桥梁伸缩装置安装

桥梁伸缩装置安装

公路桥梁伸缩装置在桥梁的结构中直接承受车轮的荷载的反复冲击作用，而且长期暴露在大气中，使用环境比较恶劣，是桥梁结构最易遭到破坏而又较难修补的部位，伸缩装置在设计施工上稍有缺陷或不足，就会引起早期的破坏，所以在设计选型和施工中应对伸缩装置特别注意，而现在大部分设计图纸往往只给出伸缩装置型号及构造图；施工技术规范、施工手册等所提供数据、资料等比较笼统，给施工带来一定的困难。

下面将结合XX大桥对伸缩装置的安装、伸缩量的计算作简要的介绍。

一、施工工艺

1、准备工作

在预制箱梁、桥台背墙施工时，按照设计图纸提供的尺寸，预留安装伸缩装置的预留槽，并按图纸要求预埋好锚固钢筋，锚固钢筋与梁端或桥台有可靠的锚联，如主筋需焊接时，应满足桥梁施工规范的有关规定。XX大桥预埋φ16“冂”形光圆钢筋，所有预埋钢筋必须按设计要求布置，并且具备可焊性。

为了保证沥青路面摊铺前施工车辆的通行，在槽口内，预埋钢筋之间，充填石块或混凝土预制块，其外露部位的顶面应比预埋钢筋顶面高出1～2cm，以保护钢筋不被压坏，其上再填泥结碎石或二灰碎石，并适当压实。

2、伸缩装置运输

XX大桥伸缩装置采用XX橡胶股份有限责任公司生产的GQF-C80型伸缩装置，向厂家提供了包括横坡、人行道、安全带、栏杆的位置尺寸等详细设计资料。厂家供货时已组建定位，以2根为1组，由用崐专车运往工地，并进行详细核对，用扁担梁，采用4点吊装法卸车，将伸缩装置放在伸缩缝槽口附近，并存放在临时支撑的道木组上，离地面不小于30厘米，不得与地面接触，也不得受到碰撞，并覆盖。

3、伸缩缝安装

3.1切缝及清理槽口

桥面沥青混凝土铺筑完毕，按预留槽口宽度或比槽口每边宽5cm 左右用切缝机切缝。切缝前应作好测量放样工作，一般可拉两道彩色尼龙绳作为切缝参考线，以保证切缝尺寸准确，切缝顺直。切缝应保证路面边缘整齐平顺，无缺损，用风镐凿除两切缝间的沥青路面部分，将槽口内填料清除干净，并将槽口表面混凝土凿毛，清净杂物，用高压水枪将剩余残渣冲洗干净。

3.2校正钢筋

由于过往车辆及铺筑路面时施工机械及车辆的碾压，会有部分预埋钢筋发生变形甚至折断，应校正并按焊缝要求补焊，以满足预埋钢筋尺寸的要求及安装伸缩装置的要求，并对钢筋进行除锈处理。

3.3安装

（1）吊装时按厂家标明的吊点位置起吊，伸缩装置的内中心线与桥梁中心线相重合，误差应满足1.5mm/m，全长应满足

1.0mm/10m

（2）的要求，并使其顶面标高与设计标高吻合，误差控制在0~-1mm。先将伸缩装置的一侧与预埋钢筋焊好，保持直线和平顺，然后割开锁定钢板，通过螺旋千斤顶，将伸缩缝的缝隙调整到计算数值，并再次检查中线、标高，合格后，立即将伸缩装置的环形钢筋与预埋钢筋焊好，卸下千斤顶。

（2）、安装中注意的问题

①、位置高度正确。为了使伸缩装置的高度和中线位置正确，在沿伸缩缝方向每隔1m水平及竖直方向上对称地将定位钢筋一端焊在锚板或锚环上。另一端顶住槽口混凝土。

上述工作完成后，即可绑扎钢筋，立必要的模板。

②、塞缝严密。施焊结束后，根据伸缩缝型式及梁端缝隙的宽窄，用泡沫板将缝隙塞严，以防漏浆，然后冲洗槽口，将槽口杂物清理干净。

③、对称浇筑混凝土。按设计标号对称浇筑混凝土，配比严格按设计无收缩混凝土施工。收浆时应做到顶面与设计值相符，混凝土顶面平整度小于2mm。初凝后用草袋覆盖，洒水养生，使缝经常保持湿润状态。养护期不少于两周。

