关于公路桥梁伸缩缝施工设计

【摘要】桥梁伸缩缝主要是为了防止桥面变形而设置的，一般两梁端之间、梁端和桥台之间或者桥梁交接位置上面设置伸缩缝。伸缩缝必须保持平行、并且与桥梁轴线的两个方向保持垂直，能够自由伸缩且牢固可靠，车辆行驶过时要平顺、无突跳也没有噪声；要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞；安装、检查、养护、消除污物都要简易方便；在设置伸缩缝处，栏杆与桥面铺装都要断开。

【关键词】公路；桥梁；伸缩缝；施工设计

一、前言

近几年我国交通运输事业的蓬勃发展促使人们加大了对公路桥梁的投入，也对其要求越来越高。公路桥梁是当前交通建设项目里极为关键的组成部分，现在很多桥梁的数量在不断增多，规模也随之扩大，它被认为是整个桥梁构造中最为重要的伸缩装置。由于该伸缩装置的用量也随之增大，而且使用的范围也随之扩大，型式也呈多样化发展。它主要被用来承受车轮荷载形成的反复冲击力，加上长期处于空气中，一旦被破坏就很难修补好。所以在桥梁施工时一定要选择适合该桥梁的伸缩装置，以免难以应对桥梁本身出现的变形现象。

二、常见桥梁伸缩缝的类型及特点

1.对接式伸缩装置

所谓对接式伸缩缝装置一般包含两种，一种是填塞对接型，另外一种是嵌固对接型，这主要根据它们的构造形式和受力特点来划分的。填塞对接型的伸缩装置常把沥青、木板、麻絮以及橡胶等材料填塞到缝隙里面，伸缩体不管在怎样情况下都会一直处于受压的状态。这种伸缩装置常会用在伸缩量处于40毫米的常规桥梁工程项目中，然而目前不太常见。嵌固式对接伸缩缝装置是借助形态不同的钢构件把形状不一的橡胶条（带）将其嵌牢固定，然后按照橡胶条本身具有的拉压变形将梁体的变形吸收走，这样伸缩体便可一直处于受压状态中，也可为受拉状态。

2.钢制支承式的伸缩装置

如果桥梁伸缩变形量低于50毫米时，就可采用钢质的伸缩装置。这种伸缩装置常会因为梁端转动或者挠曲变形而形成过大的拍击作用，噪声越大，就越容易损毁坏结构。所以要采用螺栓弹簧装置将滑动钢板固定住，这样就可将拍击和噪声减少，然而这种伸缩缝构造比较复杂，因而不常用。

3.组合剪切式的橡胶伸缩装置

这种装置是一种常会利用形状不同的断面橡胶带当填嵌材料的伸缩装置。橡胶具有弹性，而且比较容易粘贴，不仅可以满足变形要求还可以防水。这种伸缩装置被应用到国内外的很多桥梁工程中，而且获得了极好的施工效果。

4.模数支承式伸缩装置

板式橡胶制品这类伸缩装置很难适应大位移量需求；而钢制型伸缩装置又很难密封好且不会透水，加上极易受到车辆的冲击，便会限制车辆的行驶。所以采用具有极好的吸震缓冲性能而且密封性非常好的橡胶材料，并让它和强度高且性能非常好的异型钢材结合在一块，即便是遇到大位移的情况也可以承受住车辆荷载。

三、公路桥梁伸缩缝设计注意事项

1.伸缩缝破坏原因

伸缩缝遭到破坏的原因要归宿到过渡段，在过渡段整个混凝土所承担的荷载主要由车辆轮压所造成的动载，一旦轮压到伸缩缝上面，它的荷载就会借助锚固系统进一步传递到过渡段上的混凝土，然后又被传递到梁板上面，从而出现压缩变形的现象。从设计的角度来看，伸缩缝过早遭到破坏的原因主要表现在以下几个方面：

（1）由于桥梁里面在整体构造中所占的比例不大，所以实际施工过程中很难引起施工人员的重视，他们也更不会对伸缩缝投入太多的精力去深入研究和探讨。

（2）伸缩缝装置受力情况很复杂，对其受力影响重大的是锚固系统，一旦其设计不合理，就会影响到伸缩缝装置功能的充分发挥。

（3）施工人员在对伸缩缝装置进行设计时很少会对施工现场情况进行实地调查，因而一些因素没有考虑到位。比如锚固混凝土厚度不够，而钢筋又过于密集，伸缩缝装置的锚固系统弱项准确预埋到梁里面困难重重，有些地方连预埋工作都无法开展，甚至不能把锚固系统的一小部分直接锚固在混凝土中。

