國省干線公路橋梁伸縮縫預防性養護分析研究

段小銀 張俊鋒

陜西省渭南公路管理局渭南管理段 陜西渭南 714000

摘要：為了適應飛速發展的經濟體系，國省道公路養護管理工作面臨著巨大的挑戰。為了滿足現代公路管養的需求，公路養護單位應該加快建立道路養護管理體系，促進國省道公路養護行業的專業化和科學化，提高公路養護水平，鑒于此，本文對國省干線公路橋梁伸縮縫預防性的養護進行了分析探討。

關鍵詞：國省干線；公路橋梁；伸縮縫；預防性養護

一、橋梁伸縮縫概述

1、橋梁伸縮縫作用

橋梁伸縮縫位于橋梁上部結構活動端、橋面斷縫處，主要由傳力支承體系和位移控制體系組成。橋梁伸縮縫的主要作用一是將車輛垂直和水平荷載通過支承結構傳遞到橋梁梁體，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，用以保證橋梁上部結構在溫度變化、混凝土收縮和徐變。三是防噪防振。四是防排水。

2、橋梁伸縮縫分類

對接式：對接式伸縮縫就是根據其構造形式和受力特點的不同，可分為填塞對接型和嵌固對接型兩種。填塞對接型伸縮縫一般用于伸縮量在40mm以下的常規橋梁工程上；嵌固對接型伸縮裝置被廣泛應用于伸縮量在80mm及其以下的橋梁工程上。

鋼制支承式：鋼制型式伸縮縫是用鋼材裝配制成的，能直接承受車輪荷載的一種構造。以前這種伸縮裝置多用于鋼橋，現也用于混凝土梁。

板式：板式橡膠伸縮縫是一種具有剛柔結合的伸縮裝置。它承受荷載之后，有一定的豎向剛度，所以具有跨徑間隙能力大（即伸縮量大），行車平穩的優點。

模數支承式：模數支承式伸縮縫就是利用吸震緩沖性能好又容易做到密封的橡膠材料，與強度高剛性好的異型鋼材組合的，在大位移量情況下能承受車輛荷載。

二、公路橋梁伸縮縫病害原因

①伸縮縫設計的收縮量不夠準確，設計者對當時的氣溫環境沒有考慮周全。溫度是影響伸縮裝置正常運作的重要因素，必須要考慮周全。②伸縮縫的尺寸不合，導致后期公路橋梁的路面漏水，腐蝕掉一些重要材料，致使施工人員的修復難度加大，甚至最后不得不重新進行安裝。③長期超載對公路橋梁的破壞較大，加劇了伸縮縫的損壞。超載使公路橋梁的負荷加大，長期以往，伸縮裝置的靈活性便被破壞掉，最終造成公路橋梁的損壞。④伸縮縫安裝位置的不準確，致使橋梁沒有較好的穩固性，最終造成伸縮縫的損壞。由于各種客觀原因，公路橋梁的結構處于不斷變化中，因此施工人員要把握好伸縮裝置安放的最佳點。⑤伸縮縫與其他結構的焊接不牢固，長久以后由于路面的向下塌陷，致使伸縮縫損壞。很大程度上由于施工人員的不認真，沒有將伸縮裝置和預埋鋼筋焊接牢固，致使路面出現高低不平的狀態，最終造成伸縮縫破壞。⑥伸縮縫的型號不適合當時的路段，工作人員不認真，長期以后必定會對伸縮縫造成損壞。施工人員要重視伸縮縫裝置的選擇，每種路段需選擇最佳匹配的型號。⑦工作人員沒有定期進行修復和養護，造成伸縮縫的破壞。施工人員對公路橋梁進行定期的養護非常重要，一個小的問題就可能造成公路橋梁的損壞，所以施工人員應仔細檢查。

三、橋梁伸縮縫的養護維修應用

1、工程概況

某公路大橋北引橋的上部結構采用﹝（12×30）+3×（11×50）+（50+9×75）+（10×75）﹞m預應力混凝土連續梁橋，南引橋的上部結構采用3×（11×50）m預應力混凝土連續梁橋。下部結構采用薄壁空心墩，鉆孔灌注樁基礎。橋梁分左右雙幅設置，單幅橋寬17m，橋梁全寬34m。橋面鋪裝采用8cm瀝青混凝土+防水層+5cm40號防水混凝土橋面調平層。南北引橋共設22道伸縮縫，分別為D180，D480，D560模數式伸縮縫。經多年運營，其中5道伸縮縫出現了不同程度的損壞，雖多次養護維修，損壞還是經常發生。