④、封闭施工。为防止过往车辆及行人损坏伸缩缝，应采取封闭式施工，当混凝土强度达到100%时，才能开放交通。

二、伸缩量的计算

考虑到安装时的客观条件与设计值有所不同，如实际安装温度与假定值不同，在设置伸缩装置时需精确计算桥梁结构的伸缩量，并考虑一定的富裕量，应根据安装时的实际情况对伸缩装置的伸缩量予以调整。

伸缩装置的伸缩量由基本伸缩量即温度变化、混凝土收缩徐变引起的伸缩量以及额外伸缩量即其它各种可变荷载，甚至偶然荷载引起的结构变形、弯坡等因素的影响和施工误差所引起的伸缩量组成。

1、温度的变化

温度变化对桥梁的影响又分为线形温度变化和非线形温度变化，其中线形温度变化引起的桥梁结构伸缩量占结构全部伸缩量的绝大部分，主要分析线性温度变化。温度变化引起的伸缩量

ΔLt=k(Tmax-Tmin)αL

ΔLt+=k(Tmax-Tset)αL

ΔLt-=k(Tset-Tmin)αL

ΔLt温度变化引起梁体的总伸缩量

ΔLt+温度变化引起梁体的总伸长量

ΔLt-温度变化引起梁体的总收缩量

Tset安装温度

L计算梁体的长度

α混凝土的膨胀系数，取1.0×10-5（按摄氏温度计

k系数，基本伸缩量以外的因素引起的伸缩量即额外伸缩量，按基本伸缩量的10%加以考虑故k=1.1

2、混凝土的收缩和徐变

混凝土的收缩徐变是混凝土本身所固有的一种特性，是一种随机的现象，水灰比、塌落度、水泥品种、配合比、温度、相对湿度、混凝土的加载龄期、持荷时间、混凝土的强度等对混凝土的收缩和徐变影响很大。

应注意的是，安装伸缩装置时，收缩和徐变已经发展到一定程度，计算时桥梁结构的伸缩量，应以安装时刻作为基准时刻，对混凝土的收缩和徐变系数进行折减。

①、混凝土收缩引起的伸缩量

ΔLs=kεLβ

ε收缩应变系数（15~20）×105

β混凝土收缩徐变折减系数，设预制到安装不超过3个月，β=0.4

②、混凝土徐变引起的伸缩量

ΔLc=k（σ/Ec）φLβ

φ徐变系数

σ预应力产生的平均截面应力

Ec混凝土弹性模量

则桥梁的基本伸缩量

ΔL=ΔLt+ΔLs+ΔLc

=k(Tmax-Tmin)αL+kεLβ+k（σ/Ec）ΦLβ

当桥梁为非预应力混凝土桥时ΦLβ=0

安装伸缩装置时伸缩装置的压缩缝宽为X

则：nX(Tmax-Tmin)=ΔL(Tmax-Tset)

X=ΔL(Tmax-Tset)/n(Tmax-Tmin)

（n：伸缩量为80mm时n=1，伸缩量为160mm时n=2，依次类推。）

三、事例分析：

XX大桥为预应力结构，长120（6×20m）米，设三道伸缩装置，伸缩装置为GQF-C80型，当地温度变化为-16.7~41.4℃，混凝土线性膨胀系数α=1.0×10-5，收缩应变ε=20×10-5，徐变系数φ=2.0，混凝土收缩徐变折减系数β=0.40预应力产生的平均截面应力

σ=15.0Mpa，混凝土弹性模量Ec=3.4×104，安装温度20℃，设计图纸只提供了伸缩装置的型号，计算桥墩处伸缩装置安装尺寸。

ΔLt=k(Tmax-Tmin)αL=1.1(41.4-(-16.7))×1.0×10-5×60×103=3 8.35mm

ΔLt+=k(Tmax-Tset)αL=1.1(41.4-10)×1.0×10-5×60×103=20.72 4mm