淺談橋梁伸縮縫設(shè)計(jì)及其質(zhì)量控制

丁繼武

[摘 要]隨著我國高速公路建設(shè)的迅猛發(fā)展，橋梁伸縮縫從生產(chǎn)到安裝都在逐漸成熟和完善，減輕了橋頭跳車的現(xiàn)象。文章結(jié)合筆者自身工作實(shí)踐，簡單介紹了橋梁伸縮縫的重要作用，論述了橋梁伸縮縫設(shè)計(jì)方法，探討了橋梁伸縮縫質(zhì)量的控制要點(diǎn)。

[關(guān)鍵詞]橋梁；伸縮縫；設(shè)計(jì)；質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)：U445.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）12-0251-01

引言

由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，導(dǎo)致現(xiàn)在的社會(huì)對橋梁的要求越來越高，橋梁的質(zhì)量等級也在一步步攀升。橋梁等級的提高就要求橋梁的伸縮縫質(zhì)量隨之升高，伸縮縫的質(zhì)量直接關(guān)系著橋梁的使用狀況，因此提高橋梁伸縮縫的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)和完善橋梁伸縮縫的設(shè)計(jì)與質(zhì)量勢在必行。

一、橋梁伸縮縫重要作用

橋梁伸縮處跳車問題目前在國內(nèi)道路病害中比較常見，這個(gè)問題會(huì)隨著我國公路橋梁的發(fā)展而越顯突出。如果橋梁伸縮處出現(xiàn)破壞會(huì)引起接縫處下沉，路面遭到損壞，高低不同的錯(cuò)臺(tái)也即臺(tái)階就會(huì)因此形成。車輛通過這些臺(tái)階時(shí)會(huì)引起跳動(dòng)和沖擊，對橋梁和路面造成附加的沖擊荷載，情況好些的只會(huì)是駕駛員感到不適，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生事故，影響到正常的營運(yùn)。為了消除路面臺(tái)階，保持良好的路面狀況，相關(guān)部門以及施工單位針對橋梁伸縮處跳車的問題，采取了許多行之有效的方法。其中，橋梁伸縮縫的安裝質(zhì)量會(huì)直接影響到車輛的平穩(wěn)性、舒適性、橋梁的服務(wù)質(zhì)量和使用年限等，它是橋梁建設(shè)中一項(xiàng)極重要的施工項(xiàng)目。

二、橋梁伸縮縫設(shè)計(jì)

由于橋梁建成后會(huì)受到荷載壓力的影響，橋身就會(huì)出現(xiàn)縫隙，并且縫隙大了就會(huì)損壞到伸縮裝置，所以，合理、恰當(dāng)?shù)纳炜s量對于縫隙的控制和預(yù)防相當(dāng)重要。

1、合理選擇伸縮裝置的型號(hào)

對橋梁的伸縮裝置進(jìn)行合理選型，是保證伸縮縫和橋梁結(jié)構(gòu)使用壽命的重要手段。

（1）滿足耐久性

在對伸縮縫進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)橋梁及公路的屬性對其使用的年限加以判斷，根據(jù)需要對其耐久性進(jìn)行充分考慮。在橋梁的重型車輛通行量大時(shí)，要選擇具有良好耐久性的伸縮縫，可以利用鋼制的形式或者將伸縮縫整體設(shè)置成異型鋼材組合的模式。

（2）密封和防水性能好

為了確保實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)中伸縮縫功能，要合理規(guī)劃其防水性和排水性，不僅要展開合理的初始壓縮，同時(shí)還要對兩側(cè)的混凝土加以充分搗實(shí)。另外，可以用粘質(zhì)材料加強(qiáng)條式橡膠密封帶和鋼材間的緊密連接，使其防水能力顯著提高。

（3）平整性好

伸縮縫的平整性和耐久性是緊密相連的，在施工過程中要對組裝精度進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證固定結(jié)構(gòu)的牢固性，先展開橋面的整體施工，然后將橋面體進(jìn)行合理切割，最后將伸縮裝置嵌入安裝，以保證伸縮縫的平整性。

2、伸縮縫設(shè)計(jì)過程中注意事項(xiàng)

（1）橋梁伸縮縫在橋梁運(yùn)行時(shí)所承受的力是相當(dāng)復(fù)雜的，所以與之密切相連的錨固結(jié)構(gòu)一定要確保科學(xué)設(shè)計(jì)，以便伸縮縫發(fā)揮本有的使用功能。（2）設(shè)計(jì)時(shí)一定要認(rèn)真考慮梁端部，使其即便是在反復(fù)荷載作用下梁端發(fā)生破損，伸縮裝置仍然能正常工作。一些橋梁結(jié)構(gòu)因?yàn)闃蛎姘宥瞬縿偠炔蛔?，在受到汽車荷載力時(shí)，就會(huì)因翼板較薄，橫向聯(lián)系較弱，引起橋面板反復(fù)變形過大。（3）一定要確保伸縮量計(jì)算的準(zhǔn)確，將伸縮裝置安裝時(shí)的實(shí)際溫度考慮在內(nèi)。一定要根據(jù)實(shí)際情況選擇適合的伸縮裝置型號(hào)，伸縮間距過小會(huì)引起伸縮裝置破損。（4）設(shè)計(jì)伸縮縫應(yīng)當(dāng)預(yù)先對準(zhǔn)切割橋面，然后再設(shè)置接縫，或者用軟的鋪裝層來吸收裂縫。（5）為防止因雨水而起的漏水現(xiàn)象，雖然在一些鋼制伸縮縫裝置中，對配合部位采取插入密封橡膠或?qū)⑴潘b置或鋪裝層面層作為容易清掃的型式，或在整個(gè)縫隙中灌注填入防水材料的實(shí)用型式。對與橋面的雨水，一般應(yīng)在伸縮裝置附近設(shè)集中排水口；對不在日常養(yǎng)護(hù)作多次涂漆的構(gòu)件上，設(shè)計(jì)上應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)耐久的防護(hù)材料作有效的處理。

