論橋梁伸縮縫的設計及其質量控制措施

摘要：伸縮縫裝置作為公路橋梁構造不可或缺的一部分，伸縮縫的主要作用是調節上部結構之間的位移和聯結。本文從影響公路橋梁伸縮縫的原因進行析，論述了改進伸縮縫工程的控制措施。

關鍵詞：橋梁；伸縮縫；質量控制

橋梁伸縮縫的作用在于調節由車輛荷載環境特征和橋梁建筑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。橋梁伸縮縫裝置是橋梁構造的一部分，如果設計不當、安裝質量低劣、養護不及時等，都會在橋梁伸縮縫處引起跳車。橋頭伸縮縫處跳車問題是目前國內公路較常見的道路病害。橋梁伸縮縫處出現破壞，接縫處下沉，路面損壞，出現了不同高低的錯臺，輕者使車輛通過時產生跳動與沖擊，從而對橋梁和路面造成附加的沖擊荷載，重者甚至引起行車事故。為了消除臺階，防止跳陣，保持良好的路況，有關部門及施工單位采用了許多行之有效的措施與辦法，在很大程度上減少了橋梁伸縮縫處跳車病害。其中橋梁伸縮縫的安裝施工是公路橋梁建設中一項極為重要的施工項目，安裝質量的好壞直接影響到行車的平穩性、舒適性和橋梁的質量及其使用年限。

一、影響伸縮量的基本因素

1、溫度變化

溫度變化是影響伸縮量的主要因素。由于我國幅員遼闊，溫差懸殊、變差幅度各地不一。由于溫度使橋梁內部溫度分布不均勻會引起大跨徑橋梁端部產生變位，一般跨徑比值較小，可不予考慮；大跨徑橋梁，設計時應予考慮。

2、混凝土的徐變和收縮

鋼筋混凝土橋及預應力混凝土橋需考慮其徐變及收縮。徐變量按梁在預應力作用下的彈性變形乘以徐變系數=2 求得。收縮量以溫度下降 20～C 來換算。應當考慮安裝時混凝土的徐變和收縮已完成的部分。為此應將全部徐變和收縮量乘以折減系數8。徐變的齡期是以施加預應力后的時間計算，收縮是以澆筑混凝土以后到安裝時的全部齡期計算，設置伸縮裝置后施加的預應力需另加。

3、各種荷重所引起的橋梁撓度

活載、恒載等會使橋梁端部發生變位，而使伸縮裝置產生垂直、水平及變位。如果梁比較高，且伴有振動的情況，應格外注意。由于加寬橋面而要設置縱向伸縮裝置時，由于跨中撓度較大，還應注意在振動時變位隨時間變化的相位差。

4、地震影響使構造物發生變位

地震對伸縮裝置的變位影響比較復雜，目前還難以把握，在設計伸縮裝置時一般不予考慮；但如有可靠資料能算出地震對橋梁墩臺的下沉、回轉、水平移動及傾斜量時，在設計時給以考慮當然更好。

5、縱坡對變位的影響

縱坡較大的橋，通常施工時把活動支座做成水平的，因而在支座位移時在路面產生了一個垂直差（△d），其值為水平位移乘以縱坡（tg0），在變位較小的情況下可不予考慮，但對組合鋼橋變位大且縱坡也大的情況下，設計仲縮裝置的形式就應認真對待。

二、伸縮裝置設計的方法

1、小跨徑的中小橋（如20m以內的）宜不設伸縮縫。支座采用固定式橡膠支座，讓墩臺的彈性變形和臺后的土抗力來抵抗溫度應力（因變形長度在1Ore 以內伸縮量一般在5mm以內）。也可以在路面及橋面鋪裝攤鋪完了，再沿原縫開一條寬 2cm深3-5cm 的假縫，內填以瀝青麻絮或其他可塑性材料以防面龜裂。

2、中、小橋宜采用 w 型伸縮裝置，它具有以下一些優點①仲縮體與鐵件聯接可不用膠水，而利用橡膠本身的預壓密縫防水；②構件尺寸小，相應材料用量省，施工方便，造價低；③溫度伸縮變形發揮像膠彈性材料性能。在外荷作用下則充分利用拱形結構的優勢。

3、從實踐和有關資料來看，不論 w 型、V 型、空心板型的橡膠體都可使用。毛病不在膠體本身，而是在整個伸縮裝置結構的設計是否合理。西德毛勒公司的仲縮裝置、近幾年應用較多的 I 卵伸縮裝置設計比較合理，在行車時它具有較高的剛度，在溫度變化時又變形靈活。

