橋梁伸縮縫處跳車的成因分析及防治措施

王 凱

(河北路橋集團保通工程有限公司)

橋梁伸縮縫處跳車的成因分析及防治措施

王 凱

(河北路橋集團保通工程有限公司)

摘 要:結合多年從事高速公路橋梁伸縮縫處跳車防治設計、施工實踐，對橋梁伸縮裝置損壞的成因進行分析，并提出防治橋梁伸縮縫處跳車的基本措施。

關鍵詞:橋梁伸縮縫;跳車;成因分析;措施

1 橋梁伸縮裝置損壞的成因分析

我國高速公路橋梁主要采用的伸縮裝置有板式橡膠、鋅鐵皮、毛勒型鋼、TsT彈性體等伸縮縫。在參與建設的高速公路橋梁建設收尾工程勘查過程中，發現大部分的中、小橋大多數是采用板式橡膠或鋅鐵皮伸縮裝置，損壞比較嚴重，主要表現在混凝土破壞，繼而錨固系統破壞 ，最后整個伸縮裝置破壞而無法使用。而在滄州至黃驊高速公路的大、中小橋上主要采用的是毛勒型鋼及TST彈性體伸縮裝置。由于其結構形式和錨固形式大大改進，其合理性大大增強，相對于板式橡膠或鋅鐵皮伸縮裝置而言，先進、可靠 ，通過勘查發現損壞的現象不多。橋梁伸縮裝置由于設置在梁端構造薄弱部位，直接承受車輛荷載的反復作用，又多暴露于大自然中，容易受到各種自然因素的影響，因此，易損壞，難修補。伸縮裝置產生破損的原因主要有以下幾方面。

1.1 設計不周

設計時梁端部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。在伸縮縫設計過程中將伸縮裝置的錨固件置于橋面鋪裝中，與主梁(板)連接的部分很少，易造成開焊、脫落，導致混凝土粘結力失效。伸縮量計算不準確，沒有考慮到伸縮裝置安裝時的實際溫度對伸縮裝置的影響，忽視了產品的相應技術要求。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。設計上未對伸縮裝置兩側的后澆混凝土和鋪裝層在材料選擇、配合比、密實度和強度等方面提出嚴格要求或規定。

1.2 施工不當

對橋梁伸縮裝置施工工藝要求重視程度不夠，未能嚴格按照施工工藝標準和安裝工序進行施工。施工過程中，梁端伸縮縫間距沒有按設計要求完成，人為地放大或縮小 ，定位角鋼位置不正確 ，致使伸縮裝置不能正常工作。錨固件焊接質量不能保證 ，只注意表面，忽視了內部質量標準要求。施工時伸縮裝置的錨固鋼筋焊接不夠牢固，或產生遺漏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不好，后澆混凝土澆筑不密實，達不到設計的強度要求，使用過程中，在反復荷載作用下致使伸縮縫損壞。伸縮裝置安裝是橋梁施工的最后幾道工序之一，為了趕竣工通車，施工人員未嚴格按安裝程序及有關操作要求施工 ，或伸縮裝置安裝后混凝土沒有達到強度就提前開放交通，致使過渡段的錨固混凝土產生早期損壞，從而導致伸縮裝置過早破損。

1.3 伸縮裝置自身問題

伸縮裝置本身的構造剛度及錨固的構件強度不足.錨固系統不盡合理，錨固混凝土太薄，強度很難達到設計要求 ，在營運過程中產生不同程度的破壞。

1.4 連續縫設置不夠完善

為了減少橋梁伸縮縫，采用簡支連續梁結構并設置連續縫，目前連續縫的設置不夠完善，致使連續縫破損而產生橋面跳車。橋面連續縫處，變形假縫的寬度和深度設置不夠規范、統一，也不同程度地影響連續縫的正常工作。