3、伸縮裝置的設(shè)計(jì)方法

（1）中小型橋梁用W形伸縮裝置

在中小型橋梁中，一般使用W形伸縮裝置。因?yàn)檫@種型號(hào)的伸縮裝置具有以下優(yōu)勢：

a.針對溫度變化導(dǎo)致的伸縮變形，可以以橡膠彈性材料的彈性性能相彌補(bǔ)。在外荷壓力的影響下可充分利用拱形結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢；

b.構(gòu)件尺寸小，操作起來方便，能節(jié)約用材，造價(jià)低廉；

c.因?yàn)橄鹉z本身密封性能就相當(dāng)好，所以鐵件與伸縮體聯(lián)結(jié)可不用膠水防水。

（2）20m以內(nèi)的小跨徑中小橋不需設(shè)置伸縮縫

采用固定式橡膠支座，讓臺(tái)后的土抗力和墩臺(tái)的彈性變形來抵抗溫度應(yīng)力（當(dāng)變形長度不大于11m，通常伸縮量不大于6mm）。也可以在完成橋面及路面的鋪裝后，再沿原縫開一條深4cm一6cm寬3cm的假縫，內(nèi)填以其他可塑性材料或?yàn)r青麻絮以防橋面龜裂。

（3）板式伸縮裝置的運(yùn)用；

目前已經(jīng)施工的伸縮裝置，板式伸縮裝置具有較好的平整度，因?yàn)槟z體內(nèi)有了足夠數(shù)量的鉚釘使橋梁變形體同伸縮體的聯(lián)結(jié)比較牢固，而且又加入了足夠數(shù)量的鋼板使得變形體的剛度增強(qiáng)，這比原來的空心板橡膠伸縮縫更加牢固。其效果良好，但缺點(diǎn)是變形不夠靈活。

（4）確保伸縮裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理

實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)權(quán)威材料說明，橋梁中的伸縮縫裝置可以使用空心板型，也可以使用V形和W形的橡膠體等。并非一樣要用到某一種膠體，只要確保整個(gè)伸縮裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理就行。目前在橋梁設(shè)計(jì)中常用到的是TST伸縮裝置和西德毛勒公司的伸縮裝置，它們的設(shè)計(jì)都比較合理，在外界溫度發(fā)生變化時(shí)可以自由靈活變形，運(yùn)行時(shí)又具有較高的剛度，確保了行車的舒適和安全。

三、橋梁伸縮縫質(zhì)量的控制要點(diǎn)

1、平整度的控制

在先鋪設(shè)橋面瀝青面層后，再采用切縫清除伸縮縫的預(yù)留槽內(nèi)瀝青砼塊等雜物，來保證伸縮縫的平整度；在安裝伸縮縫和澆灌砼時(shí)，隨時(shí)用3m；直尺校正伸縮縫和砼的標(biāo)高與兩側(cè)瀝青面層一致，保證行車的平穩(wěn)舒適。

2、原材料的質(zhì)量控制

在進(jìn)場的伸縮縫時(shí)，橡膠條和異型鋼材等配件應(yīng)該與設(shè)計(jì)相符。此外，異型鋼材在存放和運(yùn)輸過程中，不能造成損壞或變形，并經(jīng)送檢合格后方能使用。

3、按照設(shè)計(jì)精心施工

對目前的橋梁結(jié)構(gòu)來說，伸縮裝置的錨固系統(tǒng)很難準(zhǔn)確地預(yù)埋在梁中，且橋梁施工隊(duì)伍往往忽視預(yù)埋位置的施工準(zhǔn)備，大部分錨固在鋪裝層混凝土中，由于混凝土體積太小和厚度太薄，再加上預(yù)埋件的位置干擾，施工難度大，混凝土的錨固作用實(shí)際上大打折扣，預(yù)埋件的錨固質(zhì)量也大受影響。橋面采用瀝青混凝土鋪裝，往往伸縮裝置安裝在先，橋面鋪裝在后，過渡段混凝土和瀝青面層之間很難鋪平，加上剛?cè)嵯嘟樱菀桩a(chǎn)生臺(tái)階。在反復(fù)的車輛瞬間荷載作用下，伸縮裝置錨固混凝土不能保持彈性而破壞，錨固裝置在反復(fù)動(dòng)載震動(dòng)下產(chǎn)生變形并與混凝土剝離，最終全部破壞。因此要求施工隊(duì)伍按照設(shè)計(jì)精心施工是至關(guān)重要的。

4、伸縮裝置的堆放與運(yùn)輸

伸縮裝置在工地堆放時(shí)應(yīng)用枕木墊高離開地面30cm；層層堆放平穩(wěn)，并用雨布覆蓋，避免雨淋雨浸、陽光直接爆曬等，防止變形，同時(shí)伸縮裝置在運(yùn)輸中應(yīng)該輕裝輕放。

結(jié)束語

總之，橋梁伸縮縫是橋梁中非常重要的一個(gè)部件，它如果受到損壞會(huì)嚴(yán)重影響橋梁通車和使用性能，所以必須優(yōu)化橋梁伸縮縫的設(shè)計(jì)。優(yōu)化設(shè)計(jì)伸縮縫時(shí)要結(jié)合環(huán)境、結(jié)構(gòu)以及類型等相關(guān)因素，確保在今后的使用中伸縮縫能夠充分滿足橋梁的使用性能。

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