公路與橋梁連接處及伸縮縫設計問題探討

王鵬

摘 要：公路與橋梁作為重要的市政建設工程，其中存在許多技術以及設計問題，如果處理不當，將會影響整個路橋工程的施工質量。文章重點對公路與橋梁連接處的伸縮縫設計進行分析。

關鍵詞：公路與橋梁；連接處；伸縮縫

雖然隨著近些年的發展，我國的公路和橋梁取得了很大的發展成就，無論是公路等級還是橋梁的施工技術都有了很大的發展，但是在實際的運輸過程中還存在著很多影響路橋使用效果的問題，比如橋頭的跳車現象，這種病害產生的最重要的原因是由于公路和橋梁的接縫處的設計和施工存在問題。因此，為了使交通運行更加順暢和便利，有關部門在施工前應該加強對連接處和伸縮縫的設計，規避由于跳車導致的公路橋梁運行質量下降的問題。

1 公路與橋梁連接處產生“跳車”現象的原因

要想改善公路橋梁的運行狀況，實現更加高效的運行，就必須要首先分析出產生這種跳車現象的原因，才能夠有針對性的提出解決的方案和和改進的措施。就目前來看，導致公路橋梁找出公路與橋梁連接處跳車現象的原因是由于在施工過程中產生了不均勻的沉降，或者是由于路橋內部的剛度和韌性產生了變化，因為在路橋施工過程中會用到很多不同材質和不同性質的材料，所以要想避免錯臺導致的跳車現象，就必須對不同結構之間進行設計上的優化。

2 針對接縫處理不當導致跳車的施工設計和改進建議

2.1 橋臺與路堤間的不均勻沉降問題

公路與橋梁的直接連接部位為橋臺和路堤，由于在分別施工的過程中為了保證兩個部位各自的質量，都進行了一定的加固處理，所以在剛剛施工完成的情況下無論是橋臺還是路堤都不會存在不均勻的沉降問題。但是由于公路和橋梁的使用的特殊性，使得經過了一定時間的通車后，施工部位的地基以及填土材料都會由于車輛的荷載產生一定的位置變化，從而形成不均勻沉降。針對這種原因導致的跳車現象，在施工設計的過程中應該充分的考慮不同材質的壓縮性，并且要采用一定的防護設施的建設，來保證橋臺后部的穩定。

2.2 排水不暢導致的路基沉陷問題

由于路堤和橋臺之間存在一定的接縫，所以容易導致滲水問題，一旦發生滲水，不僅會對現有的建筑材料進行腐蝕和腐化，還會加速路基和橋基下方的水土流失，從而形成了路堤和橋臺的不均勻沉降。為了避免這種問題導致的跳車現象，在施工設計的過程中，要做好施工環節的排水設計。

2.3 積極采用新的施工工藝和設計方案

在對路橋進行試驗的時候，有關研究人員發現采用一定的搭板設置可以有效的緩解路堤和橋臺之間的材料剛柔的差距，并且由于搭板的位置可以靈活的調節，所以根據工程的實際情況，對尾端的埋設深度進行調節，以此來適應不同的公路路堤和橋臺的施工情況。

2.4 公路與橋涵連接處的設計標準

由于公路和橋梁是兩種不同的建筑工程，所以在施工階段有各自不同的執行標準，這種情況下要想做好二者的連接處理，就必須在執行標準中尋求平衡。一般來說，我國的公路工程的設計標準允許的沉降范圍為一般路段小于等于三十公分，而連接位置小于等于十公分，但是由于公路上車輛運行速度較快，所以在路橋連接處一旦沉降超過一點五公分，就會產生跳車，所以有關設計部門應該充分的考慮二者的沉降差異。

3 橋頭跳車的修復設計

在實際的施工過程中，經常會遇到已經存在跳車的路橋的修復問題，修復施工雖然不同于初次施工，可以對路橋的整體設計進行修改，但是修復設計仍然對以后的路橋沉降問題有著非常重要的影響，因此有關部門應該加強對修復施工的設計方案的關注，已達到最佳的修復效果。一般來說，目前路橋修復工程中最常見的修復技術為混凝土注漿加固臺背填土技術，這種方式不僅操作簡便，還能夠有效的加強路基和橋基處的地基承載力。

