簡述橋梁伸縮縫裝置的病害

(重慶交通大學土木工程學院 重慶 400074)

引言

據(jù)2016年數(shù)據(jù)，中國目前約有100萬座橋梁，可稱為是橋梁大國，但并非是真正意義上的大而強的橋梁大國。這100萬座橋中，十分之一是危橋。我們對于橋梁的檢測和養(yǎng)護的任務還很巨大。

對于橋梁的伸縮縫裝置，雖說是橋梁的很小的一部分，卻不容忽視。橋梁的伸縮縫裝置由于是直接與汽車接觸的裝置，磨損的頻率較高。因此是橋梁結構中十分容易破壞的，而且破壞后又比較難以維修的部分。

這里的破壞是要求標準比較高的，因為現(xiàn)代的高品質高規(guī)格高標準的高要求，橋梁追求的是行車的舒適性。所以橋梁伸縮縫裝置的任何一方面不足，包括設計、生產、施工、維護等，都有可能會引起裝置的破壞。因此，在過去看來并非是重要構件的橋梁伸縮縫裝置，如今是步步為營，從設計到維護都開始引起重視。本文對橋梁伸縮縫裝置病害進行整理，并分析得出相關成因及防治措施。

一、伸縮縫裝置的分類

橋梁的伸縮縫裝置，我們按照其伸縮體的結構構造的差異分總共分為四大類。包括對伸長量有較長要求的模數(shù)式伸縮裝置；再一個就是帶有鋼制梳齒板的中等伸長量的梳齒板式伸縮裝置；還有就是用的比較多又廣泛的橡膠式伸縮裝置；最后一種叫做異形板式伸縮裝置，常使用于較小橋涵。

二、使用現(xiàn)狀

由查閱早期橋梁檢測的統(tǒng)計資料分析可得，在統(tǒng)計的樣本中接近一半的橋梁伸縮縫裝置存在嚴重病害，僅有四分之一的橋梁伸縮縫裝置是完好的。統(tǒng)計的數(shù)據(jù)來自全國多處城市，從破損率來看城市之間沒有發(fā)現(xiàn)明顯的影響因素。沿海城市的較內陸城市嚴重，超過百分之九十的橋梁伸縮縫裝置均有病害。由此可見橋梁伸縮縫裝置的病害是相當常見的。

按伸縮裝置的類型分析可以得出M式橡膠伸縮裝置和板式橡膠伸縮裝置以及燕形組合式伸縮裝置的受損率較低，而瀝青瑪蹄脂式、混凝土蓋板式、支承鋼梳行板式伸縮裝置較高。

三、病害分析

(一)病害描述。伸縮縫所設置的部位屬于梁端構造薄弱點，是除開路面鋪裝層以外直接與車輪接觸的橋梁組成部分，還要接受大自然的風霜雨雪，溫差的改變及腐蝕不斷的發(fā)生，都是伸縮裝置的致命殺手。伸縮縫可以說是作為橋梁結構最易遭到破壞的部位，同時也是破損后比較難以維修的部位。

伸縮縫的病害形式有：(1)伸縮縫內有雜物。(2)伸縮量超過限值，過長則橡膠條被拉裂或過短則被擠出。(3)橡膠條老化、脫落。(4)型鋼斷裂。(5)錨固處的混凝土破損、裂開。用于固定的螺栓被剪斷，螺母松動。(6)伸縮縫與兩側路面在施工安裝后高程不在統(tǒng)一水平面，導致跳車現(xiàn)象在伸縮縫處發(fā)生。(7)伸縮縫由于自身材料的熱脹冷縮而變形或者錨固筋的錨固不結實導致脫落等損壞。

