桥梁伸缩缝

2.3桥梁伸缩缝

为保证在气温变化、混凝土收缩与徐变、以及荷载作用等因素影响下，桥跨结构能够按

静力图式自由地变形，并保证车辆平稳通过，应在两相邻梁端之间、梁端与桥台背墙之间设

置伸缩缝，并在伸缩缝处设置伸缩装置。在伸缩缝附近的栏杆、人行道等结构也应断开，以

满足梁体的自由变形。

桥梁伸缩装置直接暴露在大气中，承受车辆、人群荷载的反复作用，很小的缺陷和不足，

就会引起跳车等不良现象，从而使其承受很大的冲击，甚至影响到桥梁结构本身和通行者的

生命安全，是桥梁结构中最易损坏又较难修缮的部位。在设计与施工过程中，应给予足够的

重视。

2．3．1 对伸缩缝的要求

桥梁伸缩缝应满足下列要求：

(1) 能够满足桥梁自由伸缩的要求，保证有足够的伸缩量。

(2) 伸缩装置牢固可靠，与桥梁结构连为整体，抗冲击，经久耐用；

(3) 桥面平坦，行驶性良好，车辆驶过时应平顺，无突跳和噪音；

(4) 具有能够安全防水和排水的构造，有效防止雨水渗入；

(5) 能有效防止垃圾渗入阻塞。对于敞露式的伸缩缝要便于检查和清除缝下沟槽的污

物；

(6) 构造简单，施工、安装方便，且养护、修理与更换方便；

(7) 经济价廉。

伸缩缝类型的选择，主要依据伸缩缝所需要的变形量l ∆的大小。计算变形量时，主要

考虑以安装伸缩缝时的温度为基准，将温度变化引起的伸长量和缩短量，以及混凝

土徐变和干燥收缩引起的收缩量+∆t l −

∆t l s e l l ∆+∆作为基本的伸缩量。对于其他因素，如制造与安

装误差等，一般作为安全富裕量考虑，E l ∆E l ∆通常可按计算变形量的30%估算。因而总的

变形量为 E s e t t l l l l l l ∆+∆+∆+∆+∆=∆−+

对于大跨度桥梁，尚应计入因荷载作用和梁体上、下温差等所引起的梁端转角产生的变

形量。

2．3．2 伸缩缝的类型

目前我国公路和城市桥梁中使用的伸缩缝种类很多，以下介绍几种常用的类型。

1．U

形锌铁皮式伸缩缝

图2.7 U 形锌铁皮式伸缩缝（尺寸单位：mm）

U 形锌铁皮式伸缩缝是一种简易的伸

缩装置。一般用于中、小跨径的桥梁，所

能适应的变形量在20～40mm 以内。

这种伸缩缝以U 形锌铁皮作为跨缝材

料，锌铁皮分上、下两层，上层的弯曲部

分开凿梅花眼，其上设置石棉纤维垫绳，

然后用沥青胶填塞（图2.7）。这样，当桥

面伸缩时，锌铁皮可随之变形，下层锌铁

皮可将渗下的雨水沿桥横向排出桥外。采

用相应的措施，该种伸缩缝还可以很好地

配合桥面连续。

人行道部分的伸缩缝构造，通常用一层U 型锌铁皮跨搭，其上再填充沥青膏即可。

2．TST 碎石弹性伸缩缝

TST碎石弹性伸缩缝是近年来开发应用的一种桥梁伸缩缝，适用于伸缩量不超过50mm的中、

小跨径桥梁，其构造形式如图2.8所示。在现场

将特制的弹塑性复合材料TST加热熔融后，灌入经

过清洗加热的碎石中，即形成了TST碎石弹性伸缩

缝。碎石用以支承车辆荷载，TST弹塑性体在

-25o C～+60o C条件下能够满足伸缩量的要求。 TST 碎石弹性伸缩缝构造简单，施工方便快捷，易于维修和更换，通常施工完成后2～3h 即

可开放交通。由于TST 碎石弹塑性体与前后桥面或路面铺装形成连续体，因而桥面平整无缝

隙，行车时不致产生冲击、振动等，舒适性较好，本身的防水性也较好。TST 碎石弹性体可

以在各个方向发生变形，因此这种弹性伸缩缝还可以满足弯桥、坡桥和斜桥在纵、横、竖三

个方向的伸缩与变形，亦可用于人行道伸缩缝。鉴于以上优点，TST 碎石弹性体伸缩缝具有

良好的应用前景。但由于是在路面铺装完成后再用切割器切割路面，并在其槽口内注入嵌缝

