公路橋梁伸縮裝置病害及處治方法淺析

馮淑珍 蔣偉 馬基翔

摘 要：作為國家現(xiàn)代化標志的公路橋梁，是國民經(jīng)濟與社會發(fā)展的重要標志。橋梁伸縮裝置作為公路橋梁的微小部分，對保證通車平順起到了至關(guān)重要的作用。本文對常用的兩大類型的橋梁伸縮裝置病害進行綜述，分析其病害產(chǎn)生的原因。從設(shè)計、施工、養(yǎng)護等多方面提出伸縮裝置處治建議，為同類橋梁伸縮縫設(shè)計施工提供參考依據(jù)。但是無論什么類型的伸縮裝置，其維修或更換都受橋面交通狀況制約，從而難度較大。

關(guān)鍵詞：橋梁 伸縮裝置 病害

中圖分類號：K928 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）06（b）-0074-02

1 典型的伸縮裝置

1.1 梳齒型伸縮裝置

梳齒型伸縮裝置屬于淺埋型，且具有自清潔、防水、防塵等優(yōu)點。隨著技術(shù)的進步，在傳統(tǒng)梳齒板伸縮裝置的基礎(chǔ)上又升級出現(xiàn)了多向變位梳齒型伸縮裝置。但是總體上其受力模式并沒有改變，即靠跨縫的鋼板承受車輛荷載。這種伸縮裝置由于剛度大，抗沖擊能力較強，在目前工程中有廣泛的應(yīng)用。

目前該類伸縮裝置常見的病害主要有錨栓松動、拉斷，梳齒板翹齒（見圖1（a）），不銹鋼板磨損，止水帶破壞，伸縮裝置抵死等。該類伸縮裝置的跨縫板在受力模式中相當(dāng)于簡支梁，在使用過程中其直接承受車輛的輪壓作用，對強度、剛度都具有較高的要求。一旦跨縫板厚度偏小、安裝中存在一定的板下脫空、梁端轉(zhuǎn)動角度偏大則簡支板的受力模式則轉(zhuǎn)變?yōu)閼冶哿旱氖芰δＪ?。錨固的螺栓受力將急劇增大，從而導(dǎo)致錨固螺栓松動，嚴重的甚至螺桿被拉斷，進而導(dǎo)致梳齒板掉落或被車輛卷走。

跨縫板通常是鋪設(shè)在不銹鋼板表面，并沿著不銹鋼板伸長和縮短。由于制造或者使用的原因，一旦跨縫板與不銹鋼板之間不平行則會出現(xiàn)不銹鋼板磨耗加大，甚至局部承壓變形。

另一類常見病害是齒板抵死。即活動梳齒板與固定板間相互抵死，如圖1（b）所示。該類病害原因較清晰，基本上為設(shè)計伸縮量不滿足使用要求，或者安裝施工控制不嚴格。

1.2 模數(shù)式伸縮裝置

模數(shù)式伸縮裝置是另一類常見伸縮裝置，在大型橋梁中使用率約為50%，屬于深埋式伸縮裝置。

該類伸縮裝置常見的病害為型鋼斷裂（見圖2（a））、止水帶破損；對于大型伸縮縫還存在著各橫梁間變形不均勻、滑塊脫落、縱橫梁斷裂等。止水帶破損主要是由于該類型伸縮裝置的止水帶暴露于外側(cè)，終年承受自然環(huán)境的侵蝕而導(dǎo)致橡膠材質(zhì)加速老化。

而型鋼斷裂的原因主要有車輛的作用、材質(zhì)不合格、安裝方法不當(dāng)?shù)?。通常該類型伸縮裝置要求整幅一體安裝。但是實際上由于交通的限制往往會半幅施工，而在中央分隔帶位置將型鋼焊接。由于現(xiàn)場施工質(zhì)量難以保障，而導(dǎo)致焊接部位為整個伸縮裝置受力的薄弱環(huán)節(jié)。

