關(guān)于公路橋梁伸縮縫處跳車的防治

孫慶松

1 公路橋梁伸縮縫處跳車產(chǎn)生的原因。

1、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(fā)生變化，從而使梁端發(fā)生位移，為適應(yīng)這種位移并保持行車平順，就必須設(shè)置橋梁伸縮縫裝置。由此可見，橋梁伸縮縫的作用，在于調(diào)節(jié)由車輛荷載環(huán)境特征和橋梁建筑材料的物理性能所引起的上部結(jié)構(gòu)之間的位移，并保證上部結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)接。橋梁伸縮縫裝置是橋梁構(gòu)造的一部分，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)、安裝質(zhì)量低劣、缺乏科學(xué)的和不及時(shí)的養(yǎng)護(hù)，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(wù)質(zhì)量。

2、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(yán)重，這種損壞首先表現(xiàn)在過渡段的混凝土破壞，繼而錨固系統(tǒng)破壞，最后整個(gè)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(jié)為以下幾點(diǎn)。首先，對目前常用橋梁結(jié)構(gòu)而言，伸縮裝置的錨固系統(tǒng)很難準(zhǔn)確地預(yù)埋在梁中，甚至不能預(yù)埋，大部分錨固在鋪裝層混凝土中。一般的橋梁鋪裝厚度為8～12 cm ，最厚也不超過15 m。例如板式橡膠伸縮裝置錨固系統(tǒng)由于縫本身厚度的影響，錨固深度一般只有5～7 cm ，最多不過10 cm。伸縮裝置一般設(shè)計(jì)要求過渡段混凝土采用C20 、C30甚至更高的高標(biāo)號混凝土，由于混凝土厚度太薄，體積太小，再加上預(yù)埋件的位置干擾，施工難度大，過渡段混凝土的錨固作用實(shí)際上大打折扣，預(yù)埋件的錨固質(zhì)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?cè)嵯嘟樱菀桩a(chǎn)生臺階。車輛通行振動產(chǎn)生沖擊使伸縮裝置錨固系統(tǒng)和過渡段混凝土受力瞬時(shí)加大，而由此產(chǎn)生的振動又是高頻振動，在反復(fù)的車輛瞬時(shí)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(fù)動載震動下產(chǎn)生變形并與混凝土剝離，最終全部破壞。

其次，橋梁的設(shè)計(jì)施工質(zhì)量也是影響伸縮裝置使用壽命的一個(gè)主要原因。從設(shè)計(jì)上看：設(shè)計(jì)工程師在伸縮縫設(shè)計(jì)過程中只注重計(jì)算橋梁的伸縮量，并以此進(jìn)行選型，而往往對伸縮裝置的性能了解不全面，忽略了產(chǎn)品的相應(yīng)技術(shù)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(xì)活、難活易疏忽大意，施工馬虎，不按安裝程序及有關(guān)操作要求施工。另外，伸縮裝置安裝后混凝土沒有達(dá)到強(qiáng)度就提前開放交通，致使過渡段的錨固混凝土產(chǎn)生早期損傷，從而導(dǎo)致伸縮縫營運(yùn)環(huán)境下降。另外，伸縮裝置的受力復(fù)雜，而與之密切相關(guān)起決定作用的錨固系統(tǒng)卻不盡合理，錨固混凝土薄，強(qiáng)度很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求，極容易損壞。另外一個(gè)比較重要的原因是目前為了減少伸縮縫大量采用連續(xù)梁或連續(xù)橋面，橋面連續(xù)就需設(shè)置連續(xù)縫，目前，連續(xù)縫的設(shè)置不夠完善，致使連續(xù)縫破損，而產(chǎn)生橋面跳車。橋面連續(xù)縫處，變形假縫的寬度和深度設(shè)置得不夠規(guī)范，不夠統(tǒng)一，這也不同程度地影響著連續(xù)縫的正常工作。當(dāng)然，橋梁在營運(yùn)過程中，養(yǎng)護(hù)不當(dāng)、接縫處橋面鋪裝凸凹不平和老化，橋梁營運(yùn)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(yán)重影響行車安全。

2 公路橋梁伸縮縫處跳車防治措施

2-1 梁端特殊設(shè)計(jì)。

橋梁伸縮裝置由于設(shè)置在梁端構(gòu)造薄弱的部位，直接承受車輛荷載的反復(fù)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(shè)計(jì)時(shí)端部要具有足夠的剛度，以滿足營運(yùn)過程中反復(fù)荷載的作用。設(shè)計(jì)過程中要采用恰當(dāng)?shù)纳炜s間距，以保證伸縮裝置在營運(yùn)中正常使用。

