桥梁病害之一,桥梁伸缩缝问题
王宏旭 高跃茹 周巍
（辽宁省公路质量监督站,沈阳110005） （辽宁省公路管理局,沈阳110005） （沈阳中百科技有限公司,沈阳110015）
摘要随着交通量的增多、重载车辆不断增加,使伸缩缝出现各种破坏,不及时解决,会给桥
梁各部带来严重破坏,如何找到这些病害形成的原因,并有针对性地采取一些技术措施加以防治,是我们公路桥梁管理的一项主要责任。
关键词桥梁病害伸缩缝公路建设
1 桥梁伸缩缝的常见缺陷
桥梁伸缩缝是位于桥面处,由于设置在梁端构造薄弱部位,直接承受车辆反复荷载的作用,又多暴露于大自然中,受到各种自然因素的影响,因此,可以说伸缩缝是极易损坏、难易修补的部位,经常发生各种不同程度的缺陷。伸缩缝的常见缺陷根据采用形式的不同而有所区别,现分述如下:
1. 1 锌铁皮伸缩缝
1） 软性防水材料如沥青砂或聚氯乙烯胶泥等老化、脱落;
2） 伸缩缝凹槽填入其它硬物,不能自由变化;
3） 锌铁皮上压填的铺装层如水泥混凝土或沥青混凝土等断裂、剥离;
4） 伸缩缝上后铺压填部分发生沉陷,高低不平;
5） 由于墩台下沉,出现异常的伸缩,车辆行驶时出现冲击及躁声。
1. 2 钢板伸缩缝
1） 角钢及钢筋混凝土梁锚固不牢,使钢板松动,在车辆行驶的冲击摆动下,更加速破损;
2） 缝内塞进石块或铁夹物,使伸缩缝不能自由伸缩;
3） 排水管发生破坏损伤或土砂堵塞;
4） 表面钢板焊接部位破坏损伤;
5） 梳型钢板伸缩缝在梳齿与承托板的焊接处出现裂缝、更严重者出现剪断。
1. 3 橡胶伸缩缝
1） 橡胶条破坏损伤;
2） 橡胶条剥离;
3） 在橡胶条连接部位漏水;
4） 锚固构件破损、锚固螺栓松脱;
5） 伸缩缝构造部位下陷或凸出;
6） 车辆行驶不适,发生噪声。
2 桥梁伸缩缝破损主要原因
（1） 随着交通量的增加和汽车载重量的增大,对伸缩缝的撞击及反复荷载作用也增大。因材料的磨损和疲劳,以及混凝土桥面板或梁的结合强度不够,造成伸缩缝埙坏。
（2） 伸缩缝接头为对接时,环氧树指沙浆的剥落、断损、填缝材料硬化与部分脱落是伸缩缝全部破损的原因。
（3） 大跨径桥、斜桥、弯桥的伸缝缝因结构形式、固定方式与梁不吻合,也会造成伸缩缝损坏。
（4） 由于安装施工不当,伸缩缝装置和桥面板与桥台背墙产生垂直错位,增大车轮的冲击力,也是伸缩缝和桥面板破坏原因。
3 桥梁伸缩缝破坏的危害
（1） 伸缩缝破坏反应到路面上,路面出现坑槽,给运行车辆带来不安全因素,降低道路的通行能力,在社会上造成不良影响。
（2） 如出现伸缩缝挤死,轻者顶坏桥台背墙,重者挤坏梁头,使大梁报废,更换大梁需要较长的施工周期,也给国家造成重大的经济损失。
（3） 由于伸缩缝橡胶条的损坏,路面杂物掉落伸缩缝,卡在缝内遇温度变化就会将梁头或桥台背墙挤坏。橡胶条损坏后遇降暴雨,大量雨水顺缝灌入没有全防的桥头护坡,使护坡出现大量的水毁现象,由于梁下受净高的限制,修复时十分困难,给养护增加负担。
4 桥梁伸缩缝病害的防治与对策
4. 1 计算桥梁伸缩缝的温度取值是确定安装预留量的关键因素
平原地区的桥梁,全部暴露在自然环境中,受诸多自然条件的影响。其中,受吸收和释放太阳辐射,周围空间温度变化和空气流动的影响,致使桥梁温度在不断变化。因此,桥梁在施工后不管有没有荷载的作用,它一直是处在一个动态下工作。要了解其是在什么温度下产生多大变化,发生多大伸缩,是我们对伸缩缝研究的主要目的。温度的升降使桥梁产生伸缩,在我们对伸缩选型时,如何对温度取值进行桥梁伸缩幅度计算是十分关键的问题,我们认为最低、最高温度取值,应该以年度日峰值前后最低和最高温度六小时的平均值作为计算依据,对桥梁的伸缩量进行计算。因为最高温度日峰值小时的平均值和最低温度日峰值的最高和最低六小时的平均值,即可使桥梁的伸缩开口和闭口出现最大值,只要满足这个最大伸缩量的要求,再加最大荷载时梁头的转角变形,考虑桥面温度的富余量伸缩缝有这个伸缩空间,施工完全达到设计要求,伸缩缝就不会出现大的病害。
4. 2 计算桥梁伸缩缝的诸因素
桥梁伸缩缝计算,首先要进行伸缩缝类型的选型,然后进行计算。计算时要考虑的因素有:第一要考虑温度的取值;第二混凝土的徐变;第三混凝土的收缩系数;第四桥端部转角与选用的伸缩缝结合参数的关系;第五材料线膨胀系数; 第六桥面积温因素;第七混凝土的弹性模量。
4. 3 伸缩缝安装时伸缩预留量的调整
受各种因素的影响,伴随着桥梁结构的变位,伸缩缝也将要产生相应的伸缩变位以顺应结构的变位,首先在安装时要精确对伸缩量进行计算,并考虑一定的富余量,以保证在今后运营中始终处于良好的工作状态。
4. 4 伸缩缝安装季节的影响
伸缩缝安装季节不同,伸缩缝预留富余量应有所不同。如果伸缩缝安装在夏季,此时是一年四季中温度最高,不考虑一日之内温度变化引起的伸缩变化,则在夏季之外的其它三季梁体以伸缩为主,伸缩缝的变位以伸展为主,与混凝土徐变的变位是一致的。如伸缩缝安装在冬委,则相对冬季而言,其他三季内结构受平均温度的升高而伸长,也即伸缩收缩,与其混凝土的收缩徐变引起的变位应反向,故伸缩缝的变位在一定量的范围的内变化。当混凝土变位较小,而温度变位最大时,伸缩缝收缩量最大。伸缩缝的最大伸缩变位为该收缩量与混凝土徐变变位绝对值之和。
除安装伸缩缝应时控制好预留量外,还应注意以下的问题:
①产品出厂时对材料的要求;
②伸缩缝安装定位要准确;
③在开放交通前要对伸缩缝模板进行清理,缝内决不能遗留杂物;
④严格控制桥梁主体和台背的施工精度,不应有跑模和不合图纸尺寸标准现象发生。
