高速公路伸縮縫對橋頭跳車的影響

孟 鑫

(黑龍江省公路勘察設計院)

1 伸縮縫裝置對橋頭跳車的影響

伸縮縫從其構造上可分為：梳形鋼板伸縮縫、橡膠伸縮縫、模數式伸縮縫、填充式伸縮縫和無紡布伸縮縫等。

橡膠(板式)伸縮縫裝置是使用最多、最廣泛的伸縮裝置，基本上適用在中、小跨徑橋梁上。模數式(毛勒)伸縮縫裝置適用于所有大、中型橋梁上。還有近幾年比較廣泛使用的TST彈性體與碎石填充型伸縮裝置適用于位移量小的中、小跨徑橋梁。以上幾種伸縮裝置的結構形式、合理性、適用性都各有特點，但發生病害損壞的現象也不少，仍存在一些問題。

2 伸縮縫處跳車的原因及影響

2.1 橋梁伸縮縫的作用

橋梁伸縮縫是為消除梁體長度在溫度的作用下發生變化而產生位移，并保持行車平順而設置橋梁伸縮裝置。其作用在于調節由車輛荷載環境特征和橋梁建設材料的物理性能所引起的上部結構之間的位移和上部結構之間的聯結。所以橋梁伸縮縫如果設計不當，施工質量低劣，就會造成破壞而形成跳車。所謂橋頭和橋梁伸縮縫處跳車是指公路橋頭和橋梁伸縮縫處出現了臺階。這種臺階帶來的危害是很大的。

2.2 伸縮縫處橋頭跳車的影響

道路的設計，施工過程中存在一些不足或缺陷，導致橋頭跳車現象給車輛運行帶來許多不便甚至是潛在的危害。橋頭跳車的危害性，歸納起來有如下幾種。

影響行車安全、舒適。車輛通過橋頭陡坎，輕者行車不適、車輛顛簸，重者將產生劇烈的振動跳躍。沉陷不均還會造成側向搖擺，甚至導致行車事故。

公路通行能力降低。通過橋頭陡坎時，駕駛員被迫剎車減速，容易引起道路擁堵，使社會效益間接降低，降低人們對公路的總體評價。

對橋、車的沖擊破壞。跳車產生沖擊力，對橋梁和道路造成附加的沖擊荷載，加速了橋臺，橋頭搭板特別是支座和伸縮縫的損壞、橋頭搭板特別是支座和伸縮縫的損壞。同時也造成了車輛的機件、輪胎等磨損，降低了車輛的使用壽命。

使道路破壞表成惡性循環。行車跳動反過來又加重了對路面的沖擊，使路面破損進一步加劇，相互作用之間形成惡性循環。隨著時間的推移，瀝青類路面會使破損面積擴大、波浪、龜裂及沉陷等病害加重;水泥混凝土路面則會出現斷板，啃邊，唧泥等現象。

