公路桥梁伸缩装置的常见病害及防治措施

公路桥梁伸缩装置的

常见病害及防治措施

摘要：桥梁伸缩装置是指为满足桥面变形的要求，通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置的伸缩装置。本文简单介绍了公路桥梁伸缩装置的类型结构和质量要求，重点分析了影响公路桥梁伸缩装置伸缩量的因素及常见病害，并提出了必要的防治措施。

关键词：公路桥梁伸缩装置；常见病害；防治措施

前言：目前我国公路桥梁伸缩装置在实际应用过程中经常出现早期的病害问题，直接影响了公路的整体质量。这些病害问题包括主要中梁构件开焊，出现晃动、噪音；伸缩均匀性差，甚至失灵；密封橡胶带迅速老化、脱落或跳出，严重漏水；装置两侧混凝土出现裂缝、坑槽；锚固系统不理想，出现局部或整体性破坏等。伸缩装置破坏的原因很多，桥梁伸缩装置在设计、施工上稍有缺陷或不足，就会引起其早期破坏。这不仅直接使桥梁通行者感到不舒适，缺乏安全感，有时还会影响到桥梁结构本身及行车安全。因此，桥梁伸缩装置的设计、施工、养护和管理应该引起施工单位的广泛重视。

1 . 公路桥梁伸缩装置的类型及结构

1.1 对接式伸缩装置

对接式伸缩装置可分为填塞对接型和嵌固对接型两种，填塞对接型是以沥青、木板、麻

絮等材料填塞缝隙的结构，嵌固对接型是采用不同形状的钢结构将不同形状的橡胶条（带）嵌固，以橡胶条（带）的拉压变形吸收梁变位的结构。目前使用较多的是嵌固对接型伸缩装置，它可应用于伸缩量在80mm及其以下的桥梁工程上。

1.2 钢制支承式伸缩装置

钢制支承式伸缩装置是用钢材装配制成的能直接承受车轴荷载的一种构造。目前国内常用的是钢梳齿板型伸缩装置，适用于中小型桥梁。

1.3 板式橡胶伸缩装置

板式橡胶伸缩装置是利用橡胶材料剪切模量低的原理设计制造而成的，即剪切型橡胶伸缩体，设有上下凹槽。橡胶体内埋设承重钢板和锚固钢板，并设有预留螺栓孔，通过螺栓与梁端连成整体。它是依靠上下凹槽之间的橡胶体剪切变形来满足梁体结构的相对位移，橡胶伸缩体内预埋钢板，跨域梁端间隙，承受车辆荷载。组合剪切式（板式）橡胶伸缩装置适用于中小型桥梁。

1.4 模数支承式伸缩装置

模数支承式伸缩装置是由V形截面和其他截面形状的橡胶密封条（带）嵌接于异型边梁钢和中梁钢内组成的可伸缩密封体，其主要优点是密封不透水、行车性能好、可满足大位移量的要求。模数支承式伸缩装置适用于大中小型桥梁。

1.5 无缝式（暗缝式）伸缩装置

无缝式伸缩装置是接缝构造不伸出桥面时，在桥梁端部的伸缩间隙中填入弹性材料，并铺上防水材料，然后在桥面铺装层铺筑粘弹性复合材料，使伸缩接缝处的桥面铺装与其他铺装部分形成连续一体，以连续沥青混凝土等材料的变形承受伸缩的一种构造。这类伸缩装置仅适用于较小的接缝部位。

