關(guān)于公路橋梁伸縮縫病害成因及防治研究

周群光

【摘 要】近年來(lái)，隨著我國(guó)交通事業(yè)的不斷發(fā)展，公路、橋梁的建設(shè)工作逐年增多。然而，在施工的過(guò)程中，常常遇到一些常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題。伸縮縫作為公路橋梁的重要組成部分，其主要是負(fù)責(zé)對(duì)橋梁上部梁板間因溫差引起的伸縮以及路面行駛車輛的重量進(jìn)行承重?？梢?jiàn)其非常重要，一旦出現(xiàn)一定的損壞，將會(huì)造成橋梁使用壽命縮減。本文重點(diǎn)探索公路橋梁伸縮縫的成因以及預(yù)防工作。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁伸縮縫；成因分析；防治措施

近年來(lái)，為了更好地促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，全國(guó)各地都在大興土木，各類公路橋梁建設(shè)工作正在緊鑼密鼓地開(kāi)展著。然而，在橋梁的投入使用過(guò)程中，受到溫度等因素影響，常常會(huì)導(dǎo)致公路橋梁的梁體長(zhǎng)度發(fā)生一定的伸縮，致使梁端出現(xiàn)一定的偏移。所以，通常情況下，都會(huì)安裝伸縮縫裝置。伸縮縫裝置能夠有效調(diào)節(jié)車輛負(fù)載等因素產(chǎn)生的上部結(jié)構(gòu)間的位移變化。從而確保結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)接性。然而，由于諸多因素的影響，伸縮縫也會(huì)很容易出現(xiàn)一定的損傷。本文重點(diǎn)探索公路橋梁伸縮縫的病害原因以及防治工作。

1.伸縮縫病害的成因分析

1.1常見(jiàn)病害類型以及成因

型鋼伸縮縫變形，這主要是因?yàn)橄鹉z止水帶出現(xiàn)了破損或者錨固區(qū)的混凝土出現(xiàn)了網(wǎng)裂等。其中，伸縮縫橡膠損壞，主要是由于鉚釘出現(xiàn)松動(dòng)或者橡膠板發(fā)生了變形以及斷裂；伸縮縫堵塞，主要是由于在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，其中沉積了大量的沙石等雜物，以至于影響到伸縮縫的伸縮功能。當(dāng)溫度升高過(guò)程中，主梁無(wú)法進(jìn)行自由地伸展，各梁之間產(chǎn)生的推力將會(huì)導(dǎo)致其頂部或者橋臺(tái)背墻處出現(xiàn)斷裂；伸縮縫過(guò)于狹窄，主要是由于在安裝的過(guò)程中，對(duì)伸縮縫的寬度確定的有問(wèn)題，以至于未能留出足夠的壓縮量；伸縮縫高差，主要是由于橋臺(tái)出現(xiàn)了沉陷現(xiàn)象，或者支座墊石發(fā)生碎裂等。進(jìn)而導(dǎo)致橋梁與路面之間出現(xiàn)了高度差，而由此產(chǎn)生的橋頭跳車問(wèn)題，導(dǎo)致車輛施加給伸縮縫的沖擊負(fù)荷增大，以至于伸縮縫出現(xiàn)破損。

1.2設(shè)計(jì)方面存在的原因

伸縮縫在安裝過(guò)程中，如果開(kāi)口預(yù)留伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度不足，則很容易導(dǎo)致橡膠條被拉斷。并且，隨著橋面雨水的長(zhǎng)年侵蝕，支座處的金屬結(jié)構(gòu)便會(huì)出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題，而臺(tái)背和梁頭之間一旦存有雜物，兩者很容易因擠壓而損壞。當(dāng)伸縮縫兩側(cè)的型鋼高程設(shè)計(jì)不一致時(shí)，安裝過(guò)程中，很容易導(dǎo)致型鋼變形。伸縮量未能得以準(zhǔn)確計(jì)算，或者對(duì)實(shí)際溫度的影響考慮不周，很容易導(dǎo)致伸縮裝置無(wú)法達(dá)到初始位移量，以至于伸縮距離偏小，伸縮裝置被損壞。

