橋梁伸縮裝置使用情況和破壞原因分析

趙學同

（河北廣通路橋工程有限公司，河北 邯鄲 056000）

0 引言

隨著我國公路和道路工程的發展，交通量和重型車輛的增多，中期和初期階段的橋梁中各種類型的伸縮裝置普遍出現連接縫的材料脫離、脫落及老化，錨桿間斷和拉開等現象，并且大部分的伸縮裝置已經處于破壞狀態。而近幾年來采用的伸縮裝置，如板式伸縮裝置，由于上述原因，有相當大的一部分已經破壞。為了進一步了解橋梁伸縮裝置的使用情況并對相關的破壞原因和破損狀態進行分析，收集了全國部分地區的橋梁養護數據進行了數據統計。

1 橋梁伸縮裝置使用的調查

根據2003年的調查資料，北京市政管理處，天津市政管理所等多個城市的市政管理部門所管理的橋梁共2 940座，調查了598座，占總橋梁的25.5%；其中伸縮裝置已經破壞的橋梁數291座，占被調查橋梁總數的49.7%（見表1）。總的看來伸縮裝置的完好程度和完好率不高，破壞率非常高，情況很嚴峻。

表1 全國13個城市橋梁伸縮裝置現狀統計

除北京之外的上述12個城市橋梁的建設管理部門，于2004~2005年間對所管轄的242座橋梁的伸縮裝置進行調查，橋梁的伸縮裝置完好的為62座，占調查總數的26%，橋梁伸縮裝置統計完好程度如表2所示。

表2 伸縮裝置現狀分類統計

2 各類橋梁伸縮裝置破壞形式

各類橋梁伸縮裝置破壞形式如下：

a）嵌填式破壞形式 夏季橋梁伸長，縫隙中填料擠出、上鼓，引起跳車，冬季拉開斷裂造成漏水等；

b）嵌固對接式破壞形式 熱天鼓起、冬天脫落、錨固構件破壞和兩側混凝土（路面）破碎等；

c）橡膠組合剪切式破壞形式 橡膠板剝離，預埋鋼板外漏、脫落、斷裂，錨固螺栓間斷脫空飛出，兩側混凝土開裂破碎，出現坑槽等多種破壞形式，造成整體破壞；

d）鋼制支撐式破壞形式 鋼制型伸縮裝置，包括鋼梳齒板型和鋼平板疊加型，出現的破壞形式主要有焊口開焊，由于工藝上的問題和個別的焊縫不易焊牢，出現整塊鋼板脫落，錨桿構件薄弱造成松動，由于伸縮量較大，易于出現漏水現象造成腐蝕，縫隙內雜物不易清除而失去伸縮功能等；

e）模數支撐式破壞形式 模數式系列伸縮裝置，是國內近幾年來為了適應大位移橋梁工程的需要才研發出的產品，用量不是很大，試用期不算太長，暴露的問題也不太明顯，但在國外的相關的產品中主要有梁構件開焊，出現晃動噪音，伸縮均勻性差，甚至失靈，密封膠帶迅速老化，脫落或者跳出，裝置兩側的混凝土出現裂縫，坑槽，錨固系統不理想，出現局部或者整體性的破壞。

3 橋梁伸縮裝置破壞的主要原因

分析橋梁伸縮裝置破壞的原因是促進伸縮裝置發展的重要手段，盡管未作全國的公路和城市橋梁的調查，但從部分公路和橋梁的情況看，問題是比較嚴重的，目前可以歸納成如下幾個方面。

3.1 外部荷載的原因

交通量增大，重型車不斷增多，隨之重型車輛產生的沖擊荷載也明顯變大，一旦設計、施工上稍有不完善，就會導致破壞的產生。

3.2 設計方面的原因

有些橋梁結構橋面板本身剛度不足，當橋面板受到行車動荷載作用時，因翼板相對較薄，橫向的聯系就比較弱，導致橋面變形過大；由于大多設計時是將伸縮裝置的錨固構件至于橋鋪裝層中，與主梁的連接部分較少，這種方法在行車荷載作用下容易開焊、脫落而且使力的分布傳遞發生困難，微小的形變可能導致較大的位移，最終導致混凝土粘結力失效；伸縮量的計算不精確，忽略了伸縮裝置安裝時的季節溫度變化對伸縮裝置的影響，并且伸縮裝置自身并不沒有或者很難具備調整最初的位移量以適應季節溫度改變對于伸縮位移要求的功能，選型不合適是造成伸縮裝置破壞的重要原因；設計上沒有對伸縮裝置兩邊的混凝土后澆帶和鋪墊材料進行適當選擇，應對配合比、強度提出嚴格的規定和要求；對于粘結性材料以及相關的橡膠材料等一系列的新型材料的伸縮裝置錯誤的選擇，由于漏水，溢水使錨固構件受到腐蝕，梁端和支座侵蝕嚴重。

3.3 施工方面的原因

對橋梁伸縮裝置施工工藝要求重視不夠，未能嚴格按施工工藝標準和安裝工藝施工；錨固構件焊接質量沒有得到保障，只注意表面，忽視內部質量標準要求；后澆混凝土澆筑不密實，達不到設計的要求，出現蜂窩、空洞等，難以承受車輛的荷載的強烈沖擊；缺乏統一的質量驗收標準。

3.4 管理方面的原因

在伸縮裝置上的雜土、垃圾未能及時認真的清理，使原來設計的伸縮量難以保證；原有橋梁工作時間過長，維系不充分，破壞不斷擴大；汽車超載情況難以得到有效地控制，特別是缺乏夜間管理，車輛不按規定行駛，對橋梁伸縮裝置使用和耐久性也帶來了嚴重威脅。

4 結語

由上述橋梁的伸縮裝置破壞情況調查和原因分析可知，當設計、施工和養護管理任何一個環節有缺陷或者不足時，即會造成伸縮裝置的破壞，因此有必要在橋梁伸縮裝置的設計、安裝、施工和養護管理方面提出要求，并由相關的工作單位認真的貫徹實施下去，以保證橋梁安全。

[1]JTG D60—2004，公路橋涵設計通用規范[S].

[2]李揚海，程潮洋，鮑衛剛.公路橋梁伸縮裝置[M].北京：人民交通出版社，2001.

[3]日本道路協會.公路橋伸縮裝置手冊[M].沈春華，譯.北京：人民交通出版社，1991.

[4]JTG F801—2004，公路工程質量檢驗評價標準[S].