑材料的物理性能所引起的上部結構之間的位移，并保證上部結構之間的聯接。橋梁伸縮縫裝置是橋梁構造的一部分，如果設計不當、安裝質量低劣、缺乏科學的和不及時的養護，大部分橋梁會在橋梁伸縮縫處形成臺階，直接影響到橋梁的服務質量。

二、橋梁伸縮縫裝置損壞原因分析

目前，工程上常常采用的伸縮裝置有板式橡膠縫、BF縫、毛勒型鋼縫以及TST彈性體伸縮裝置。板式橡膠伸縮裝置是使用最多、最廣泛的伸縮裝置，但損壞也比較嚴重，這種損壞首先表現在過渡段的混凝土破壞，繼而錨固系統破壞，最后整個伸縮裝置破壞而無法使用，這是橋梁伸縮縫裝置損壞比較典型的一種情況。概括而言，橋梁伸縮縫裝置損壞大致可總結為以下幾點。

首先，對目前常用橋梁結構而言，伸縮裝置的錨固系統很難準確地預埋在梁中，甚至不能預埋，大部分錨固在鋪裝層混凝土中。一般的橋梁鋪裝厚度為8～12cm，最厚也不超過15m。例如板式橡膠伸縮裝置錨固系統由于縫本身厚度的影響，錨固深度一般只有5～7cm，最多不過10cm。伸縮裝置一般設計要求過渡段混凝土采用C20、C30甚至更高的高標號混凝土，由于混凝土厚度太薄，體積太小，再加上預埋件的位置干擾，施工難度大，過渡段混凝土的錨固作用實際上大打折扣，預埋件的錨固質量也大受影響。橋面通常采用瀝青混凝土鋪裝，往往伸縮裝置安裝在先，橋面鋪裝在后，瀝青面層和過渡段混凝土之間很難鋪平，加上剛柔相接，容易產生臺階。車輛通行振動產生沖擊使伸縮裝置錨固系統和過渡段混凝土受力瞬時加大，而由此產生的振動又是高頻振動，在反復的車輛瞬時荷載作用下，伸縮裝置錨固混凝土不能保持彈性而破壞，錨固裝置在反復動載震動下產生變形并與混凝土剝離，最終全部破壞。

第二，橋梁的設計施工質量也是影響伸縮裝置使用壽命的一個主要原因。從設計上看：設計工程師在伸縮縫設計過程中只注重計算橋梁的伸縮量，并以此進行選型，而往往對伸縮裝置的性能了解不全面，忽略了產品的相應技術要求。從施工上看：伸縮裝置安裝是橋梁施工的最后幾道工序之一，為了趕竣工通車，施工人員對這道細活、難活易疏忽大意，施工馬虎，不按安裝程序及有關操作要求施工。另外，伸縮裝置安裝后混凝土沒有達到強度就提前開放交通，致使過渡段的錨固混凝土產生早期損傷，從而導致伸縮縫營運環境下降。另外，伸縮裝置的受力復雜，而與之密切相關起決定作用的錨固系統卻不盡合理，錨固混凝土薄，強度很難達到設計要求，極容易損壞。另外一個比較重要的原因是目前為了減少伸縮縫大量采用連續梁或連續橋面，橋面連續就需設置連續縫，目前，連續縫的設置不夠完善，致使連續縫破損，而產生橋面跳車。橋面連續縫處，變形假縫的寬度和深度設置得不夠規范，不夠統一，這也不同程度地影響著連續縫的正常工作。當然，橋梁在營運過程中，養護不當、接縫處橋面鋪裝凹凸不平和老化，橋梁營運過程中交通流量大、車速快、載重車輛多等都會引起橋面破壞，嚴重影響行車安全。

三、公路橋梁伸縮縫處跳車防治措施

1、梁端特殊設計

橋梁伸縮裝置由于設置在梁端構造薄弱的部位，直接承受車輛荷載的反復作用，又多暴露在大自然中，受到各種自然因素的影響，所以梁端設計時端部要具有足夠的剛度，以滿足營運過程中反復荷載的作用。設計過程中要采用恰當的伸縮間距，以保證伸縮裝置在營運中正常使用。

