《公路桥梁伸缩装置》(JT／T327-2004)在实践中运用的歧义及研究

《公路桥梁伸缩装置》(JT／T327-2004)在实践中运用的歧义及研究

摘要：《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-2004）与《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-1997）有相同之处也有不同之处，在实践中运用也有不太具体的地方，笔者将其研究分析指出，供大家参考。

关键词：桥梁伸缩装置；相同点；不同点；分析

《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-2004）中最核心的部分是对模数式伸缩装置的定义、整体性能要求、材料要求、组装要求均作了较为详细的阐述。且明确规定《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-2004）代替《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-1997）。现将我们在大桥的伸缩装置中使用最多的伸缩量最大为160mm型伸缩装置为例进行分析，我们在接到由桥梁设计单位提供的伸缩缝图纸中关于GQF-MZL160型伸缩缝，其在结构图中所出具的大样往往是与《公路桥梁伸缩装置》（李扬海等著。人民交通出版1997年版）中关于GQF-MZL型伸缩装置的大样一致。由于两者在结构设计原理及原材料的使用中存在一定的相同点和区别点，故设计及桥梁从业人员仍未能真正的解读和运用《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-2004）中的GQF-MZL型伸缩装置。

1相同点的分析（主要针对承重部分）

1.1中梁的设计

GQF-MZL型伸缩装置，中梁间最大缝隙宽度选择80mm为模数，则中梁间距最大为160mm，支承横梁间距最大控制在1 800mm范围内，设计荷载除中梁本身自重q外，以汽车-超20级荷载进行设计计算，其主后轴载为140kN，并考虑汽车荷载的冲击作用，冲击系数按桥规取为1.3，这样作用在中梁上的车轮荷载P=91kN，偏安全可按简支梁考虑，根据采用16Mn（Q345）整体成型异型钢（王字钢）尺寸决定的几何特性，经上述计算验算，均能满足设计强度和变形的使用要求，只要支承横梁的间距控制在1 800mm以下，此类中梁具有足够的安全度。

1.2支承横梁的设计

支承横梁按在位移控制箱内的支座上的简支梁计算，设计荷载除考虑垂直荷载q和p的作用外，还应考虑汽车荷载刹车时产生的制动力影响，制动力根据桥涵规范定，按照不小于一辆重车的30%计算，其产生的最大水平力T=21kN，并按垂直力P和水平力T共同作用最不利荷载组合确定横梁截面尺寸。

2不同点的分析（主要针对位移和承重部分）

2.1位移控制材料的比较

《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-2004）中GQF-MZL型伸缩缝位移和支承系统采用了承压和滑动支座和聚氨脂弹簧进行控制。而《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-1997）GQF-MZL型伸缩缝是采用连动机构和位移控制臂进行控制，位移控制箱中有承压和滑动支座但没有聚氨脂弹簧，采用的是机械方式的联杆链条连动结构。由于GQF-MZL型伸缩缝绝大部分采用金属材料，故其160型每米重量多50kg左右。（毛勒伸缩缝130kg左右，GQF-MZL型伸缩缝180kg左右）。

2.2使用效果的比较

首先位移控制系统的比较，毛勒伸缩缝采用聚氨脂弹簧进行控制，使梁与梁之间的作用力始终趋于平衡，聚氨脂弹簧的抗疲劳的能力非常强，经过200万次的疲劳试验也不会产生裂纹，GQF-MZL型伸缩缝是采用连杆链条和钢制作弹簧进行控制，采用的机械式的原理，来作用于梁与梁之间，通过多年实践证明，通车时间长了，经过长期车辆荷载的反复作用，连杆链条的螺栓易于脱落，钢制作弹簧也会产生非弹性变形使得其作为弹簧的功能在逐渐减弱并丧失。其次支承系统的比较，毛勒伸缩缝采用了承压和滑动支座，这种安置方式在伸缩缝运动方向上提供了弹性和滑动的支承，防止了支承元件的偏移，消除了边梁在滑移表面的压力，中间梁与支承梁的连接采用焊接，当车辆载作用于中间梁时，承压和滑动支座中的橡胶会产生变形来吸收能量，并在荷载撤离后瞬间恢复，防止了钢构件的损坏，而GQF-MZL型伸缩缝中间梁与支承梁的连接采用螺栓连接，通车时间久了由于车梁的冲击，螺栓连接也会松动脱落。另外在桥梁横向发生位移时，毛勒伸缩缝中的聚氨脂弹簧也会产生阻尼的作用，而如果伸缩缝是刚性连接的则不能自由的适应桥梁的横向位移，从毛勒伸缩缝在江苏使用了十多年的情况看，它的使用周期都在十年以上。

3 国外伸缩缝的使用情况比较

目前在欧洲、美洲的模数式桥梁伸缩缝中已绝大部分采用聚氨脂弹簧作为位移控制系统，而不采用连杆链条和钢制作弹簧。桥梁伸缩缝的工人作性能也不以重量作为检验的指标。

对以上各种情况的综合分析：目前规范中对钢材的部分可以进行检测，由于对于压紧支座、承压支座的检测还没有专业的试验工装和试验原理，故对其的检测和聚氨酯位移控制弹簧的检测目前国内还是空白，《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-2004）中对于压紧支座、承压支座的要求仅是其橡胶的物理机械性能要求。为了鉴别其质量，可以通过与国外合格产品进行的对比试验来判断质量的优劣程度。

下面是我们生产承压支座和压紧支座的国内厂家用自己的合格产品与进口的承压支座和压紧支座产品在同样的受力状态下进行了对比试验。试验显示：

1）在承载力小于150kN（设计荷载120kN）的时候自产产品和进口产品几乎都没有变化，当承载力在150kN的时候自产产品和进口产品都发生了变化，但是自产产品在承载力大于是150kN的时候比进口产品明显；

2）产品在破坏的时候橡胶没有发生变化，只是PTFE发生变化，在PTFE 发生破坏的时候，橡胶没有发生变化；

3）对于压紧支座而言，在相同的压力下，自产产品和进口产品与进口的几乎相当。

试验结论：自产产品满足设计要求，且能够达到进口产品技术参数的95%以上。

《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-2004）中可以从极限受力状态下承压支座和压紧支座的变形情况来完善产品的合格指标。

参考文献

[1]《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-2004）[M].人民交通出版社出版，2004，10.

[2]李扬海，程潮洋编著.公路桥梁伸缩装置[M].人民交通出版社出版，1999，

3.

[3]《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004[M].人民交通出版社，2004，10.