橋梁伸縮裝置使用情況和破壞原因分析

趙學(xué)同

（河北廣通路橋工程有限公司，河北 邯鄲 056000）

0 引言

隨著我國(guó)公路和道路工程的發(fā)展，交通量和重型車輛的增多，中期和初期階段的橋梁中各種類型的伸縮裝置普遍出現(xiàn)連接縫的材料脫離、脫落及老化，錨桿間斷和拉開(kāi)等現(xiàn)象，并且大部分的伸縮裝置已經(jīng)處于破壞狀態(tài)。而近幾年來(lái)采用的伸縮裝置，如板式伸縮裝置，由于上述原因，有相當(dāng)大的一部分已經(jīng)破壞。為了進(jìn)一步了解橋梁伸縮裝置的使用情況并對(duì)相關(guān)的破壞原因和破損狀態(tài)進(jìn)行分析，收集了全國(guó)部分地區(qū)的橋梁養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

1 橋梁伸縮裝置使用的調(diào)查

根據(jù)2003年的調(diào)查資料，北京市政管理處，天津市政管理所等多個(gè)城市的市政管理部門所管理的橋梁共2 940座，調(diào)查了598座，占總橋梁的25.5%；其中伸縮裝置已經(jīng)破壞的橋梁數(shù)291座，占被調(diào)查橋梁總數(shù)的49.7%（見(jiàn)表1）。總的看來(lái)伸縮裝置的完好程度和完好率不高，破壞率非常高，情況很嚴(yán)峻。

表1 全國(guó)13個(gè)城市橋梁伸縮裝置現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)

除北京之外的上述12個(gè)城市橋梁的建設(shè)管理部門，于2004~2005年間對(duì)所管轄的242座橋梁的伸縮裝置進(jìn)行調(diào)查，橋梁的伸縮裝置完好的為62座，占調(diào)查總數(shù)的26%，橋梁伸縮裝置統(tǒng)計(jì)完好程度如表2所示。

表2 伸縮裝置現(xiàn)狀分類統(tǒng)計(jì)

2 各類橋梁伸縮裝置破壞形式

各類橋梁伸縮裝置破壞形式如下：

a）嵌填式破壞形式 夏季橋梁伸長(zhǎng)，縫隙中填料擠出、上鼓，引起跳車，冬季拉開(kāi)斷裂造成漏水等；

b）嵌固對(duì)接式破壞形式 熱天鼓起、冬天脫落、錨固構(gòu)件破壞和兩側(cè)混凝土（路面）破碎等；

c）橡膠組合剪切式破壞形式 橡膠板剝離，預(yù)埋鋼板外漏、脫落、斷裂，錨固螺栓間斷脫空飛出，兩側(cè)混凝土開(kāi)裂破碎，出現(xiàn)坑槽等多種破壞形式，造成整體破壞；

d）鋼制支撐式破壞形式 鋼制型伸縮裝置，包括鋼梳齒板型和鋼平板疊加型，出現(xiàn)的破壞形式主要有焊口開(kāi)焊，由于工藝上的問(wèn)題和個(gè)別的焊縫不易焊牢，出現(xiàn)整塊鋼板脫落，錨桿構(gòu)件薄弱造成松動(dòng)，由于伸縮量較大，易于出現(xiàn)漏水現(xiàn)象造成腐蝕，縫隙內(nèi)雜物不易清除而失去伸縮功能等；

e）模數(shù)支撐式破壞形式 模數(shù)式系列伸縮裝置，是國(guó)內(nèi)近幾年來(lái)為了適應(yīng)大位移橋梁工程的需要才研發(fā)出的產(chǎn)品，用量不是很大，試用期不算太長(zhǎng)，暴露的問(wèn)題也不太明顯，但在國(guó)外的相關(guān)的產(chǎn)品中主要有梁構(gòu)件開(kāi)焊，出現(xiàn)晃動(dòng)噪音，伸縮均勻性差，甚至失靈，密封膠帶迅速老化，脫落或者跳出，裝置兩側(cè)的混凝土出現(xiàn)裂縫，坑槽，錨固系統(tǒng)不理想，出現(xiàn)局部或者整體性的破壞。