4 橋梁伸縮裝置的功能及分類

橋梁伸縮裝置又簡稱為伸縮縫，主要由傳力支承體系和位移控制體系組成，它的主要功能一是將車輛垂直和水平荷載通過支承結構傳遞到梁體，二是適應橋梁縱、橫位移的變化和梁端翹曲發生的轉角變化。按使用的材料和用途，伸縮逢可分為純橡膠式、板式、組合式橡膠伸縮逢和模數式伸縮逢。板式伸縮裝置的伸縮體由橡膠、鋼板或角鋼組成，適用于伸縮量≤60mm以下的普通橋梁；組合式伸縮裝置的伸縮體由橡膠板和鋼托板組合而成，適用于伸縮量≤120mm的普通橋梁；模數式伸縮逢伸縮體采用整體成型的異形鋼材制成，由邊梁、中梁、橫梁、位移控制系統、密封橡膠帶等構件組成，適用于各種彎、坡、斜、寬橋梁。模數式伸縮裝置可按一定模數任意組拼，從80mm的單縫到1200mm的多縫，當伸縮量≥1200mm時，可按設計要求在工廠加工制造。

5 設計選型應考慮的因素

橋梁伸縮裝置設計選型應考慮的主要因素有橋梁設計荷載等級、所處的地理位置、結構形式，伸縮裝置結構特點、適用范圍、平整度、排水及防水性能，橋梁施工條件及施工質量保證措施，伸縮裝置的可維修性和經濟性。

6 影響伸縮裝置伸縮量的基本因素

6.1 溫度變化

溫度變化是影響橋梁伸縮量的主要因素，它分為線性溫度變化和非線性溫度變化，其中線性溫度變化對橋梁伸縮量影響占據主導地位。橋梁結構在外界特定溫度環境，梁體內部溫度分布不均勻，梁體端部在材料熱性能的變化下產生角變位。對跨徑小的橋梁（L≤8m），線膨脹系數很小，可不予考慮；對大跨徑橋梁，設計時必須引起足夠重視。

6.2 混凝土的收縮和徐變

混凝土的收縮、徐變是混凝土構件本身所固有的屬性，也是一種隨機現象。混凝土的配合比、水灰比、塌落度、水泥品種、溫度、相對濕度、混凝土的加載齡期、持荷時間和強度等對混凝土收縮、徐變影響很大。鋼筋混凝土橋和預應力混凝土橋均需考慮其收縮和徐變。徐變量按梁在預應力作用下彈性變形乘以徐變系數ф=2求得；收縮量以溫度下降20℃來換算。在安裝伸縮逢時，收縮和徐變已經發展到一定程度，計算時應以安裝時刻為基準，對混凝土收縮和徐變量加以折減。

6.3 橋梁縱向坡度

縱坡橋梁中活動支座通常作成水平的，當支座位移時，伸縮縫不僅發生水平變位，而且發生垂直錯位，其值等于水平位移值乘以縱坡。

6.4 各種荷載引起的橋梁饒度

橋梁在活載、恒載的作用下，端部發生角變位，使伸縮裝置產生垂直、水平及角變位，如果梁體比較高，還會發生震動。

6.5 地震

地震對伸縮裝置變位的影響較為復雜，目前還難以把握，設計時一般不予考慮，但有可靠的資料，能計算出地震對橋梁墩臺的下沉、回轉、水平移動及傾斜量時，設計時應給予考慮。

7 結束語

綜上所述，公路和橋梁的連接問題一直以來都是路橋施工的重點和難點，一旦處理不當就會導致嚴重的跳車事故，影響行車安全，因此有關部門在路橋施工的過程中，應該充分的做好施工設計，提高伸縮縫的施工水平，改善公路橋梁的運行質量。

參考文獻

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