对公路桥梁伸缩装置的病害探因与优化

摘要:本文主要从桥梁伸缩装置在设计、制造、施工和养护等阶段分析其病害原因，并提出病害防治措施。

关键词:桥梁；伸缩装置；病害；防治措施

桥梁伸缩装置主要作用是保证桥面的自由变形并起到加固梁端、填充间隙的作用，是桥梁工程的重要附属结构。随着公路桥粱修建规模的不断扩大，桥梁车辆通行量也不断增大，车速的提高和轴重的增长，对桥梁伸缩装置的要求越来越高。其耐久性、行驶舒适性、防水性、施工方便性、维修简便性和经济的合理性，日益受到业内人士的重视，产品更新很快，但伸缩装置的病害和损坏也很普遍。因而，对其病害和损坏原因进行分析，对设计施工等提出改进的建议很有必要，以减少病害，延长寿命。

1 伸缩装置破坏原因分析

桥梁伸缩装置是桥梁的薄弱部位，它装置在梁端。相邻区域很小的不平整就会使它承受很大的冲击力。由于长期暴露在自然环境中。直接承受车辆的反复冲击，受到雨雪、泥沙、油污的直接侵蚀，使用环境恶劣，所以伸缩装置是桥梁上最容易受到破坏的部位。造成桥梁伸缩装置破坏的因素从广义上可以归咎为伸缩装置与其实际受力状况不相适应。这种不一致既有伸缩装置设计选型、制造方面的原因。又有施工、养护管理方面的原因。

1.1 设计

(1)设计时梁端部未能慎重考虑，在反复荷载作用下，梁端破损引起伸缩装置失灵。有些桥梁结构，桥面板端部刚度不足，当桥面板受到汽车荷载作用时，因翼板较薄，横向联系较弱，导致桥面板反复变形过大；(2)伸缩量计算不准确，没有考虑到伸缩装置安装时的实际温度对伸缩装置的影响，伸缩装置本身无法或很难调整初始位移量，选型不当，采用过小的伸缩间距，导致伸缩装置破损；(3)一些设计是将伸缩装置的锚固件置于桥面铺装层中，与主梁（板）连接的部分很少，而且力的分布不容易传递，微小的变形可能演变成大的位移，最终导致砼粘结力的失效；(4)使用粘结或橡胶材料等制造的新型伸缩装置，材料和结构选择不当，防水、排水设施不完善，造成锚固件受腐蚀，梁端和支座侵蚀严重；(5)设计上未严格规定伸缩装置两侧的后浇砼和铺装层材料的选择、配合比、密实度和强度，产生不同程度的破坏，致使伸缩装置营运质量下降。

1.2 材料工艺、制造

伸缩装置目前所用的材料基本上都是橡胶和钢材。前者太柔而后者太硬。只有解决好刚柔的问题，伸缩装置才能经久耐用。另外就是制造工艺达不到技术要求。

1.3 施工

（1）对桥梁伸缩装置施工工艺重视不够，未能严格掌握施工工艺和标准，并按安装程序及有关操作要求施工，致使伸缩装置不能正常工作；（2）伸缩装置两侧水泥砼和沥青砼铺装层结合不好，碾压不密实，容易产生开裂、脱落。加上刚柔相接，容易产生台阶，最终引起伸缩装置的破坏；（3）后浇砼（或其它填充料）浇注不密实，时常出现蜂窝、空洞等，达不到设计的强度要求，难以承受车辆荷载的强烈冲击。有时提前开放交通，致使过渡段的锚固混凝土产生早期损伤，从而导致伸缩缝营运环境下降；（4）伸缩装置安装是桥梁施工最后几道工序之一，为了赶竣工通车，忽视内部质量管理，施工人员疏忽大意，伸缩装置锚固钢筋焊接的不够牢固或产生遗漏预埋钢筋的现象，梁端伸缩缝间距人为地放大和缩小，定位角钢位置不正确，给伸缩缝本身造成隐患，质量不能保证。

1.4 养护管理

伸缩装置在使用期间要经常清理缝内的杂物。对钢组件要定期进行防锈处理，如果不进行养护就会使使用寿命缩短。由于现在重型车辆大幅度增加，超载现象也屡禁不止，导致伸缩装置所承受的车辆荷载超过设计承载力。任何装置都有一个承载力的问题。伸缩装置也一样。如果车流量远远超过预计，车辆又严重超载，就会造成伸缩装置的实际受力比设计承载力大的多，其后果就是过早破坏。

