公路橋梁工程中伸縮裝置病害的產生及防治

蔡春惠

（鎮江市興達工程有限公司，江蘇 揚中 212200）

公路橋梁工程中伸縮裝置病害的產生及防治

蔡春惠

（鎮江市興達工程有限公司，江蘇 揚中 212200）

文章著重對公路施工過程中有關伸縮裝置應用中所產生的有關伸縮量的問題進行了分析，并對其病害的產生原因以及相關控制措施予以論述。

橋梁工程；伸縮裝置；問題；病害

1 伸縮裝置的結構概述

根據伸縮裝置的材料以及適用用途可以分為板式、橡膠式以及組合式、模數式幾大類。其中板式伸縮裝置在結構上主要由角鋼或者鋼板以及橡膠構成，應用范圍為普通橋梁，其伸縮量小于60mm；而組合式裝置的構成主要由鋼托板、橡膠板共同構成，適用范圍為普通橋梁，其伸縮量適用范圍小于120mm；在模數式伸縮裝置中，主要的伸縮體結構材料采用了異形鋼材，由密封橡膠、位移控制系統以及橫梁、中梁以及邊梁等結構構成，應用的橋梁種類較多，可以適應各種橋梁結構環境。該種伸縮裝置能夠按照實際需要進行組合，從無論是單縫還是多縫，當伸縮量超過1200mm，那么可以根據要求專門進行設計加工。

2 伸縮量影響因素分析

2.1 溫度變化。橋梁伸縮量會受到外界溫度變化的影響，并且這種溫度變化根據變化規律的不同可以分為線性變化和非線性變化兩種，而在一般的橋梁伸縮量溫度變化中線性變化為主要的變化方式。由于外界環境溫度的變化，橋梁的結構會隨之發生改變，在特定的溫度環境中，結構內部會產生不均勻的溫度分布，因此結構端部會在這種性能變化影響下發生角度變位。當橋梁的跨徑較小時，相對的橋梁膨脹系數也不會過大，因此可以忽略，但是若橋梁的跨度較大，那么針對該類橋梁的膨脹系數影響就必須在設計中予以體現。

2.2 混凝土總體積的變化。這里所說的總體積的變化主要指結構的收縮量，由于混凝土材料的自身特性，其結構會在固結過程中發生收縮，這種固有屬性具有一定的隨機性。同時混凝土也會發生一定的徐變現象，這一變化量為彈性形變量同徐變系數的乘積，而結構收縮兩則通過溫度的下降值來計算。在伸縮縫的安裝過程中，混凝土的徐變量以及收縮量都已經相對較為穩定，因此收縮縫安裝時的相關參數的計算應當以這一時刻作為基準，進行折減。

2.3 橋梁縱向坡度。在該類橋梁中通常會采用水平支座，當支座出現位移時不但會在水平方向上影響伸縮縫，并且還會使得伸縮縫發生垂直方向的錯位。

2.4 特殊橋梁的結構變位。在斜橋以及彎橋中，若其結構在支承位移方向上發生了變位，那么在橋端線方向以及垂直于該方向的方向上也會出現變位。

2.5 荷載引發的橋梁饒度。在荷載作用下，橋梁結構的端部會發生相對變位，這個荷載包括橫載和活載，因而會造成伸縮裝置在水平和垂直方向上發生變位，甚至會引發角變位。若梁體較高，那么也會引發橋體結構振動。

2.6 地震對伸縮裝置變位的影響較為復雜，目前還難以把握，設計時一般不予考慮，但有可靠的資料，能計算出地震對橋梁墩臺的下沉、回轉、水平移動及傾斜量時，設計時應給予考慮。

3 公路橋梁伸縮裝置常見病害分析

3.1 設計方面 ①伸縮縫裝置的選型不合理。橋梁設計者在設計過程中對伸縮縫裝置的性能了解不全面，忽視了產品的相應技術要求；伸縮量計算不準確，沒有考慮到伸縮裝置安裝時的實際溫度對伸縮裝置的影響，只按伸縮量計算值選定產品形式規格。②設計中未對伸縮裝置兩側的后澆混凝土和鋪裝層材料、配合比、密實度和強度提出嚴格要求或規定。伸縮裝置一般設計要求過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、體積太小，加上預埋件的位置干擾，施工難度大，就使過渡段混凝土的錨固作用減弱，預埋件的錨固質量也大受影響。③目前，很多橋梁伸縮裝置的錨固方法是將錨固件置于混凝土鋪裝層中，伸縮裝置與主梁或橋臺的錨固連接的部分很少，在車輛荷載作用下，一方面容易造成伸縮裝置開焊、脫落；另一方面力不易傳遞，容易導致混凝土黏結力失效，減弱錨固作用。④橋面板本身剛度不足，在車輛荷載作用下，因翼板較薄，橫行聯系較弱，橋面板變形過大引起伸縮裝置損壞。⑤伸縮裝置的防水和排水設施不完善引起漏水，造成錨固件腐蝕、梁端和支座嚴重侵蝕。

3.2 施工過程中引發問題因素： ①忽視施工工藝，無法保證施工藝能夠符合標準，因而導致伸縮裝置病害的發生。②由于人員疏忽大意，導致伸縮裝置錨固焊接質量較低，定位角鋼安裝不正確，從而無法保證伸縮縫質量。③伸縮裝置強度不達標，那么在受到車輛荷載以及沖擊作用下，會出現開裂現象，并隨著荷載作用，裂縫逐步的發展為坑槽。因此若不及時的予以處理必然會發生錨固件的損壞。④只注重焊接的表面而不注重內里，因而造成伸縮裝置質量問題，無法發揮其應有的作用。

3.3 管理養護因素： ①沒有及時的對伸縮裝置予以清理，影響其正常形變作用。②表面鋪裝層老化，且沒有及時對出現問題的接縫處予以維修。③車輛荷載的過分增加，且車輛沒有按照規定行駛，對伸縮縫造成了不利影響。

4 防治措施

4.1 合理選擇裝置類型。不同的橋梁工程需要不同的伸縮裝置，因此在裝置的選擇上必須根據實際的道路性質以及橋梁類型，即伸縮量的需求量予以綜合選擇，使得伸縮裝置能夠符合橋梁的整體需要。同時還應當同排水放水系統相互結合，并且還要考慮結構選擇的經濟性和便捷性。

4.2 合理的工藝選擇。在伸縮裝置的結構設計上必須對其伸縮量的需要予以考量，同時還需要對產品的工藝進行考慮，使得主梁同預埋件的結合更加匹配，此外還應當保證伸縮縫兩側的材料密實度、強度、配合比等符合施工規范要求。

4.3 橋板端面的加強。橋板斷面必須要調整到標準需要，可以通過端面受力鋼筋量的增加預防伸縮縫病害的產生。

4.4 日常養護。合理的養護工作能夠對病害的出現有效地予以預防，并及時的發現早期病害，及時的治理，防止其進一步發展。

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.065