3 橋梁伸縮裝置破壞的主要原因

分析橋梁伸縮裝置破壞的原因是促進(jìn)伸縮裝置發(fā)展的重要手段，盡管未作全國(guó)的公路和城市橋梁的調(diào)查，但從部分公路和橋梁的情況看，問(wèn)題是比較嚴(yán)重的，目前可以歸納成如下幾個(gè)方面。

3.1 外部荷載的原因

交通量增大，重型車不斷增多，隨之重型車輛產(chǎn)生的沖擊荷載也明顯變大，一旦設(shè)計(jì)、施工上稍有不完善，就會(huì)導(dǎo)致破壞的產(chǎn)生。

3.2 設(shè)計(jì)方面的原因

有些橋梁結(jié)構(gòu)橋面板本身剛度不足，當(dāng)橋面板受到行車動(dòng)荷載作用時(shí)，因翼板相對(duì)較薄，橫向的聯(lián)系就比較弱，導(dǎo)致橋面變形過(guò)大；由于大多設(shè)計(jì)時(shí)是將伸縮裝置的錨固構(gòu)件至于橋鋪裝層中，與主梁的連接部分較少，這種方法在行車荷載作用下容易開(kāi)焊、脫落而且使力的分布傳遞發(fā)生困難，微小的形變可能導(dǎo)致較大的位移，最終導(dǎo)致混凝土粘結(jié)力失效；伸縮量的計(jì)算不精確，忽略了伸縮裝置安裝時(shí)的季節(jié)溫度變化對(duì)伸縮裝置的影響，并且伸縮裝置自身并不沒(méi)有或者很難具備調(diào)整最初的位移量以適應(yīng)季節(jié)溫度改變對(duì)于伸縮位移要求的功能，選型不合適是造成伸縮裝置破壞的重要原因；設(shè)計(jì)上沒(méi)有對(duì)伸縮裝置兩邊的混凝土后澆帶和鋪墊材料進(jìn)行適當(dāng)選擇，應(yīng)對(duì)配合比、強(qiáng)度提出嚴(yán)格的規(guī)定和要求；對(duì)于粘結(jié)性材料以及相關(guān)的橡膠材料等一系列的新型材料的伸縮裝置錯(cuò)誤的選擇，由于漏水，溢水使錨固構(gòu)件受到腐蝕，梁端和支座侵蝕嚴(yán)重。

3.3 施工方面的原因

對(duì)橋梁伸縮裝置施工工藝要求重視不夠，未能嚴(yán)格按施工工藝標(biāo)準(zhǔn)和安裝工藝施工；錨固構(gòu)件焊接質(zhì)量沒(méi)有得到保障，只注意表面，忽視內(nèi)部質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求；后澆混凝土澆筑不密實(shí)，達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求，出現(xiàn)蜂窩、空洞等，難以承受車輛的荷載的強(qiáng)烈沖擊；缺乏統(tǒng)一的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 管理方面的原因

在伸縮裝置上的雜土、垃圾未能及時(shí)認(rèn)真的清理，使原來(lái)設(shè)計(jì)的伸縮量難以保證；原有橋梁工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，維系不充分，破壞不斷擴(kuò)大；汽車超載情況難以得到有效地控制，特別是缺乏夜間管理，車輛不按規(guī)定行駛，對(duì)橋梁伸縮裝置使用和耐久性也帶來(lái)了嚴(yán)重威脅。

4 結(jié)語(yǔ)

由上述橋梁的伸縮裝置破壞情況調(diào)查和原因分析可知，當(dāng)設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)管理任何一個(gè)環(huán)節(jié)有缺陷或者不足時(shí)，即會(huì)造成伸縮裝置的破壞，因此有必要在橋梁伸縮裝置的設(shè)計(jì)、安裝、施工和養(yǎng)護(hù)管理方面提出要求，并由相關(guān)的工作單位認(rèn)真的貫徹實(shí)施下去，以保證橋梁安全。

[1]JTG D60—2004，公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[S].

[2]李揚(yáng)海，程潮洋，鮑衛(wèi)剛.公路橋梁伸縮裝置[M].北京：人民交通出版社，2001.

[3]日本道路協(xié)會(huì).公路橋伸縮裝置手冊(cè)[M].沈春華，譯.北京：人民交通出版社，1991.

[4]JTG F801—2004，公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[S].