（4）工程师在设计伸缩缝装置时过于看重桥梁伸缩量的计算，并常会结合此来选择合适的桥梁伸缩缝装置类型，因而很难全面了解清楚伸缩缝装置的真实性能，所以很容易将实际技术要求给忽视掉。

2.伸缩缝装置的设计要求和程序

（1）伸缩缝整体设计注意事项

伸缩缝装置的设计必须从整体上确保其合理性，也就是说要重视伸缩量缝隙的选择，这是由缝隙跟伸缩缝装置的密切关系所决定的，通常缝隙大小和伸缩缝装置破坏程度成正比。假如缝隙不符合伸缩缝装置实际所需，加上未将安装过程中的温度纳入考虑范围内，很难将缝隙调整好，尤其是在板式橡胶伸缩装置里面，被破坏的机率会更大。即便是连续桥面，它所铺装的面层也很容易出现裂纹，所以所选用的铺装层要事先将桥面切割好，并设置好接缝，铺装层需质地较软，这样才能更好的吸收裂缝，当然也可选择安装小型伸缩缝装置解决这个问题。有些桥梁会面临比较大的纵坡，施工过程中如果不设置好能够适应这些纵坡的竖直变位现象的构造，便会留下缺陷，破坏桥梁装置。伸缩缝装置应该依照桥面纵向进行设置，不管伸缩量有多想，都会有挠度差过大的问题产生，因而必须重视伸缩缝装置的构造。当施工人员把伸缩装置与梁体充分组合在一起时便会形成等强的整体，这个整体对于桥梁使用功能的充分发挥起到极为关键的作用，而且这种装置更容易和面板粘结固定在一起，其它伸缩装置很难和它相提并论，且效果也极差，加上构造尺寸小、刚度不够，很难深入研究新材料特征与性能，所以在选型时一定要充分进行比较和研究。

为了避免雨水淋到桥面造成桥面出现漏水现象，施工人员常会把密封橡胶插入钢制伸缩缝装置中的配合部位，这种密封橡胶是一种引随密封面形状而变形，不易流淌，有一定粘结性的密封材料常是用来填充构形间隙、以起到密封作用的胶粘剂，具有防泄漏、防水、防振动及隔音、隔热等作用。在这里被用到伸缩缝装置里便能很好的防水防漏。施工人员常会在桥梁上设置排水装置，但需注意的是一定要将它和铺装面层都清扫干净。如果条件允许可以在伸缩装置的缝隙里面灌入防水材料，这样效果比较好。由于下雨天桥面一些地势低洼的地方，很容易形成积水，这时就需在伸缩装置合适的地方设置集中排水口，以便雨水可以及时排出去。另外对于平常不需要经常护理的构件可实现就对其多图上一层漆，在设计上着重考虑优质耐久性比较好的防护材料。

（2）实际设计程序

在对桥梁伸缩缝装置进行设计时，设计者常会以上部构造梁板的实际预制长度跟理论长度二者之间的差作为桥梁梁段伸缩缝设置时的宽度，这是极不合理的。比如一长为20米的简支梁桥，一般施工设计人员会在两端各设置一道宽为2厘米的伸缩缝，而实际按45℃的温差来设计，它的伸缩缝不应该这样设置。因为按照伸缩量的计算公式可知，对于这样的桥梁施工人员只需在桥梁的上端留一道缝宽为2厘米的伸缩缝便可以了，如果是坡桥最好留在高处的一端，然后把另外一端桥面的铺装以及背墙充分粘结在一块，这样既有助于节约施工成本，还能防止跳车现象的产生。

设计人员只有预留合理的伸缩缝宽度，才能促使它能随温度自由变化，即在夏季可以随时将其拉紧，冬季降温时可随时将其拉开，从而延长伸缩缝的使用期，进而避免小桥头跳车现象的出现。很多伸缩缝装置施工案例表明，被挤坏的伸缩缝属于少数，而大部分要属缝比较宽的、很容易引起跳车现象的伸缩缝装置，伸缩缝的跳车现象越严重其破坏速度也就越快，这样便会形成恶性循环。另外由于混凝土本身具有较高的抗压强度，即便受到挤压，倘若在施工规范规定的范围内，便不会给桥梁结构带来破坏，从这可以看出，伸缩缝装置的设计跟伸缩缝宽度具备的安全系数大小一点关系也没有，所以没有必要采用安全系数过高的伸缩缝宽度。

四、结语

总而言之，伸缩缝装置尽管在桥梁整体构件中所占比例不大，但是其重要地位还是不容置疑的，因而施工人员要妥善处理好伸缩缝装置的施工设计，促使其可以按照正常的流程进行施工，进而确保桥梁能够如期竣工，不会耽误正常通车以及整体功能的充分发挥。

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