公路橋梁伸縮裝置的破損特征及成因分析

趙 楠

(新疆維吾爾自治區交通規劃勘察設計研究院)

公路橋梁伸縮裝置的破損特征及成因分析

趙 楠

(新疆維吾爾自治區交通規劃勘察設計研究院)

公路橋梁伸縮裝置種類繁多，按照傳力方式及構造特點，將其分為五類，即無縫式伸縮裝置、對接式(填塞對接式、嵌固對接式)伸縮裝置、鋼制支承式伸縮裝置、板式橡膠伸縮裝置及模數式伸縮裝置。由于設計構造不同，橋梁結構型式、施工工藝不同，其破壞形式也有所不同。在確定伸縮裝置養護對策前，必須明確其破壞形式及破壞原因，從而合理選擇和制訂養護方法，保證橋梁伸縮裝置的使用效果和耐久性。本文根據國內外調研資料及某地區伸縮裝置普查資料，對橋梁伸縮裝置的典型破壞特征及原因進行了分析和評價。關鍵詞:橋梁工程;伸縮裝置;破損;特征;成因分析

1 破壞形式

1.1 無縫式橋梁伸縮裝置

(1)彈塑體伸縮裝置表面出現明顯的車轍。(2)彈塑體伸縮裝置處橋面開裂、材料老化、造成漏水。(3)彈塑體伸縮裝置表面產生搓板或局部剝落。(4)彈塑體伸縮裝置粘結料和骨料局部的脫落或大塊的剝離。

1.2 對接式橋梁伸縮裝置

填塞對接式伸縮裝置主要破壞形式表現為:夏季橋梁伸長，縫隙中填料擠出、上鼓，引起跳車;冬季拉開斷裂造成漏水等。

嵌固對接式橋梁伸縮裝置是目前應用最為廣泛的伸縮裝置類型之一。其主要破壞形式表現為:熱天鼓起、冬天脫落，錨固件破壞和兩側混凝土(路面)破碎等。

1.3 鋼制支承式橋梁伸縮裝置

鋼制支承式伸縮裝置的主要破壞形式為:焊口開焊造成構件斷裂，錨固螺栓斷裂，鋼板缺失，錨固區混凝土破損，伸縮縫處嚴重滲漏等病害。

1.4 板式橡膠橋梁伸縮裝置

板式橡膠伸縮裝置的破壞形式主要表現為:橡膠板剝離、預埋鋼板外露、脫落、斷裂;錨固螺栓剪斷脫孔飛出;兩側混凝土開裂破碎、出現坑槽等多種破壞現象;伸縮縫構造部位下陷或突出;車輛行駛不適，產生噪聲。

1.5 模數支承式橋梁伸縮裝置

模數式伸縮裝置的主要破壞形式表現為:主要構件開焊，出現晃動、噪音;伸縮均勻性差，甚至失靈;密封橡膠帶老化、脫落或跳出，嚴重漏水;兩側混凝土出現裂縫、坑槽，錨固系統可靠性差，出現局部或整體性破壞等。

2 破損成因分析

2.1 無縫式橋梁伸縮裝置

(1)彈塑體熱穩定性不足，高溫下材料軟化，導致重載下過大變形與坑槽;(2)結構設計、材料品質不足，施工工藝差。當材料耐溫效果不好時，導致低溫脆化，引起彈塑體開裂。

2.2 對接式橋梁伸縮裝置

(1)預埋鋼筋施工定位不準確，施工中隨意減少、割斷預埋鋼筋，導致主要錨固件與梁體的預埋件連接薄弱，在高速重載下，致使錨筋脫焊或剪斷;(2)橡膠條安裝中，工藝質量達不到要求，造成伸縮過程中的上鼓或脫落。同時，橡膠條易老化，易劃傷，也是早期破壞的重要原因;(3)錨固混凝土厚度較薄，又是后期澆注，振搗不到位，密實度達不到要求，造成錨固混凝土的早期破壞。