2-2 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(zhì)量，目前，我國公路建設(shè)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(chǔ)上，根據(jù)各種伸縮裝置的使用狀況及適應(yīng)范圍進(jìn)行分析對比，選擇采用最經(jīng)濟(jì)最合理的伸縮裝置。

2-3 伸縮裝置的安裝

2-3-1 ：伸縮裝置的錨固寬度需要規(guī)范伸縮縫預(yù)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(xié)調(diào)，伸縮裝置的錨固寬度按50 cm 進(jìn)行設(shè)置為適宜，橋臺上宜采用背墻的寬度進(jìn)行設(shè)置，這既方便了橋面板、現(xiàn)澆混凝土鋪裝層的施工，又使伸縮裝置的穩(wěn)定性得到了保障。

2-3-2 ：伸縮裝置的錨固鋼筋

在預(yù)制梁（板） 的端部和背墻內(nèi)預(yù)埋伸縮裝置錨固鋼筋是在兩種不同情況下進(jìn)行的。一般設(shè)計(jì)給定的都是對稱于橋?qū)捴行摹⒃诹海ò澹?的端部設(shè)置預(yù)埋鋼筋，則鋼筋在每片梁（板） 的預(yù)埋位置都會不一樣，給施工增加了難度，因此，錨固鋼筋應(yīng)以對稱于每片梁（板） 的中心進(jìn)行設(shè)置。但實(shí)際由于伸縮縫大多是向生產(chǎn)廠家批量購買的，是無法實(shí)現(xiàn)所有錨固鋼筋都對稱于每片梁（板） 的中心設(shè)置的。

施工中要保證錨固鋼筋的作用， 僅在澆筑8～10 cm的橋面板混凝土?xí)r進(jìn)行設(shè)置是不可取的，這實(shí)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(lián)結(jié)成整體，形成不穩(wěn)定隱患，需要在施工中認(rèn)真對待。

2-3-3 ：伸縮裝置的定位角鋼

伸縮裝置一定要依據(jù)安裝時(shí)測定出的氣溫，計(jì)算伸縮縫的伸縮量來調(diào)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(yù)埋鋼筋上，這樣嚴(yán)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(yīng)加強(qiáng)人工插搗。

2-4-4：錨固區(qū)混凝土的澆筑

橋面行車道混凝土鋪裝應(yīng)該同伸縮裝置錨固區(qū)的混凝土同時(shí)進(jìn)行澆筑，不允許在該部位及整個(gè)橋面上留有施工縫。

2-3-5 ：加強(qiáng)伸縮縫的養(yǎng)護(hù)

伸縮裝置在營運(yùn)過程中必須加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，為伸縮裝置創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，使其正常工作。

2-3-6 ：完善連續(xù)縫的設(shè)置

目前，連續(xù)縫的設(shè)置不夠完善，需從設(shè)計(jì)上進(jìn)行改進(jìn)。

（1） 增設(shè)鍍鋅鐵皮。連續(xù)縫處通常采用兩層瀝青，于中間鋪設(shè)一層毛氈（簡稱二油一氈） 或涂兩層乳化瀝青，于中間鋪設(shè)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(shè)橋面混凝土?xí)r，縫頂部位的油毛氈、土工布容易下?lián)希踔撩浟眩换炷猎诓鍝v中，油毛氈容易被戳破；混凝土?xí)嬖谡駬v不密實(shí)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(shè)置一塊寬度為50 cm 的鍍鋅鐵皮。

（2） 調(diào)整上部結(jié)構(gòu)部分鋼筋的設(shè)置。對預(yù)應(yīng)力T 梁封錨頂面部分鋼筋需要調(diào)整，以不伸出頂面為原則。否則，伸露出的鋼筋會妨礙連續(xù)縫上二油一氈或二油一布和鍍鋅鐵皮的設(shè)置。

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

（4） 輕質(zhì)包裝材料不宜使用。連續(xù)縫內(nèi)填塞輕質(zhì)包裝材料，主要為了襯托油毛氈或土工布不下?lián)虾筒槐幻浟眩▽?shí)際上難以達(dá)到預(yù)期的效果） 。該材料種類繁多，且無橋梁專用的產(chǎn)品，施工中使用的很混亂，掩蓋了梁（板） 縫內(nèi)的雜物，甚至是堅(jiān)硬塊件，由于接縫中增設(shè)了鍍鋅鐵皮，優(yōu)化了二油一氈或二油一布的使用效果，輕質(zhì)包裝材料可以不用。