1.5 養護不當

橋梁在營運過程中，落在伸縮裝置內的砂土雜物未能及時清掃，導致伸縮裝置逐漸破損。原有橋梁逐漸老化、橋面鋪裝層老化、接縫處橋面凹凸不平以及維修不充分等 ，均可引起伸縮裝置破損。

1.6 交通流量影響

橋梁在營運過程中，交通量增大、重型車輛不斷增多，車輛的沖擊作用也明顯變大，造成某些伸縮裝置的部件破損、脫落、松動，有的甚至引起橋面破壞，嚴重影響行車安全。

2 防治橋梁伸縮縫處跳車的措施

2.1 設計改進措施

設計時考慮梁端部足夠的剛度，以滿足營運過程中反復荷載的作用，以及適當的伸縮間距，以保證伸縮裝置的正常營運使用。改進橋面設計，簡支梁采用連續橋面，減少橋面伸縮縫數量。由于伸縮裝置所處部位和環境影響，應選用簡單且易于施工、維修的構造。

2.2 施工主要措施

伸縮裝置按照實際溫度調整設計，并且在施工現場作出修正方可施工。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。為進行全面維修 ，要做好各施工階段記錄的整理建檔工作。

2.3 合理選用伸縮縫裝置

(1)上部結構梁與梁及梁與臺之間的位移。

(2)錨固牢固可靠、經久耐用，能夠抵抗機械磨損、碰撞。

(3)車輛行駛平穩 、舒適。(4)能防止雨水和垃圾滲入。

(5)安裝方便、簡單，易檢查和便于養護。

根據上述要求，在河北省滄州至黃驊的高速公路工程中大、中、小橋伸縮裝置處治中主要選用了毛勒型鋼伸縮裝置。

2.4 伸縮裝置的安裝

(1)伸縮裝置的錨固寬度

按規范要求并考慮施工工藝的協調，伸縮裝置的錨固寬度以50 cm為宜，橋臺上宜采用背墻的寬度進行設置，既方便橋面板、現澆混凝土鋪裝層的施工，也能保障伸縮裝置的穩定性。

(2)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，錨固鋼筋按兩種情況設置。一般設計給定的都是對稱于橋寬中心、在梁(板)端部設置預埋鋼筋這樣鋼筋在每片梁(板)內的預埋位置都會不一樣，給施工增加了難度。因此 ，設計中應考慮錨固鋼筋以對稱于每片梁(板)的中心進行設置為宜。施工中要保證錨固鋼筋的作用。

(3)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的氣溫，計算伸縮縫的伸縮量來調整2塊定位鋼之間的距離，并按橋面高度將定位角鋼焊接

2.5 錨固系統設計

由于伸縮裝置設在橋面板端部，這是橋梁結構的薄弱環節，因此必須充分考慮錨 固系統的剛度，將伸縮裝置可靠地錨于梁體內，保證伸縮裝置承受荷載時能將荷載有效地傳遞給混凝土梁。故除對中梁剛度充分考慮外，對邊梁可采取下緣焊接錨固板和錨固鋼筋，以增加抗彎和抗扭剛度。預埋鋼筋上，以嚴格控制縫距。

2.6 連續縫的設置

從設計上改進連續縫的設置。連續縫的寬度按橋的設計跨徑和梁(板)的設計長度差值進行設置。橋面連續縫處，變形假縫的寬度和深度必須規范、統一，縫的寬度和深度宜按0.5 cm×2.5 cm的鋸縫進行設置，這樣便于施工。

2.7 加強養護

伸縮裝置在營運中要有計劃、有組織地檢查，注意早期小范圍的修補，以保證其正常工作。由于設計、施工、養護等相關部門的重視和共同努力，河北省滄州至黃驊的高速公路工程中治理橋梁伸縮縫處跳車效果良好，為同類大、中、小橋損壞的伸縮裝置處治積累了較成功的經驗。

中圖分類號:U445.7

C

1008-3383(2011)06-0168-01

收稿日期:2011-02-22