淺析橋梁伸縮縫設計

王青城

(黔東南州交通勘察設計院)

1 引 言

傳統的橋梁構造使其很容易產生變形，尤其是在氣溫變化、施工材料等因素的影響下更會導致橋梁結構的損壞，而橋梁伸縮縫裝置就是給予橋梁結構變形一定的空間范圍，能夠使橋梁梁端與梁臺背墻之間可以一定程度上的變形。正確合理的設計和施工安裝伸縮縫，可大大加強公路橋梁的使用壽命、運輸安全以及車輛行駛的舒適度、平穩度。但是，隨著社會經濟的不斷發展，越來越多的車輛出現在道路上，尤其重型的施工車輛對公路的頻繁碾壓，加速了對橋梁伸縮縫的損壞，一旦橋梁結構被破壞，將會給行人帶來生命和財產上的威脅。因此，如何維護橋梁伸縮縫的質量和延長橋梁伸縮縫的使用年限也成了相關人員和專家所要面臨的考驗。

2 橋梁伸縮縫類型

(1)對接式伸縮縫

對接式伸縮縫裝置可細分為填塞對接型和嵌固對接型2 種裝置，此分類是以該裝置的構造形式和受力特點為依據進行的。填塞對接型伸縮縫是將橡膠、木板、瀝青等材料混合填塞在縫隙處，這些材料具有一定的伸縮性，該種伸縮縫裝置的伸縮量在40.0 mm 以內，多運用于常規橋梁中;嵌固對接型伸縮縫是根據鋼架結構的不同嵌固不同形狀的橡膠條，通過橡膠條的的拉壓性讓橋梁有一定范圍內的變形，該種伸縮縫裝置的伸縮量在80.0 mm 以內。

(2)鋼制式伸縮縫

鋼制式伸縮縫裝置，顧名思義，是以鋼材裝配而成的，此裝置可直接承受車輪荷載。鋼之式伸縮縫裝置有不同類型和尺寸，包括鋼梳形板伸縮縫裝置、鋼板疊合式伸縮裝置等。該種伸縮縫裝置曾常應用于鋼架橋梁，現也常用于砼橋梁。

(3)橡膠剪切式伸縮縫

橡膠剪切式伸縮縫裝置是根據橡膠材料較低的剪切模量設計而成的。該種伸縮縫內設計有上下槽并預留螺栓孔，將橡膠里填埋錨固鋼板和承重鋼板，該裝置通過上下槽之間的橡膠變形從而實現整個橋梁結構的相對位移。同時，橡膠里預埋的錨固鋼板，通過螺栓與梁端連接的受力原理形成的結構構造。

(4)模數式伸縮縫

隨著社會的不斷前進，橋梁結構也著突破性的發展，現如今，不同類型、大規格的橋梁越來越多，對橋梁伸縮縫裝置的要求也越來越嚴格，合理科學的橋梁伸縮縫裝置的選擇是橋梁設計的重要決策之一。因此，出現了模數式伸縮縫裝置，該種裝置的吸震緩沖性好，又易做到密封橡膠與強度大的異型鋼的組合，該類伸縮縫裝置的不同點在于其承重異型鋼梁和傳遞伸縮力的傳動機構形式及原理上的差異。模數式伸縮縫的圖形結構如圖1。

圖1 模數式伸縮縫

(5)無縫式伸縮縫

無縫式伸縮縫表面無縫，行車安全舒適。該裝置利用熱塑彈性材料、橡塑伸縮體、熱塑彈性材料以及角鋼組合而成。可廣泛應用于公路中的小型橋梁，既經濟、安全，又美觀、方便。無縫式伸縮縫的圖形結構如圖2 所示。

圖2 無縫式伸縮縫

3 橋梁伸縮縫施工程序

(1)在橋梁伸縮縫施工之前，先研究具體的施工方案，對各項施工程序進行嚴格審查并驗收，對鋼材安裝、混凝土澆灌等進行監察。

(2)做好施工前的準備工作，對各種機械設備進行檢查，保證機械完好無缺，確保施工順利進行;施工過程中所需的混凝土需要短距離運輸，以防止長距離運輸出現的離析現象;要做好對各種施工材料的準備工作，避免用時缺少材料;施工路段要有警示標語，以防發生交通事故。

