橋梁伸縮裝置設計若干問題探討

楊 毅

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550081)

橋梁伸縮裝置設計若干問題探討

楊 毅

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550081)

介紹了公路橋梁伸縮裝置的類型，然后對公路橋梁伸縮裝置性能影響因素進行了分析，并對公路橋梁伸縮裝置設計若干問題進行了詳細探究，以期延長公路橋梁工程使用壽命。

公路橋梁；連接位置；伸縮裝置設計

1 公路橋梁伸縮裝置的類型

1.1 模數式伸縮裝置

模數式伸縮裝置的伸縮體主要是由中梁鋼以及80 mm的單元橡膠密封帶所組成的，同時其還具備錨固系統，主要被應用于伸縮量在80～2 000 mm之間的橋梁工程設計中。在橋梁工程施工中，模數式伸縮裝置的施工工藝比較簡單，造價成本比較低，因此應用范圍十分廣泛，主要被應用于高等級公路橋梁工程設計建設中，其能夠有效適應常規橋梁工程結構的縱向位移。

1.2 梳齒板式伸縮裝置

梳齒板式伸縮裝置也是公路橋梁施工中一種常見的伸縮裝置，其主要是由鋼制梳齒板所組成的，其是一種鋼制式伸縮裝置。這種公路橋梁伸縮裝置的剛度比較大，并且能夠有效抵御較大的沖擊作用，同時還能夠承受車輪荷載，因此，主要被應用于大跨徑公路橋梁工程施工中，比如伸縮量在300 mm以內的橋梁工程中。需要注意的是，在該伸縮裝置的實際應用中，應該綜合考慮混凝土錨固問題，保證施工質量。

1.3 橡膠式伸縮裝置

在公路橋梁伸縮裝置中，橡膠式伸縮裝置主要有兩種類型，即板式橡膠伸縮裝置以及組合式橡膠伸縮裝置。其中，前者主要是由鋼板、橡膠所組成的，主要被應用于伸縮量在60 mm以內的公路橋梁中，另外，后者主要是由鋼托班以及橡膠板所組成的，一般被應用于伸縮量在120 mm以內的公路橋梁中。在實際施工過程中，橡膠式伸縮裝置主要被應用于低等級公路工程建設中。

1.4 異型鋼單縫式伸縮裝置

異型鋼單縫式伸縮裝置主要是由邊梁鋼結構、單縫鋼結構以及橡膠等所組成的，通過應用橡膠帶的抗壓變形，能夠有效吸收橋梁工程梁體變形，主要被應用于伸縮量在80 mm以內的公路橋梁工程施工中。

1.5 無縫式伸縮裝置

無縫式伸縮裝置在實際應用中不露出橋面，只需要在公路橋梁工程的端部位置填入彈性材料，然后再鋪設防水材料，最后在橋面上鋪設黏彈性復合材料，從而與橋梁工程橋面形成整體，主要被應用于伸縮量在20 mm以內的橋梁工程中。

2 公路橋梁伸縮裝置設計優化

2.1 伸縮量計算

(1)溫度變化引起的伸縮量

在進行伸縮裝置設計過程中，其安裝溫度應該控制在最高和最低有效溫度之間，如果伸縮裝置受到溫度因素的影響，則會產生一定的伸縮或者是生長，對此，可以采用以下公式進行計算：

ΔLt=(Tmax+Tmin)αL

在上述公式中，α指的是材料的線膨脹系數。

(2)混凝土收縮引起的伸縮量

對于由于混凝土收縮引起的伸縮量，可以根據以下公式進行計算

ΔLs=ε∞Lβ

在上述公式中，ε∞指的是收縮應變，另外，β指的是混凝土收縮應變的折減系數。

(3)混凝土徐變引起的伸縮量

對于由于混凝土徐變所產生的伸縮量，可以根據以下公式進行計算Lc=6p/Ecφ∞Lβ

在上述公式中，φ∞指的是徐變系數；Ec指的是彈性模量；6p指的是截面平均應力。

2.2 合理設計伸縮裝置

在橋梁工程設計中，伸縮裝置的設計至關重要，而類型不同的伸縮裝置，其適用的條件也有一定區別，最終發揮的性能也不一樣。組合式伸縮裝置的主要組成部分是橡膠板和剛托板，通常在施工中，是將其使用到伸縮量低于120 mm的橋梁施工中。當前性能最強大的伸縮裝置是模數式，他不僅能夠在不同環境下使用，還能實現任意模數的拼組，比如從單縫到多縫，從90～1 100 mm，都能通過模數式伸縮裝置來進行。

2.3 確定裂縫寬度

施工中操作稍微不當就有可能出現跳車事故，從而對正常的行車安全造成極大的安全隱患。因此，在橋梁工程伸縮裝置設計過程中，首先需要確定公路橋梁之間的裂縫寬度，綜合考慮伸縮裝置的型號，不能太大，也不宜過小，特別是板式伸縮裝置方面，其很容易因為裂縫過大而產生各種影響。可以先在橋梁設置一定的接縫并通過切割來實現，采用小型伸縮裝置來吸收裂縫。同時沿橋面縱向布置伸縮裝置會因為縱坡較大而增加撓度差，要解決這一情況，可以結合伸縮裝置和梁體，將整體性能加以強化，這種方法不僅效果好，且操作簡單，是公路與橋梁施工中常見的一種措施。如果是非模數伸縮裝置，其可能出現結合效果和固定效果不理想的情況，則還應該在設計階段進行加強處理。在伸縮裝置位置的選擇方面，也應該注意盡量避免受到雨水滲入的影響。

3 結 語

綜上所述，在公路橋梁工程建設中，通過優化伸縮裝置設計，能夠有效提升公路橋梁工程結構的安全性和耐久性。現如今，公路橋梁工程建設等級越來越高，對于伸縮裝置的設計和應用要求也在逐漸提升，對此，必須對公路橋梁伸縮裝置進行優化設計，以此提升公路橋梁伸縮裝置的耐久性，延長其使用壽命。

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1008-3383(2017)09-0112-01

2017-07-26

楊毅(1978-)，男，貴州息烽人，高級工程師，研究方向：橋梁設計。