《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-2004）在實踐中運用的歧義及研究

陳慶華

江蘇省交通工程集團有限公司，江蘇 211500

《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-2004）中最核心的部分是對模數式伸縮裝置的定義、整體性能要求、材料要求、組裝要求均作了較為詳細的闡述。且明確規定《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-2004）代替《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-1997）。現將我們在大橋的伸縮裝置中使用最多的伸縮量最大為160mm型伸縮裝置為例進行分析，我們在接到由橋梁設計單位提供的伸縮縫圖紙中關于GQF-MZL160型伸縮縫，其在結構圖中所出具的大樣往往是與《公路橋梁伸縮裝置》（李揚海等著。人民交通出版1997年版）中關于GQF-MZL型伸縮裝置的大樣一致。由于兩者在結構設計原理及原材料的使用中存在一定的相同點和區別點，故設計及橋梁從業人員仍未能真正的解讀和運用《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-2004）中的GQF-MZL型伸縮裝置。

1 相同點的分析（主要針對承重部分）

1.1 中梁的設計

GQF-MZL型伸縮裝置，中梁間最大縫隙寬度選擇80mm為模數，則中梁間距最大為160mm，支承橫梁間距最大控制在1800mm范圍內，設計荷載除中梁本身自重q外，以汽車-超20級荷載進行設計計算，其主后軸載為140kN，并考慮汽車荷載的沖擊作用，沖擊系數按橋規取為1.3，這樣作用在中梁上的車輪荷載P=91kN，偏安全可按簡支梁考慮，根據采用16Mn（Q345）整體成型異型鋼（王字鋼）尺寸決定的幾何特性，經上述計算驗算，均能滿足設計強度和變形的使用要求，只要支承橫梁的間距控制在1800mm以下，此類中梁具有足夠的安全度。

1.2 支承橫梁的設計

支承橫梁按在位移控制箱內的支座上的簡支梁計算，設計荷載除考慮垂直荷載q和p的作用外，還應考慮汽車荷載剎車時產生的制動力影響，制動力根據橋涵規范定，按照不小于一輛重車的30%計算，其產生的最大水平力T=21kN，并按垂直力P和水平力T共同作用最不利荷載組合確定橫梁截面尺寸。

2 不同點的分析（主要針對位移和承重部分）

2.1 位移控制材料的比較

《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-2004）中GQF-MZL型伸縮縫位移和支承系統采用了承壓和滑動支座和聚氨脂彈簧進行控制。而《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-1997）GQF-MZL型伸縮縫是采用連動機構和位移控制臂進行控制，位移控制箱中有承壓和滑動支座但沒有聚氨脂彈簧，采用的是機械方式的聯桿鏈條連動結構。由于GQF-MZL型伸縮縫絕大部分采用金屬材料，故其160型每米重量多50kg左右。（毛勒伸縮縫130kg左右，GQF-MZL型伸縮縫180kg左右）。

2.2 使用效果的比較

首先位移控制系統的比較，毛勒伸縮縫采用聚氨脂彈簧進行控制，使梁與梁之間的作用力始終趨于平衡，聚氨脂彈簧的抗疲勞的能力非常強，經過200萬次的疲勞試驗也不會產生裂紋，GQF-MZL型伸縮縫是采用連桿鏈條和鋼制作彈簧進行控制，采用的機械式的原理，來作用于梁與梁之間，通過多年實踐證明，通車時間長了，經過長期車輛荷載的反復作用，連桿鏈條的螺栓易于脫落，鋼制作彈簧也會產生非彈性變形使得其作為彈簧的功能在逐漸減弱并喪失。其次支承系統的比較，毛勒伸縮縫采用了承壓和滑動支座，這種安置方式在伸縮縫運動方向上提供了彈性和滑動的支承，防止了支承元件的偏移，消除了邊梁在滑移表面的壓力，中間梁與支承梁的連接采用焊接，當車輛載作用于中間梁時，承壓和滑動支座中的橡膠會產生變形來吸收能量，并在荷載撤離后瞬間恢復，防止了鋼構件的損壞，而GQF-MZL型伸縮縫中間梁與支承梁的連接采用螺栓連接，通車時間久了由于車梁的沖擊，螺栓連接也會松動脫落。另外在橋梁橫向發生位移時，毛勒伸縮縫中的聚氨脂彈簧也會產生阻尼的作用，而如果伸縮縫是剛性連接的則不能自由的適應橋梁的橫向位移，從毛勒伸縮縫在江蘇使用了十多年的情況看，它的使用周期都在十年以上。

3 國外伸縮縫的使用情況比較

目前在歐洲、美洲的模數式橋梁伸縮縫中已絕大部分采用聚氨脂彈簧作為位移控制系統，而不采用連桿鏈條和鋼制作彈簧。橋梁伸縮縫的工人作性能也不以重量作為檢驗的指標。

對以上各種情況的綜合分析：目前規范中對鋼材的部分可以進行檢測，由于對于壓緊支座、承壓支座的檢測還沒有專業的試驗工裝和試驗原理，故對其的檢測和聚氨酯位移控制彈簧的檢測目前國內還是空白，《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-2004）中對于壓緊支座、承壓支座的要求僅是其橡膠的物理機械性能要求。為了鑒別其質量，可以通過與國外合格產品進行的對比試驗來判斷質量的優劣程度。

下面是我們生產承壓支座和壓緊支座的國內廠家用自己的合格產品與進口的承壓支座和壓緊支座產品在同樣的受力狀態下進行了對比試驗。試驗顯示：

1）在承載力小于150kN（設計荷載120kN）的時候自產產品和進口產品幾乎都沒有變化，當承載力在150kN的時候自產產品和進口產品都發生了變化，但是自產產品在承載力大于是150kN的時候比進口產品明顯；

2）產品在破壞的時候橡膠沒有發生變化，只是PTFE發生變化，在PTFE發生破壞的時候，橡膠沒有發生變化；

3）對于壓緊支座而言，在相同的壓力下，自產產品和進口產品與進口的幾乎相當。

試驗結論：自產產品滿足設計要求，且能夠達到進口產品技術參數的95%以上。

《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-2004）中可以從極限受力狀態下承壓支座和壓緊支座的變形情況來完善產品的合格指標。

[1]《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-2004）[M].人民交通出版社出版，2004，10.

[2]李揚海，程潮洋編著.公路橋梁伸縮裝置[M].人民交通出版社出版，1999，3.

[3]《公路橋涵設計通用規范》JTG D60-2004[M].人民交通出版社，2004，10.