2、合理選用伸縮裝置

選用伸縮裝置最主要的是伸縮裝置本身的剛度和質量，目前，我國公路建設中采用的伸縮裝置類型較多，常用的有板式橡膠縫、齒口鋼板伸縮縫、衡水XF-80仿毛勒伸縮縫、美國萬寶伸縮縫、德國毛勒伸縮縫以及TST彈塑體與砂石填充型伸縮裝置等，我們在滿足伸縮縫裝置基本要求基礎上，根據各種伸縮裝置的使用狀況及適應范圍進行分析對比，選擇采用最經濟最合理的伸縮裝置。

3、伸縮裝置的安裝

1)伸縮裝置的錨固寬度

需要規范伸縮縫預埋鋼筋在梁(板)端部和橋臺的錨固寬度。考慮到與施工工藝的協調，伸縮裝置的錨固寬度按50cm進行設置為適宜，橋臺上宜采用背墻的寬度進行設置，這既方便了橋面板、現澆混凝土鋪裝層的施工，又使伸縮裝置的穩定性得到了保障。

2)伸縮裝置的錨固鋼筋

在預制梁(板)的端部和背墻內預埋伸縮裝置錨固鋼筋是在兩種不同情況下進行的。一般設計給定的都是對稱于橋寬中心、在梁(板)的端部設置預埋鋼筋，則鋼筋在每片梁(板)的預埋位置都會不一樣，給施工增加了難度，因此，錨固鋼筋應以對稱于每片梁(板)的中心進行設置。但實際由于伸縮縫大多是向生產廠家批量購買的，是無法實現所有錨固鋼筋都對稱于每片梁(扳)的中心設置的。施工中要保證錨固鋼筋的作用，僅在澆筑8～10cm的橋面板混凝土時進行設置是不可取的，這實際上沒有讓伸縮裝置的定位角鋼牢固地與梁(板)和背墻混凝土聯結成整體，形成不穩定隱患，需要在施工中認真對待。

3)伸縮裝置的定位角鋼

伸縮裝置一定要依據安裝時測定出的氣溫，計算伸縮縫的伸縮量來調整兩塊定位角鋼之間的距離，并按橋面高度將定位角鋼焊接到預埋鋼筋上，這樣嚴格控制了縫距。對于伸縮縫的間距，多持有寧小勿大的傾向，是萬萬要不得的。定位角鋼附近的混凝土，在施工中振搗比較困難，死角和鋼筋密集的部位，應加強人工插搗。

4)錨固區混凝土的澆筑

橋面行車道混凝土鋪裝應該同伸縮裝置錨固區的混凝土同時進行澆筑，不允許在該部位及整個橋面上留有施工縫。

5)加強伸縮縫的養護

伸縮裝置在營運過程中必須加強養護，為伸縮裝置創造良好的工作環境，使其正常工作。

6)完善連續縫的設置

目前，連續縫的設置不夠完善，需從設計上進行改進。

(1)增設鍍鋅鐵皮。連續縫處通常采用兩層瀝青，于中間鋪設一層毛氈(簡稱二油一氈)或涂兩層乳化瀝青，于中間鋪設一層土工布(簡稱二油一布)。這樣施工中就存在一些需要解決的問題：在鋪設橋面混凝土時，縫頂部位的油毛氈、土工布容易下撓，甚至脹裂；混凝土在插搗中，油毛氈容易被戳破，混凝土會存在振搗不密實的問題。為解決上述問題，需在二油一氈或二油一布底部增加設置一塊寬度為50cm的鍍鋅鐵皮。

(2)調整上部結構部分鋼筋的設置。對預應力T梁封錨頂面部分鋼筋需要調整，以不伸出頂面為原則。否則，伸露出的鋼筋會妨礙連續縫上二油一氈或二油一布和鍍鋅鐵皮的設置。

(3)二油一氈或二油一布的設置寬度。二油一氈或二油一布的設置寬度在設計中需用文字說明交待清楚，寬度宜控制在50cm左右。

橋梁伸縮縫處跳車問題是個比較復雜的問題，涉及到設計、施工、養護各個方面。根據目前我國公路發展情況，考慮設計，施工及管理水平，并結合關于產生跳車的原因進行分析，跳車防治措施應該是綜合的。為使伸縮裝置達到經久耐用，需要在設計、施工管理上都引起重視，并通過嚴密的設計，認真的施工和及時的養護，才能保證橋梁伸縮裝置在使用過程中，持久地滿足行車與橋梁本身的要求，伸縮縫處跳車問題才能得到徹底解決。