2、損傷伸縮縫位置及損傷表現

由于引橋一聯較長，需要有較大的伸縮量，所以選擇使用模數式伸縮縫，這種伸縮縫在長期運營、車流量大、重載交通較多的情況下，容易出現部分原件損傷以及伸縮縫整體損壞的情況。為此我公司加強了巡查以及管養力度，對有問題的伸縮縫及時維修。但個別伸縮縫可能由于早期存在的缺陷，導致常修常壞。目前幾條伸縮縫存在的損傷主要表現為：（1）縱梁型鋼斷裂；（2）支撐橫梁位移；（3）承壓支座松動、移位、掉落；（4）緊壓支座松動、移位、掉落；（5）縱梁與支撐橫梁間脫焊。有的縱梁斷裂和縱橫梁脫焊早于支座的松動，但大多數的伸縮縫損壞首先由支座的松動及脫落開始。目前損壞過的伸縮縫形式主要有：縱梁斷裂，橫縱梁脫焊，支座脫落。

3、伸縮縫損傷原因分析

部分位移控制箱下方槽口的混凝土有空洞，或者位移控制箱底板平整度不佳，使得承壓支座無法正常安放，導致承壓支座位移或破壞，最終縱梁發生受彎斷裂。

支撐橫梁是通過上面的緊壓支座和下面的承壓支座獲得彈性支撐。兩種支座在滑移面有一層聚四氟乙烯板，目的的減小摩擦力。在車輛的反復沖擊下，聚四氟乙烯板失效后，支座的摩擦力增大，進而承壓支座發生位移，導致支撐橫梁下沉，進而使縱梁與支撐橫梁之間的焊接破壞，最終使得縱梁受彎斷裂。

每一根縱梁是架設在各自的一組支撐橫梁上的，并且二者是通過焊接的形式連接在一起的。但現實情況是個別伸縮縫的支撐橫梁與縱梁的間距不夠，導致二者間的焊縫高度不足，在荷載作用下焊縫受剪破壞，最終導致縱梁受彎斷裂。

4、養護維修措施

施工人員將混凝土填充進路面后，應該用布或其他能夠遮蓋的東西進行全面覆蓋，并在旁邊打上圍欄，禁止車輛從上面經過。等混凝土呈穩定狀態時，先清理掉路面上的灰塵雜質，再用橡膠進行密封。施工人員在安裝伸縮縫時，須注意伸縮縫的結構是否合理，再按正確的施工程序進行安裝。施工人員須經常對伸縮縫的零件進行檢查，及時維修更換壞掉的零件，并且在維修的同時，確保路面及其他方面不受影響。施工人員若是發現橡膠的破損，路面的破損，必須及時修理，以便車輛正常運行。

對受彎斷裂的縱梁型鋼進行補強焊接，以保證縱梁的整體性。

對承壓支座以及緊壓支座移位或脫落的進行位置校正，對承壓支座及緊壓支座發生損壞的進行更換。

對縱梁與支撐橫梁之間脫焊的，進行焊縫補強，使縱梁與支撐橫梁之間能有效固結。

盡管我們采取了種種措施以保證伸縮縫能處于正常工作狀態，但是在車輛的反復沖擊下，修復過的部分還是會出現相同的損傷，甚至有的支撐橫梁已經由于反復焊接而發生型鋼損傷，導致其與縱梁型鋼的接觸面減小。位移控制箱下方槽口的混凝土空洞以及控制箱底板平整度不佳，是導致承壓支座和緊壓支座發生移位和脫落的主要原因，但是由于無法對位移控制箱進行重新定位修整，所以只能反復對承壓支座和緊壓支座進行位置校正或更換。

結束語

公路橋梁的問題對于交通的流暢，人們的出行安全來說至關重要，公路橋梁的伸縮裝置直接承受著路面的負荷，是其最核心的部位，也是最易受到損害的部位。施工人員在進行安裝時，一定要仔細安裝，合理安裝，要將影響伸縮裝置穩定性的因素考慮清楚，保證公路橋梁以后的正常運作，提高公路橋梁的壽命。在進行養護時，施工人員須認真仔細，注意公路橋梁各處零件的損壞及路面的毀損，并及時維修更換。

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