無縫橋梁新技術(shù)應(yīng)用效益淺析

盧興盛

摘要：為了加快我國公路建設(shè)的發(fā)展，解決橋梁伸縮裝置易破損的問題，全面推行全無縫橋梁新技術(shù)，有效地解決了這一令人頭疼的問題。本文通過對(duì)橋梁無縫化新技術(shù)的闡述，窺視無縫橋梁新技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用及預(yù)測(cè)其帶來的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：全無縫橋梁；伸縮縫；效益

隨著橋梁建設(shè)技術(shù)日益發(fā)展，采用全無縫橋梁技術(shù)取代伸縮裝置技術(shù)，解決橋面和梁結(jié)構(gòu)的不平坦，行駛性能好，減少車輛對(duì)橋梁的沖擊，抗震性能強(qiáng)，降低橋梁養(yǎng)護(hù)、維修等費(fèi)用，有著積極的作用，橋梁建設(shè)的質(zhì)量越來越受到人們的重視。

一、橋梁伸縮縫存在的問題分析

經(jīng)過了多年來的實(shí)踐檢驗(yàn)，傳統(tǒng)的橋梁伸縮裝置，曾給社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來了不小的效益，但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，行駛車輛的速度與軸重增長(zhǎng)，環(huán)境的變化等因素，使橋梁伸縮裝置的問題凸現(xiàn)出來。具體表現(xiàn)在：第一，交通量的增大，無論是小型車輛還是重型車輛，車輛的顛簸都對(duì)橋梁的沖擊荷載明顯加大，橋面的破損率占據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的絕大部分，嚴(yán)重影響了人們行車舒適度、安全感的要求；第二，在橋梁設(shè)計(jì)方面存有缺陷，對(duì)橋面的剛度、伸縮度的計(jì)算精確度不足，防水伸縮裝置也在長(zhǎng)期使用后出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，使路面含鹽排泄水侵蝕到橋梁的主梁、支座等結(jié)構(gòu)，引起有缺陷或失效橋梁，因此，改善伸縮裝置當(dāng)務(wù)之急；第三，還有其他諸如：溫度變化、地震、縱坡等因素，影響橋梁伸縮裝置，產(chǎn)生變位；第四，橋梁伸縮縫的損壞，謹(jǐn)防引發(fā)交通事故，要經(jīng)常養(yǎng)護(hù)和更換橋梁伸縮縫，人力、物力和財(cái)力投入巨大，而且還影響了公路的正常運(yùn)營，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來損失。

二、全無縫橋梁新技術(shù)的介紹

近年來，世界各國對(duì)全無縫橋梁的應(yīng)用日益廣泛，它取代了全部橋面的伸縮縫，通過特殊“加筋”材料—鋼筋、土工織物、土工合成材料，將主梁、橋梁搭板與接線路面通過無縫連接形成一個(gè)超靜定結(jié)構(gòu)整體，整座橋梁不設(shè)支座，梁與橋臺(tái)連成一體，任何位置也沒有伸縮縫，克服了原來的路橋的接縫所帶來的日常維護(hù)和定期更換問題。梁體的溫度作用產(chǎn)生變形的安全傳遞，采用在聯(lián)結(jié)鋼筋的方法來處理，即在搭板中預(yù)留鋼筋，將主梁與接線路面的鋼筋聯(lián)結(jié)焊接，通過搭板將溫縮、溫升傳遞到接線路面，并且并被接線路面吸收。

三、全無縫橋梁新技術(shù)應(yīng)用的社會(huì)效益分析

隨著全無縫橋梁在世界各國的興建，其特有的橋梁結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與土的共同作用抵御橋梁受力變形的特點(diǎn)，受到世界各國橋梁技術(shù)人員的廣泛關(guān)注，并不斷地深入研究，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。我國的橋梁設(shè)計(jì)也進(jìn)入了對(duì)無縫橋梁的基礎(chǔ)研究，并取得了一定的成果，如：1999年我國首次成功利用整體式橋臺(tái)原理建成半體式全無縫橋：長(zhǎng)沙城南路高架橋、2000年河南省周口市的李貫河橋，2000年在廣東省佛岡成功建成了整體式全無縫橋—四九橋，還有不斷在翻新改造的清遠(yuǎn)市龍?zhí)翗虻冉ㄔO(shè)工程，都預(yù)示著我國的橋梁設(shè)計(jì)水平與國際接軌，和先進(jìn)國家的距離越來越近。

經(jīng)分析和實(shí)驗(yàn)證明，這些橋梁建設(shè)都達(dá)到了國際先進(jìn)水平，取得令人滿意的效果。從全無縫橋梁的經(jīng)濟(jì)效益來看，與伸縮縫橋梁比較，具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。其主要表現(xiàn)為節(jié)省了橋梁養(yǎng)護(hù)及維修費(fèi)用，減少了施工材料，降低了工程施工成本，橋面連續(xù)平坦，行車舒適平衡度增強(qiáng)，解決了橋頭跳車問題，從而延長(zhǎng)了橋梁的使用壽命，提高了耐久性。