2 伸缩装置设计、施工及养护管理的优化

2.1 科学合理选用伸缩装置

合理选定型式是保证桥梁伸缩装置有较好的使用效果和耐久性极为重要的第一环节。首先要根据道路性质、桥梁类型，准确计算伸缩量，并预留必须的富裕量而适当选大一型号。其次要综合考虑道路、桥梁和伸缩装置整体的耐久性、平整性、排水性和防水性、施工性、维修性及经济性等，尽量选用构造简单。施工、维修容易的伸缩装置。

2.2 对伸缩装置的桥面板端采取加强措施

由伸缩装置破坏的主要原因可知。其质量好坏、寿命长短关键是锚固系统，而锚固的基础是过渡段砼，即桥面板端部。因而，对此一定要进行特殊设计处理。在设置伸缩装置的桥面板端部，根据选型产品的尺寸要求适当改变其尺寸和构造设计，确保过渡段后浇砼满足尺寸要求，以增强过渡段砼的整体性。针对砼的震动破坏，可选择快凝高强砼或高强度的环氧树脂砼作为填充料。

2.3 严格掌握施工工艺标准和安装工序进行施工

首先，应按选定伸缩装置的技术要求，结合桥梁实际情况制定详细的施工方案。其次要精心准备精心施工。要选择适当的施工时机，安排足够的工期。施工时应选择气温低时进行，而且采用后装法(先做桥面后安装)。安装前槽口清理尺寸要够，冲洗要干净彻底。定位时，要按照实际温度对定位尺寸，预留缝宽进行调整。焊接要注意顺序，焊接长度要满足规范要求。浇筑砼时要振捣充分，使之密实。并尽量与桥面齐平，误差不超过lmm。施工后特别注意加强养护和保护。

2.4 采用改性桥面铺装

保证伸缩装置处的桥面平整度影响桥梁伸缩装置处的桥面平整度的因素除了伸缩装置的安装质量，形式的选择，伸缩体的受压与受拉状态下的变形等情况，另外，还有一种很重要的因素。那就是桥面铺装材料的影响。如果桥面铺装是砼的f刚性)，则其平整度在长期的使用过程中，基本没有变化。如果桥面铺装是沥青砼的f柔性1。情况就不同了。长期在反复车轮荷载作用下的压缩推移变形。使伸缩装置锚固系统的现浇砼与沥青砼产生一定的高差。造成了该处的跳车。灌人式半刚性桥面铺装就是为解决这一问题而出现的一种改性材料。这种铺装是以沥青砼作为基体与改良的水泥浆组合而成。它的使用。比较理想的解决了伸缩装置的平整度问题。

2.5 加强维护与保养

（1）在桥梁伸缩装置前后出现轻微凸凹不平、细微裂缝、异常响声时，应从桥面板底部观察伸缩装置的状态、产生的声音、振动情况等各方面进行观察、分析，确定伸缩装置的运营状况、破损的具体部位、损坏程度并根据具体情况制定修补方案及时进行维修保养。（2）在伸缩装置附近的桥面，应及时清理泥沙及杂物，特别是在冬季及雨季，以防止泥沙及杂物随雨雪水进入伸缩缝中，污染及阻碍伸缩装置的正常伸缩及锈蚀伸缩装置。（3）对于损坏严重的伸缩装置必要时应进行大修或进行更换。伸缩装置的大中修一般要影响交通可根据具体情况进行交通管制，或半幅断交。或白天开放交通夜间进行施工。夜间进行施工时，首先要注意安全这是很重要的，白天开放交通时，应使用桥面盖板保障车辆正常运行，同时也保护桥面和伸缩装置。不论采取哪一种施工方法桥梁伸缩装置的大中修，应考虑快捷、简便的施工方法，采用构造简单经久耐用的伸缩装置。在施工前必须对伸缩装置的材料性质、构造形式和施工工艺进行充分的研究分析综合考虑。

3 结语

伸缩装置是桥梁的一个重要组成部分，很容易发生损坏，对桥梁本身安全和营运带来严重的影响。如果设计、施工时及养护期间对伸缩装置予以足够的重视并加以改进和完善，那么伸缩装置的病害一定会减少，使用寿命也大大延长，桥梁本身安全和车辆营运安全一定会得到更好保证。

参考文献

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