大型模數(shù)式伸縮裝置各橫梁間變形不一致，見圖2（b）。主要是由于各橫梁墊塊與縱梁間摩擦或受力不一致，導(dǎo)致變形后無法復(fù)位。

除此之外，模數(shù)式伸縮裝置的橡膠止水帶內(nèi)較容易堵塞垃圾，日常清掃工作量較大，以及模數(shù)式伸縮裝置在出現(xiàn)局部構(gòu)件損害后更換不容易、密封橡膠帶（條）漏與異性鋼嵌固不密實或處理不細致而導(dǎo)致漏水等都是導(dǎo)致模數(shù)式伸縮裝置常見的典型病害。

2 影響伸縮裝置因素分析

2.1 伸縮裝置自身缺陷

橋梁伸縮裝置的結(jié)構(gòu)特殊性，決定了它從加工、設(shè)計、制作到施工都有很嚴格的要求，而各個環(huán)節(jié)都有可能無法達到標準，這就會縮短伸縮裝置的使用壽命。此外，目前，我國對伸縮裝置的研究不夠深入，沒有統(tǒng)一的規(guī)范和標準，這些都會導(dǎo)致橋梁伸縮裝置過早出現(xiàn)病害。

2.2 荷載因素

由于伸縮裝置多用于城市橋梁，而橋梁結(jié)構(gòu)的活載和沖擊荷載引起的橋梁的震動作用都會加速伸縮裝置的破壞。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，城市交通量的增多，橋梁的超載現(xiàn)象嚴重，這些因素都會縮短伸縮裝置的使用壽命，嚴重的會造成嚴重的后果。

3 處治建議

伸縮裝置病害處治應(yīng)從生產(chǎn)、設(shè)計、施工、養(yǎng)護等多方面入手。

在生產(chǎn)方面，要保證伸縮裝置的型號符合設(shè)計要求。制作時，充分考慮安裝、加工的精度誤差，并充分考慮加工、施工、安裝不可預(yù)見的誤差。采用達標的高強螺栓進行錨固，制造時考慮安裝上可拆卸的排水裝置，安裝前或在工廠里對安裝后不能再涂油漆的部位做好防水處理，涂刷環(huán)氧媒瀝青漆，或做鍍鋅處理。

在設(shè)計方面，要保證伸縮裝置的選型適合橋梁的結(jié)構(gòu)特點。伸縮裝置的伸縮量、轉(zhuǎn)角等滿足橋梁結(jié)構(gòu)的使用要求。橋梁伸縮量及轉(zhuǎn)角的計算要考慮溫度、車輛荷載作用，漂浮結(jié)構(gòu)的斜拉橋、懸索橋要進行專題研究。選擇新型粘結(jié)材料的伸縮裝置時，要合理選擇伸縮裝置的結(jié)構(gòu)、粘結(jié)材料和合理的防水設(shè)計方案，避免因此產(chǎn)生的不必要的設(shè)計缺陷。設(shè)計時，還要充分考慮兩端混凝土的強度，避免因負彎矩過大引起的兩端變形和混凝土開裂。

4 結(jié)語

伸縮裝置損壞是橋梁常見的病害。本文選取了梳齒型伸縮裝置和模數(shù)式伸縮裝置，闡述了兩種類型的伸縮裝置病害不同、產(chǎn)生原因不同，應(yīng)有針對性地進行分析。伸縮裝置在橋梁運營中發(fā)揮著重要的作用，加工、設(shè)計、施工以及養(yǎng)護過程中都應(yīng)格外重視。加工階段要嚴格按照設(shè)計要求、設(shè)計階段科學(xué)選型、施工階段掌握伸縮裝置工作原理并嚴控工藝、日常加強養(yǎng)護和維護，則橋梁伸縮裝置則會充分發(fā)揮其性能、延長使用壽命。

參考文獻

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