4、以前的橡膠式空心板由于中間是中空的，所以在橋體上固定定量的這種板材是很不牢固的，現如今隨著科學技術的發展，材質已經從空心板發展到了板式伸縮裝置，這種材質的伸縮裝置平整度非常好，在膠體內加入足量的鋼板，使形體不宜變形，從而達到抵制伸縮縫變形的作用。而且改善了施工工藝，注意到施工時的安裝溫度，其定位值 A 易于控制。經實橋施工2年來的考驗效果良好。其缺點是變形欠靈活。據有關方面介紹每延米須施加 2.5t 的壓力方能達到其設計縮短值，而且價格比較貴。

三、施工工藝控制措施

1、良好的控制施工過程，嚴格的按照施工質量控制程序和規范來組織施工在項目開始前，做出詳細完整地一套系統組織方案和項目計劃出來。精心安排、統籌組織。

2、像這種職能型項目，成立專門的技能操作小組，來獨立兼配合的原則方式完成任務。明確任務，做到職責分明。

3、駐地監理對切縫、開槽、型鋼安裝、澆筑混凝土等各道工序的施工均應進行認真的檢查，驗收合格后方可進入下一道工序。同時對型鋼安裝、澆筑混凝土等重要工序均要全過程旁站。

4、良好的施工過程首先要有一個完成有序地施工計劃，充分地工前準備。完整地圖紙，設備的安裝操作規程等。并進行施工操作規程培訓；對伸縮縫的位置編號進行檢查。對伸縮縫進行順直度、平整度扭向及間距進行檢查驗收工作；機械設備配備齊全.小型機具應全部到

位，尤其是發動機，必須檢查其完好率。同時確保有一臺作為備用，保證施工順利進行；合理選擇拌和站及混凝土的運輸，混凝土采用 C50鋼纖維高強度混凝土，長距離運輸容易出現離析，應盡量保證拌和站的位置使運輸距離最短；配備彩條布、土工布、鋼板或帆布，以防止路面污染；做好施工警示標志，加強交通管制。確保施工質量。

5、切縫：要求在切割伸縮縫之前必須對瀝青油面平整度進行檢測，根據實際平整度情況考慮是否適當擴大切割面的寬度（要求一邊最多比設計要求加寬 30cm），如果加寬切割后路面平整度仍達不到伸縮縫安裝要求.要對路面進行返工處理，再進行伸縮縫施工，以避免因瀝青面層不平整而影響伸縮縫的施工質量。如果平整度沒問題。就根據施工圖紙要求確定開槽寬度，準確放樣，打上線用切割機割縫，鋸縫線以外的瀝青混凝土路面，就以貼膠帶紙或加蓋塑料布進行保護，以防止鋸縫時產生的石粉污染路面。

6、開槽。用風鎬開槽，開槽深度不小于 12era，伸縮縫開槽后應將槽內所有雜物清除干凈，同時應在旁邊放好彩條布或鋼板，將開槽產生的雜物統一放在彩條布或鋼板上；如發現梁與梁之間間隙不符合要求（即大于或小于規定范圍），應采取以下措施加以處理：

①仲縮縫寬度鋼梁兩端為 5cm，鋼筋砼梁問為 lem 實有縫寬小于上述規定得應鑿寬到上述寬度。

②實有梁問縫隙超過第一項規定時，再保證縫寬的前提下。應盡可能用砼補實且設直徑 16mm 螺紋懸臂加強筋，其水平長度為鋸縫問寬度之半減 6cm，兩端均帶直角鉤，間距 20cm，每側懸臂鋼筋用 3 根直徑為 8ram 橫向鋼筋相連，直徑為 16mm 螺紋鋼筋頂面在伸縮縫型鋼底以下 2cm。

③應理順、理直槽內的預埋筋及錨固筋，對預埋筋應進行除銹處理，同時如果檢查發現原來梁板預埋鋼筋不足，應及時補打數量足夠的膨脹螺栓，以確保型鋼的安裝質量；開槽后應禁止車輛通行，禁止施工人員及其它人員在槽兩側邊緣踩踏。影響砼施工質量。另外，應為橋梁伸縮縫的原因，跳車成為我國的公路上急需解決的問題，但到此為止都還尚未解決。經過近些年的努力，我國已經在消除臺階，保持路況防止跳車方面采用了很多的方式，同時也取得了很好的效果。建設了車輛在橋梁伸縮縫出的跳起度。橋梁的最終使用年限的決定，其中橋梁伸縮縫的多少就有著很大的關系，在橋梁施工中，伸縮縫的良好安裝直接關系著整個橋梁的質量和車輛運行的舒適度。