增大公路養護成本。橋頭跳車對橋、路和車輛都有影響，因此公路養護部門要拿出一定資金進行處治，加大養護投資，并且處治時，都會有不同程度影響道路交通。

3 橋梁伸縮縫裝置損壞的原因

3.1 設計不周

設計梁端時未能慎重考慮，在反復荷載作用下，梁端破損引起伸縮裝置失靈，另外，有時變形量計算不恰當，采用了過大的伸縮間距，導致伸縮裝置破損。

3.2 伸縮裝置自身問題

伸縮裝置本身構造剛度不足，錨固的構件強度不足，在營運過程中產生不同程度的破壞。

3.3 對伸縮裝置的后澆壓填材料選擇不當

對伸縮裝置的后澆壓填材料沒有認真對待，精心選擇，致使伸縮裝置營運質量下降，產生不同程度的病害。

3.4 施工不當

施工過程當中，梁端伸縮縫間距沒有按設計要求完成，人為地放大和縮小，定位角鋼位置不正確，致使伸縮裝置不能工作。

施工時伸縮裝置的錨固鋼筋不夠牢固或產生遺病預埋錨固鋼筋的現象，給伸縮縫本身造成隱患。

施工時伸縮裝置安裝的不好，橋面鋪裝后伸縮縫澆筑的不好，在反復荷載作用下致使伸縮縫損壞。

3.5 養護不當或提前開放交通

橋梁在營運過程中，后澆壓填材料養護管理不善，橋面沒有經常進行清掃，導致伸縮裝置逐漸破損。

伸縮裝置安裝后混凝土沒有達到強度要求就提前開放交通，致使過渡段的錨固混凝土產生早期損傷，從而導致伸縮縫營運環境質量下降。

3.6 橋面鋪裝的影響

接縫處橋面凹凸不平，橋面鋪裝層老化等均可引起伸縮裝置破損。

3.7 交通流量影響

橋梁在營運過程中，車流量大、車速快、超載車輛多，巨大的車輪沖擊力造成伸縮縫裝置的部件破損、松動。

4 橋梁伸縮縫處跳車的防治措施

4.1 對伸縮縫處的防治基本措施

(1)梁端特殊設計

梁端部要具有足夠的剛度，以滿足營運過程中反復荷載的作用。設計過程中要采用恰當的伸縮間距，以保證伸縮裝置的正常使用。

(2)合理選用伸縮裝置

選用伸縮縫裝置最主要的是伸縮裝置本身的剛度和質量，理想的伸縮裝置須滿足下列要求。

滿足上部結構梁與梁之間和梁臺之間的位移。

伸縮裝置的錨固是牢固可靠、經久耐用的，能夠抵抗機械磨損、碰撞。

車輛行駛平衡、舒適。

能防止雨水和垃圾滲入。

安裝方便、簡單、易檢查且便于養路工操作。目前，我國公路建設中采用的伸縮裝置類型較多，具體要根據各種伸縮裝置的使用狀況及適應范圍進行分析對比，選擇采用最經濟、最合理的類型。

(3)伸縮裝置的安裝

伸縮裝置的錨固寬度：梁(板)端的錨固寬度按50cm進行設置為適宜。橋臺上宜采用背墻的寬度進行設置。

伸縮裝置的錨固鋼筋：在預制梁(板)的端部和背墻內預埋伸縮裝置錨固鋼筋應以對稱，每片梁(板)的中心進行設置。

伸縮裝置的定位角鋼：伸縮裝置的定位角鋼一定要依據安裝時測定出的氣溫，計算伸縮縫的伸縮量來調整兩塊定位角鋼之間的距離，施工時嚴格控制縫距。對于此縫距應消除寧小勿大的做法。

(4)錨固區混凝土的澆筑

橋面行車道混凝土鋪裝應該同伸縮裝置錨固區的混凝土同時進行澆筑，不允許在該部位及整個橋面上留有施工縫。

(5)加強伸縮縫的養護

伸縮裝置在營運過程中必須加強養護，為伸縮裝置創造良好的工作環境，使其正常工作。

(6)橋梁伸縮縫的修復補救措施

對于在營運過程中損壞的伸縮縫裝置應及時進行修復、更換，以免造成更大的損失，具體的措施如下。

伸縮縫構件局部維修，更換伸縮縫裝置在損壞初期只是局部構件不能正常工作，此時維修，更換個別已損壞的部件，這樣即滿足了伸縮縫裝置正常工作的要求又可減少損失。

(7)修復更換伸縮縫裝置的原則

應以經濟合理為原則，即能利用的盡量利用，完全不能利用的徹底更換，以此達到我們修復更換的目的。總之，橋梁伸縮縫處跳車問題是個比較復雜的問題，牽連到設計、施工、養護各個方面，因而要解決這一問題也需要通過嚴密的設計、規范的施工、及時的養護才能解決或緩解這一病害。

4.2 其他方面的防治措施

做好臺背部位的地基處理。

選擇合適的臺背填料。

設置橋頭搭板。

設置橋頭縱坡。