2.3 鋼制支承式橋梁伸縮裝置

(1)焊縫不易焊牢，構件加工精度不能達到設計要求，結構整體性差，使用過程中出現整塊鋼板脫落或變形;(2)防水排水系統復雜，排水機能不完善，容易產生漏水現象，造成鋼結構腐蝕;(3)縫隙內容易積累雜物，抑制了伸縮裝置的伸縮功能等;(4)后期澆筑的錨固混凝土與主梁不能有效結合成整體，結合處未進行處理或無預埋鋼筋，造成錨固失效;(5)超重車輛沖擊作用明顯，導致鋼板或錨固螺栓強度不足而破壞。

2.4 板式橡膠橋梁伸縮裝置

(1)結構設計缺陷。資料顯示，國內產品的實際水平摩阻力遠大于國外同類產品規定值，對錨固系統要求極高，也給施工帶來困難，這是出現早期破壞的主要原因;(2)制造工藝差。板式橡膠伸縮裝置對橡膠材質性能、加勁鋼板的材質及布置、鋼板與橡膠粘接強度、生產溫度和濕度等都有嚴格要求，稍不注意就會出現質量問題;(3)伸縮裝置施工時未能嚴格掌握工藝標準和安裝步驟，預埋鋼筋直徑過細、鋼板較薄，錨固混凝土澆筑不密實，錨固混凝土與兩側的瀝青混凝土鋪裝層結合不好，安裝時氣溫與常年的平均氣溫有較大差距等，均造成伸縮裝置的早期破壞;(4)養護部門對橋梁伸縮裝置重視性不足，不能做到經常性的檢查維修，伸縮裝置中雜物不能及時認真清除，使原設計的伸縮量得不到保證。

2.5 模數支承式橋梁伸縮裝置

(1)整體性差，焊接工藝技術較差，焊接質量難以保證，出現開焊情況;采用壓條和螺釘扣緊密封橡膠帶的做法，扣件易銹蝕斷裂，造成橡膠帶脫落;(2)由于傳動原理決定，一些模數式伸縮裝置組裝精度要求嚴格，稍有失誤，易出現自鎖、失靈和破壞的問題;(3)密封橡膠帶易被刺破，造成錨箱內部污染現象;(4)錨箱錨固鋼筋、梁體主鋼筋和預埋鋼筋連接復雜，混凝土澆筑困難，密實度不易保證，導致錨固部位破壞。

3 結語

(1)早期及低等級公路采用的填塞對接式、橡膠板式、無縫式伸縮裝置由于構造欠合理，使用性能和耐久性均較差，應逐步取消其在公路橋梁上的應用;

(2)嵌固對接式伸縮裝置安裝時應重視錨固構造的施工質量，特別是對于淺埋式伸縮裝置的施工，尤其要求嚴格。為較少雨水對橋梁墩臺結構的侵蝕，應注意橡膠條的養護，破損時及時更換。

(3)模數式伸縮裝置由于伸縮量大、結構緊湊、整體性好，廣泛應用于各類長大橋梁中，且逐步替代以往的鋼制支撐式伸縮裝置。雖然國內生產的一些模數式伸縮裝置存在構造設計和制作工藝方面的缺陷，但是，隨著科技進步，其自身的缺陷也在逐步改進和完善，在今后的實踐中，此類伸縮裝置將在特大跨徑橋梁中發揮更加積極的作用。

［1］李揚海，程潮陽，鮑衛剛等.公路橋梁伸縮裝置［M］.北京:人民交通出版社，1999.

［2］趙軍麗.橋梁伸縮裝置的破壞及防治措施［J］.華北航天工業學院學報，2004，14(1).

［3］藍光欣.淺談公路橋梁伸縮縫［J］.湖南交通科技，2007，27(1).

U445.7

C

1008-3383(2012)07-0076-01

2012-05-29

趙楠(1973-)，男，新疆伊寧市人，高級工程師，從事橋梁勘察設計工作。