1、用料少，工程量小，造價(jià)成本低。對(duì)伸縮縫橋梁的養(yǎng)護(hù)時(shí)，維修費(fèi)用周而復(fù)始地支出，為保證車輛通行而不能全封閉施工，造成修復(fù)的伸縮縫混凝土強(qiáng)度不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，維修效果甚不理想。無縫橋梁取消了伸縮裝置，就減少了伸縮裝置的施工成本，而且橋梁建筑高度小，改善了縱坡和減少路堤土石方。以廣東四九橋?yàn)槔跇蚺_(tái)身與主梁的結(jié)合處只增加聯(lián)結(jié)鋼筋，對(duì)搭板進(jìn)行加長(zhǎng)處理，同時(shí)，為了加固地基，延續(xù)衰老，添置了三層土工格柵。無縫橋梁設(shè)計(jì)增加的建設(shè)成本與伸縮橋梁中伸縮裝置成本相比，節(jié)省了2道伸縮裝置的購置和安裝成本，按每米1400元計(jì)算埋置式伸縮裝置，可以節(jié)約工程造價(jià)兩萬多元；全無縫橋梁的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低，甚至零養(yǎng)護(hù)，節(jié)省對(duì)橋梁的伸縮裝置養(yǎng)護(hù)費(fèi)，約三十萬元；按照廣東省橋梁養(yǎng)護(hù)定額計(jì)算，四九橋的各項(xiàng)節(jié)約費(fèi)用達(dá)五十萬元。

2、全無縫橋梁經(jīng)濟(jì)、行駛性能好。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，我國的伸縮縫橋梁的支座和伸縮縫的造價(jià)費(fèi)用占橋梁總造價(jià)費(fèi)用不到10%，但因設(shè)計(jì)不當(dāng)或缺少良好的保養(yǎng)，可導(dǎo)致95%的橋梁都會(huì)過早地進(jìn)入病態(tài)橋梁的行列。因此，應(yīng)運(yùn)而用的全無縫橋梁設(shè)計(jì)，取消了主梁與臺(tái)身的伸縮縫，不會(huì)產(chǎn)生因行車過程車輛荷載的作用反過來加劇對(duì)伸縮裝置的破壞，避免因破壞帶來車輛、橋梁的經(jīng)濟(jì)損失和不良社會(huì)影響。由于無縫橋梁全橋范圍內(nèi)沒有伸縮縫，減少了重載交通的沖擊作用，對(duì)橋梁的路面破壞減輕了許多，使橋面平順性、美觀性得以加強(qiáng)，最大化地實(shí)現(xiàn)了行車的舒適度，大幅度地降低了行車產(chǎn)生的震動(dòng)和噪聲，提高了結(jié)構(gòu)的剛性，耐久安全，徹底消除了橋頭跳車的弊端。交通運(yùn)輸業(yè)也由于橋梁的改進(jìn)受益非淺，使得中、小型貨運(yùn)車輛的設(shè)備磨耗減輕，也降低了油耗與材料支出，汽車行駛速度增快，獲到了豐厚的時(shí)間金錢效益，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的增收節(jié)支，加快資金周轉(zhuǎn)，贏得了可觀的間接經(jīng)濟(jì)效益。

3、防水防雜物，抗震性能強(qiáng)，保障了橋梁的結(jié)構(gòu)安全。伸縮縫橋梁由于氣溫的變化，熱脹冷縮，使伸縮縫變形，主梁撓度增大，縫內(nèi)存在雜物堵塞，橡膠止水帶失效脫落，路面雨雪水沉積臺(tái)帽或酸水的侵蝕，加速了橋梁的支座與墩臺(tái)的破壞，影響了橋梁的安全，使橋梁過早的失效或廢除，縮短了橋梁工作壽命，造成不可估量的損失。無縫橋梁不會(huì)受其干擾，因無伸縮縫，不會(huì)產(chǎn)生雜物堵塞現(xiàn)象，橋梁路面積水順著泄水管道流出，保證了橋梁的穩(wěn)固，使橋梁經(jīng)久耐用，延長(zhǎng)了橋梁工作壽命，提高橋梁使用價(jià)值。

統(tǒng)計(jì)我國廣東省“十五”期間公路橋梁建筑規(guī)劃，新建高速公路全程達(dá)1350公里，翻新改建高速公路達(dá)5300公里，其中全長(zhǎng)在八十米以下的橋梁數(shù)量達(dá)三千多座，倘若都以無縫橋梁建設(shè)為藍(lán)本，在橋梁的使用年限內(nèi)可節(jié)約巨額建設(shè)資金和維護(hù)資金，同時(shí)，也奠定了我國的橋梁建設(shè)的地位。

四、結(jié)束語

目前，全無縫橋梁在各國建造中日益普及，諸如：美國現(xiàn)在至少有40個(gè)州共建無縫橋梁一萬三千多座，英國、加拿大、瑞典、日本等國都有建造，我國也不甘其后，對(duì)新型的全無縫橋梁技術(shù)進(jìn)行研究，結(jié)合實(shí)際地理環(huán)境情況，無縫接線路面的整體承載能力分析，成功建造了廣東省清遠(yuǎn)市佛岡四九中橋，實(shí)現(xiàn)了跨徑51.48米，橋?qū)?.5米，斜度為15度的鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)無縫橋梁，進(jìn)入了世界橋梁建設(shè)先進(jìn)水平的行列，填補(bǔ)了我國整體式全無縫橋梁領(lǐng)域的空白，也憑著獨(dú)特的設(shè)計(jì)及卓越的成果，成為標(biāo)志著我國的橋梁進(jìn)步的里程碑。

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