材料而成的构造，故仅适用于较小的接缝部位，适用范围有所限制。

图2.8 TST 碎石弹性伸缩缝

3．钢板式伸缩缝

钢板式伸缩缝是用钢材作为跨缝材料，能直接承受车轮荷载的一种构造。过去，这种伸

缩装置多用于钢桥，现也用于混凝土桥梁。

钢板式伸缩缝的种类繁多，构造复杂，能够适应较大范围的梁端变形。图2.9所示为最

简单的搭板式钢板伸缩缝，它是用一块厚度约为10mm 的钢板搭在断缝上，钢板的一侧焊在

锚固于铺装层混凝土内的角钢1上，另一侧可沿着对面的角钢2自由滑动。这种伸缩缝所能

适应的变形量在40～60mm 以上。但由于一侧固死，车辆驶过时，往往由于拍击作用而使结

构破坏，大大影响了伸缩缝的使用寿命。为此，可借助螺杆弹簧装置来固定滑动钢板，以消

除不利的拍击作用，并减小车辆荷载的冲击影响。

图2.9 搭板式钢板伸缩缝 图2.10梳齿形钢板伸缩缝（悬臂式）（尺寸单位：mm）

图2.10为梳齿形钢板伸缩缝。梳齿形钢板伸缩缝行驶性好，伸缩量大（可达400mm 以

上），在大、中型桥梁中得到普遍采用。按其支承形式不同分为悬臂式和支承式两种，图2.10

为面层板成齿形，从左右伸出桥面板间隙处相互啮合的悬臂式构造；支承式则是左右伸出梳

齿，并在齿的前端支承的一种形式。由于支承式在冲击荷载作用下，耐久性较差，故多采用

悬臂式。梳齿形钢板伸缩缝的缺点在于造价较高，制造加工困难。防水能力弱，清洁工作复

杂。

4．橡胶伸缩缝

橡胶伸缩缝采用各种断面形状的橡胶带（或板）作为嵌缝材料。由于橡胶（一般为氯丁

橡胶）既富有弹性，又易于胶帖，并且能满足变形要求和具备防水功能，施工及养护维修也

很方便，目前在国内外桥梁工程中得到广泛的应用。

橡胶伸缩缝根据橡胶带（或板）传力和

变形机理的不同可分为嵌固对接式和剪切

式两类。

嵌固对接式以橡胶带的拉压变形来吸

收梁体的变形。橡胶带的断面有3节型、2

孔条型、3孔条型、M 型、W 型和倒U 型等多

种形式。通常将梁架好后，在梁端焊上角钢，

涂上胶后，再将橡胶嵌条强行嵌入，或用不

同形状的钢构件将不同形状的橡胶条嵌牢固定即可。图2.11为2孔橡胶带伸缩缝装置。该类伸缩缝用于伸缩量在80mm 及其以

下的桥梁工程上。由于橡胶带伸缩缝的橡胶带容易弹跳出来，目前已较少采用。

图2.11橡胶带伸缩缝（尺寸单位：mm） 图2.12是一种板式橡胶伸缩缝。板式橡胶伸缩缝是利用橡胶伸缩体上下凹槽之间的剪

切变形来适应梁体结构的相对位移，因此也称为剪切式橡胶伸缩缝。板内埋设承重钢板跨越

梁端间隙，承受车辆荷载。

橡胶板两侧预埋两块锚固钢

板，并设有预留螺栓孔，通

过螺栓与梁端连成整体。板

式橡胶伸缩缝是一种刚柔结

合的装置，具有一定的竖向

刚度，跨越间隙的能力大（变

形范围可达30～300mm），连

接牢固可靠，行车平稳舒适，并具有良好的吸振作用。结合各地的实际情况，我国已

生产出各种形式的板式橡胶

伸缩装置，并投放到国内桥

梁工程中应用。到目前为止，

国内生产的具有代表性的产

品有BF 型、SKJ 型、UG 型、

BSL 型和CD 型等。 螺帽腰形盖帽 图2.12板式橡胶伸缩装置一般构造 螺栓 嵌合部 螺帽伸缩用槽 加强 钢板 止水块 橡胶 5．组合式伸缩装置

组合伸缩缝(或模数式伸缩缝)是采用橡胶与钢板或型钢组合而成的，能够适应更大的变

形量。特大桥和大桥应采用这种伸缩缝。组合伸缩缝有多种形式，构造也较复杂。这类伸缩

装置，其构造的共同点在于均系由V 形截面或其他截面形状的橡胶密封条(带)，嵌接于异形

边钢梁和中钢梁内组成可伸缩的密封体。异形钢梁直接承受车辆荷载，其高度应根据计算确

定，但不应小于70mm，并应具有强力的锚固系统。根据需要的伸缩量，可随意增加中钢梁