1.3施工方面原因

在施工過(guò)程中，用于臺(tái)背和梁頭安裝的預(yù)留鋼筋或錨固筋在運(yùn)輸過(guò)程中被壓壞，致使伸縮縫的鋼筋與錨固筋的連接性被削弱，進(jìn)而在混凝土澆筑之后，伸縮縫的整體剛度下降，當(dāng)重型運(yùn)輸車高速行駛時(shí)，在壓力的作用下，混凝土很容易出現(xiàn)松動(dòng)或者損壞。伸縮裝置兩側(cè)的瀝青混凝土或者水泥如果沒(méi)有密實(shí)，就會(huì)導(dǎo)致鋪裝層結(jié)合出現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而致使混凝土出現(xiàn)脫落，最終嚴(yán)重地影響到伸縮裝置的功能。

施工時(shí)，橡膠密封膠條施工不嚴(yán)密或鉚釘松動(dòng)；橡膠密封膠條出現(xiàn)破損，嚴(yán)重時(shí)變形或斷裂。此外，安裝時(shí)伸縮縫兩端伸入護(hù)欄基座部分的抑角過(guò)小甚至沒(méi)抑角，出現(xiàn)嚴(yán)重漏水。施工人員不重視橋梁伸縮裝置的施工工藝，沒(méi)有嚴(yán)格按照工藝標(biāo)準(zhǔn)、安裝程序及操作要求進(jìn)行施工，影響了伸縮裝置的正常運(yùn)作?，F(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土?xí)r，澆筑不密實(shí)，甚至出現(xiàn)蜂窩或空洞情況，導(dǎo)致路面承載力不足，車輛通行時(shí)由于振動(dòng)產(chǎn)生沖擊力，迅速加大了伸縮裝置錨固系統(tǒng)和過(guò)渡段混凝土的承載力，在頻繁經(jīng)受高頻振動(dòng)以及車輛荷載之后，伸縮裝置很容易因?yàn)殄^固混凝土的彈性缺失遭到損壞，并且，此時(shí)錨固裝置很容易出現(xiàn)變形甚至脫離狀況。

1.4養(yǎng)護(hù)不當(dāng)造成的影響

公路橋梁的鋪裝層經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的使用，勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)老化問(wèn)題。如果缺乏及時(shí)、有效地檢查與維護(hù)工作，則會(huì)導(dǎo)致橋梁的損壞程度不斷擴(kuò)大。進(jìn)入伸縮裝置的砂土、雜物堆積，缺乏清理和維護(hù)，不能保證原設(shè)計(jì)的伸縮量。隨著車流量增加，車輛荷載及車輛的沖擊作用，必然增加原有的橋梁超載量，最終威脅到橋梁伸縮裝置的有效使用和耐久性。自然氣候?qū)ι炜s裝置的影響，如地震等其他惡劣氣候條件。

2.伸縮縫病害的防治與維護(hù)

2.1縮縫病害的防治方法

（1）計(jì)算橋梁伸縮溫度取值，確定安裝預(yù)留量。目前，我國(guó)多數(shù)的公路橋梁都是修建于室外環(huán)境中，其受到各種自然因素的影響，在這些情下，其溫度的不斷變化是很正常的。所以，在公路橋梁完工之后，無(wú)論是否處于通車狀態(tài)，其都是在不斷變化的。

（2）正確計(jì)算橋梁伸縮量。進(jìn)行橋梁伸縮縫選型時(shí)，常以XFⅡ-系列作為依據(jù)，選型時(shí)考慮的因素：①溫度取值。②混凝土的徐變、混凝土的縮系數(shù)。③橋端部轉(zhuǎn)角與K值的關(guān)系、材料膨脹系數(shù)。④橋面積溫等因素30%富余量以及混凝土的彈性模量。安裝時(shí)，伸縮縫屆時(shí)的溫度的取值，在最高有效溫度和最低有效溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的變化，伸縮縫會(huì)伸長(zhǎng)或收縮，伸縮縫的變化量計(jì)算如下：

□Lt=z（Tmax-Tmin）aL

□Lt（+）=（Tmax-Tmin）aL

□Lt（-）=（Tmax-Tmin）aL

其中，表示隨溫度變化取得的橋梁總伸縮量；表示隨溫度變化取得的橋梁伸長(zhǎng)量；表示隨溫度變化取得的橋梁收縮量；是伸縮縫安裝時(shí)的度值；表示材料膨脹系數(shù)；混凝土材料；表示所計(jì)算梁體的長(zhǎng)度。