(二)設計原因分析及改進

(1)橋面板的端部處缺乏足夠剛度，而翼緣板弱，由于汽車荷載作用是反復不規(guī)則的，造成橋面板的變形。改進：保證薄弱處足夠的強度和剛度。

(2)計算得到的伸縮量有偏差。沒有考慮實際安裝時與設計溫度的溫差。改進：準確計算伸縮量。提供伸縮縫安裝間隙尺寸與安裝溫度的關系表。

(3)伸縮縫選型不當。改進：合理選型。伸縮量在80mm及以下時，應采用異形鋼單縫式伸縮縫；伸縮量大于80mm時，宜在設計階段就進行專門論證。

(4)伸縮縫錨固件與主梁連接的可靠性考慮不足。改進：伸縮縫的錨固件與梁體預埋件可靠焊接，保證伸縮縫和梁主體結構精密連接成一整體。

(5)伸縮縫的防水排水不完善。改進：完善伸縮縫的防水排水設施，避免水侵害。

(6)設計上對施工工藝要求不夠細致。改進：改進施工工藝。

(7)對伸縮縫某些技術指標強調和要求不足。改進：對伸縮縫的技術指標提出明確的嚴格要求。

(三)施工原因分析及防治

(1)梁端縫隙不滿足設計要求。防治對策：施工時嚴格按照設計圖紙進行梁板和橋臺背墻的施工，保證預留尺寸滿足設計要求。

(2)預埋錨固筋缺失、施工中車輛造成預埋錨固筋變形、錨固筋與伸縮縫鋼筋焊接不牢固、預埋筋定位不準確。防治對策：上部梁板施工及臺北施工時，嚴格按照設計圖紙埋設伸縮縫錨固鋼筋，確保數(shù)量符合設計要求，并牢固焊接。

(3)伸縮縫安裝時，未按伸縮縫安裝寬度表調整出廠時的預留伸縮量，導致預留的伸縮量不夠。防治對策：在安裝伸縮縫之前，預先考慮實際場地的氣溫與生產成品后的氣溫誤差，作出調整后組裝定位，留出足夠空隙。

(4)伸縮縫安裝后，澆筑的混凝土質量有缺陷。防治對策：伸縮縫混凝土必須選用優(yōu)質水泥和骨料，并且各項指標試驗合格。加強振搗和養(yǎng)生，確保混泥土質量。需要時可摻加穩(wěn)定的，成熟的外加劑。

(5)在安裝好的伸縮裝置周圍混凝土未達到足夠強度之前通車，導致破壞。防治對策：加強施工組織和管理。

(四)運營養(yǎng)護原因分析及防治

(1)未及時認真清掃伸縮縫內雜物。防治對策：定期清理伸縮縫雜物。

(2)橋梁超載，巨大沖擊力與壓力縮短橋梁伸縮縫的壽命。防治對策：治理超載車。

(3)未按養(yǎng)護規(guī)范要求進行檢修。防治對策：定期檢修伸縮縫，發(fā)現(xiàn)破損后及時修復。

(4)重鋪時瀝青路面與伸縮縫混凝土銜接不平順。增大了車輛的沖擊力。防治對策：重鋪時，應保證瀝青路面與伸縮縫混泥土銜接平順，減小車輛沖擊力。

(五)維修加固方法

(1)對型鋼伸縮縫橡膠條老化、開裂、變形嚴重的，應及時予以更換。

(2)如伸縮縫錨固區(qū)混泥土破損，應及時進行修補。(3)對伸縮縫里阻塞的垃圾，石子沙子等應及時清理干凈。

(4)如伸縮縫破損嚴重，建議拆除后重新更換新的伸縮縫。更換的新縫應合理選型。

四、分析與總結

我國的橋梁發(fā)展水平還有限，特別是在橋梁的耐久性方面。而橋梁的伸縮縫由于獨特性使然，它的耐久性更是一個難題。伸縮裝置的選擇要考慮的因素有很多，我們所能做的有兩條路可走：一是不斷的改進向M式橡膠伸縮裝置和板式橡膠伸縮裝置以及燕形組合式伸縮裝置這三種優(yōu)良的伸縮裝置靠近；再一個就是研發(fā)新型的伸縮裝置使其滿足各種復雜情況。

對于橋梁伸縮縫的病害，存在于方方面，貫穿橋梁的一生，從設計到施工，從檢測到維修均有可能對其造成損傷。橋梁的伸縮縫作為橋梁結構的軟肋，我們所能做的是要對引起足夠的重視，積極研發(fā)設計，勤于檢修保養(yǎng)，限制其發(fā)展，減少不必要的損失。

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