1.6 三维方向变形的伸缩装置

这是一种可适应纵、横、竖三个方向变形需要的伸缩装置，主要用于异形桥跨结构。

2 . 公路桥梁伸缩装置的质量要求

2.1 基本要求

2.1.1 伸缩缝必须安装牢固，不能松动；伸缩性能必须有效。

2.1.2 伸缩缝骨架钢板严禁外露，严禁出现钢板与粘结处开裂剥离。

2.1.3 伸缩缝无阻塞、渗漏、变形，开裂现象。

2.1.4 缝宽符合设计及温度修正值的要求，缝隙均匀，伸缩有效，对接方法符合设计要求，接茬平齐、牢固。

2.2 外观标准

2.2.1 伸缩装置处，结构物的缝隙应符合设计要求，上下贯通。

2.2.2 伸缩缝表面不得低于桥面铺装表面，混凝土不得高出边梁2mm以上。

2.2.3 明疤、缺胶的面积不超过30×5mm，深度不超过2mm缺陷，每米不超过4处。

2.2.4 气泡、杂质不超过成品面积的0.5％，且每处不大于25mm2，深度不超过2mm。

2.2.5 伸缩缝任意一侧不得出现10m以内的不规则和不连续坡度。

2.2.6 边梁与桥面紧密连接，其接缝处不得有缝隙，以确保行车平稳舒适。

3 . 影响公路桥梁伸缩装置伸缩量的因素

3.1 温度变化是影响公路桥梁的伸缩量的主要因素

桥梁梁体的温度随着周围大气的温度的变化而变化，梁体内部温度分布不均匀，梁体端部在材料热性能的变化下产生角变位，梁体缩短或伸长,变化量与桥址所在地区的气温有关。钢筋混凝土和预应力混凝土结构一般可按当地月平均最高气温和月平均最低气温确定。

3.2 混凝土的收缩、徐变

混凝土的收缩、徐变是混凝土材料本身固有的特性,也是一种随机现象，受许多因素的影响。如混凝土的水灰比、骨料、构件几何尺寸、加载龄期等。徐变量按梁在预应力作用下弹性变形乘以徐变系数ф=2求得；收缩量以温度下降20℃来换算。在安装伸缩逢时，收缩和徐变已经发展到一定程度，计算时应以安装时刻为基准，对混凝土收缩和徐变量加以折减。

3.3 各种荷载引起的桥梁结构的挠曲

桥梁结构在各种荷载作用下会产生竖向挠度,位于桥梁端部的伸缩装置也随之产生垂直变位、水平变位和转角变位。特别对于大跨径桥梁结构或梁体刚度较小、容易挠曲的结构,梁体的挠曲变形会在梁端伸缩装置处产生转角变位,并伴随水平和垂直变位。若梁体比较高，还会发生震动。

3.4 纵向坡度对伸缩变位的影响

位于较大纵坡上的桥梁,梁体伸缩时会引起垂直方向上的变位。桥梁纵向坡度纵坡桥梁中活动支座通常作成水平的，支座位移时，伸缩缝不仅发生水平变位，且发生垂直错位，其值等于水平位移值乘以纵坡。因此,桥梁位于较大纵坡或伸缩量大时应特别注意这个因素。

3.5 斜桥和弯桥的变位

斜桥、弯桥在发生支承位移方向的变位时，沿桥端线和垂直于桥端线方向也发生变位，使得伸缩装置在平面内即受扭又受剪,极易破坏伸缩装置。

3.6 地震对伸缩量变位的影响

地震对伸缩装置变位的影响较为复杂，目前还难以把握，设计时一般不予考虑，但有可靠的资料，能计算出地震对桥梁墩台的下沉、回转、水平移动及倾斜量时，设计时应给予考虑。

4 . 公路桥梁伸缩装置常见病害

造成公路桥梁伸缩装置破坏的因素从广义上可以归咎为伸缩装置与其实际受力状况不相适应。这种不一致既有伸缩装置设计方面的原因，又有施工、养护管理方面的原因。

4.1 设计方面的原因

4.1.1 伸缩缝装置的选型不合理

桥梁设计者在设计过程中对伸缩缝装置的性能了解不全面，忽视了产品的相应技术要求；伸缩量计算不准确，没有考虑到伸缩装置安装时的实际温度对伸缩装置的影响，只按伸