2.2伸縮縫的養(yǎng)護(hù)措施

水泥混凝土澆筑結(jié)束后，應(yīng)該覆蓋麻布袋，定時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)至少7d。養(yǎng)護(hù)期間禁止通車。養(yǎng)護(hù)后，水泥混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的后，才能安裝橡膠密封條，安裝前必須清理干凈縫內(nèi)充當(dāng)模板的泡沫板、纖維板、漏漿的混凝土硬塊等雜物后，才能嵌入橡膠條。

設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選用合適的伸縮縫裝置，20m以下小跨徑的中小橋不需設(shè)置伸縮縫，中、小橋選用W型伸縮裝置為宜，實(shí)踐證明W型、V型或空心板型的橡膠體都適合使用，病害的不在于橡膠體而在于整個(gè)伸縮裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否合理。施工時(shí)施工人員要重視施工工藝，并嚴(yán)格按施工藝標(biāo)準(zhǔn)及安裝程序進(jìn)行。在養(yǎng)護(hù)管理方面，要及時(shí)清理伸縮裝置上的雜物，對(duì)于損壞或老化的構(gòu)件要及時(shí)維修或更換；相關(guān)部門(mén)應(yīng)有效控制橋梁的車輛超載行駛現(xiàn)象；定期對(duì)邊梁與橋面鋪裝連接處進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有損壞、裂縫或滲漏現(xiàn)象要及時(shí)修補(bǔ)，確保伸縮裝置與梁、板間的錨固強(qiáng)度；定期或不定期地對(duì)伸縮裝置的頂面進(jìn)行檢查，判斷其是否仍然平整，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，需要對(duì)滑動(dòng)承壓支座以及滑動(dòng)壓緊支座進(jìn)行認(rèn)真檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)有損壞時(shí)需要立即更換。在通行一定量的車輛之后，要對(duì)伸縮縫進(jìn)行維護(hù)工作，從而有效地確保伸縮裝置長(zhǎng)期處于正常工作狀態(tài)。定期對(duì)縫內(nèi)的沙石等進(jìn)行及時(shí)清理，防止沙石將密封橡膠堵塞或者損傷，從而有效地保證伸縮裝置能夠進(jìn)行自由地伸縮。當(dāng)發(fā)現(xiàn)橡膠帶出現(xiàn)破損跡象時(shí)，需要立即更換。

3.結(jié)論

隨著我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的快速發(fā)展，公路橋梁的數(shù)量以及質(zhì)量都明顯提升。然而，在公路、橋梁的設(shè)計(jì)、施工以及使用過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)一定的質(zhì)量問(wèn)題，而影響到公路、橋梁的使用效率。其中，伸縮縫是公路橋梁的薄弱部分，其發(fā)生病害的原因也比較多，所以，對(duì)其成因的分析需要從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、施工環(huán)節(jié)以及維護(hù)環(huán)節(jié)等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，并在這些環(huán)節(jié)中進(jìn)行有效的預(yù)防與維護(hù)工作。本文重點(diǎn)探索公路橋梁的伸縮縫的病害成因以及防護(hù)和養(yǎng)護(hù)工作，以便于更好地促進(jìn)公路橋梁整體質(zhì)量的提升，進(jìn)而確保交通運(yùn)輸安全性以及高效性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李俊，周敏.橋梁大位移伸縮縫破壞原因分析及更換施工技術(shù)[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2012（04）.

[2]黃宇鮮.淺談現(xiàn)代橋梁伸縮縫的設(shè)計(jì)與施工[J].工程建設(shè)，2012（01）.

[3]李超.橋梁工程伸縮縫施工質(zhì)量控制技術(shù)[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2011（07）.

[4]賀維庚.高速公路橋梁伸縮縫破壞原因及防治措施[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2010（07）.

[5]蔣紅艷.公路橋梁伸縮裝置病害及其防治措施[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2009（15）.

[6]朱家金.嵌固對(duì)接型橋梁伸縮裝置分析與研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2009（07）.

[7]潘家升.高速公路橋梁橋面鋪裝層綜合養(yǎng)護(hù)淺析[J].工程與建設(shè)，2008（03）.