(3)切縫。切割伸縮縫之前需要檢測瀝青路面的平整度，根據瀝青油面的平整度來決定伸縮縫切割面的寬度，若是平整度達不到要求，必須返工處理，確保伸縮縫的施工質量。若是平整度符合要求，則根據施工圖紙的要求進行放樣、打線、切縫，鋸縫線周圍的瀝青混凝土需用塑料布進行保護，防治粉塵污染了路面。若切縫時使用的干切法，則需要立即使用鼓風機吹干凈，防治造成路面污染。

(4)開槽。用風鎬開槽，開槽的伸縮縫寬度不得小于12 cm。開槽后若發現梁與梁之間間隙未達到要求，則需要立即采取措施加以處理;另外施工人員及行人不得在兩側邊緣踩踏，同時禁止車輛通行，影響工程質量。

(5)型鋼安裝。安裝前將槽內的雜物清除干凈，可用高壓水槍對橋梁進行沖洗，確保無雜物，提高工程質量;安裝型鋼時，要對順直度和平整度進行檢測，避免工程完成后因順直度和平整度未達到要求而返工。利用分段點焊加固的方法對型鋼進行加固，以防止其因溫度過高而變形，焊接時應先焊接頂面，再焊接側面，最后焊接底面，確保焊接質量。

(6)混凝土澆灌。混凝土的配比要嚴格按照審查過后的施工方案設計。混凝土坍落度控制在20 mm 以內，確保C50鋼纖維混凝土質量;混凝土澆灌的同時要采取同步振搗的方法，要確保無氣泡。

(7)安裝橡膠條。安裝橡膠條之前對伸縮縫內進行清理，以免雜物夾在縫內。橡膠條安裝應美觀、平整、得體;橡膠條安裝時型鋼間隙不僅與安裝時的氣溫有關，還與橋梁的伸縮量的誤差有密切關系。這些都是橡膠條安裝時所需注意的細節。

4 造成橋梁伸縮縫損壞的因素

(1)伴隨著經濟的發展，眾多重型車輛的出現對公路橋梁的伸縮縫裝置具有很大的損壞作用，各種重型車輛對伸縮縫的撞擊和反復荷載作用的持續增加加速了伸縮縫的破壞，用于伸縮縫裝置的材料經過長期的磨損和氣候的影響，也使得砼面板的結合強度降低。

(2)伸縮縫的接頭經過長期的磨損，造成了伸縮縫填裝材料的硬化以及環氧樹脂砂漿的脫落，這是伸縮縫裝置損害的主要原因。所以在施工時，對接頭處要進行認真的清理工作。

(3)施工人員在安裝過程中的操作失誤，使得伸縮縫裝置與橋面板胸墻的垂直錯位，加大了來往行駛的車輛對伸縮縫裝置的沖擊力。

(4)伸縮縫裝置安裝必須由專業的安裝隊伍施工操作，橋梁伸縮縫裝置安裝過程中若是有失誤或是不當的地方，應立即返工，有些施工隊為加快施工速度，偷工減料，施工過程中不認真負責，導致工程完成后不能及時解決引發的一系列問題。

5 橋梁伸縮縫的重要作用

橋梁伸縮縫可使得橋梁結構能承受一定范圍內的變形，現今橋梁采用伸縮縫設計可大大提高橋梁的平穩性，行駛車輛在橋面上行駛的平穩、舒適、安全。同時，橋梁伸縮縫裝置保證了橋梁在氣溫變化、荷載作用、混凝土收縮膨脹變化等眾多因素影響下按其可接受范圍內的自由伸縮及變形。橋梁伸縮縫裝置的合理選擇，是保證了橋梁結構較長使用年限的一個基本條件，同時也影響了橋梁的經濟價值和社會價值。

6 結 語

當今橋梁設計正在逐步適應社會經濟的快速發展，不同風格、不同類型的橋梁對橋梁伸縮縫的要求也逐步提高，科學合理的橋梁伸縮縫的施工工藝和施工質量都要經得起實際情況的考驗，它密切關系著人類的生命財產安全，加強對橋梁伸縮縫裝置的研究會是一項永不松懈的偉大工程。

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