桥梁伸缩缝问题论文

桥梁伸缩缝问题论文

摘要：桥梁伸缩缝对于桥梁起着至关重要的作用，由于桥梁伸缩缝是承受动力载荷的附件，桥面很小的不平整就会使它承受很大的冲击力，极易造成伸缩缝损坏，伸缩缝装置损坏至一定程度即会引起桥面跳车，从而影响桥梁的结构安全。因此，应对伸缩缝从设计到施工全过程进行管理，确保桥梁伸缩缝的质量。

1 引言

桥梁伸缩装置设计选型应考虑的主要因素有桥梁设计荷载等级、所处的地理位置、结构形式，伸缩装置结构特点、适用范围、平整度、排水及防水性能，桥梁施工条件及施工质量保证措施，伸缩装置的可维修性和经济性。

2 桥梁伸缩缝存在的问题

随着桥梁建设的不断发展，桥梁工程师们越来越意识到采用桥梁伸缩缝所引起的缺陷。桥梁伸缩缝在桥梁结构中直接承受车轮荷载的反复冲击作用，由于长期暴露在大气中，使用环境比较恶劣，是桥梁结构最易遭到破坏而又较难以修补的部位。即使是防水伸缩缝，在长期使用后也会出现漏水，使得饱含盐分的水从伸缩缝里渗漏进去，加速了对主梁端部、支座和下部钢筋混凝土结构的腐蚀与损害。长期累积的尘埃、垃圾又会填满伸缩缝的空隙，导致伸缩失效。严重的车辆撞击将损坏伸缩缝的螺栓或使它松动，伸缩缝破损的部件又将对汽车或人员造成损害，给桥梁的管理带来许多不便。毫无疑问，解决这些问题需要耗费大量的财力和人力，并且这些问题的存在也大大缩

短了许多桥梁的使用寿命，是路桥界公认的一项技术性难题，现仍处于探讨研究中。

3 桥梁伸缩缝破坏原因分析

3.1 温度变化

温度的影响无疑是桥梁伸缩缝设计中的一个非常重要的因素，因温度而变化的伸缩量，应根据桥梁所在地温度变化范围和安装支座时的温度来计算。

3.2 过渡段的混凝土破坏

过渡段混凝土的主要荷载为车辆轮压产生的动载，当车轮压在伸缩缝上时，其荷载通过锚固系统传递到过渡段混凝土，再传递到梁板上，并产生一定的压缩变形。当车轮行驶过后，有一个应力释放的过程，会产生一定的拉应力，轮压越大，拉应力也越大。而过渡段混凝土与路面之间刚柔相接又很难铺平，易产生台阶，同时过渡段与伸缩缝之间也存在不平整的问题，车辆通行振动产生的冲击力使伸缩缝装置锚固系统和过渡段混凝土受力瞬间加大，而由此产生的振动又是高频振动，锚固装置在反复动载振动下产生变形，与混凝土剥离，最终全部破坏。如果每延米的锚固筋与预埋筋连接得越少，或采用扳弯预埋筋就位的话，则传力效果越差，所受的应力也就越大。如何保证锚固筋和预埋筋的连接及效果，提高过渡段和伸缩缝的平整度是减少伸缩缝破坏的关键。

4 解决桥梁伸缩缝问题的方法与对策

4.1 计算桥梁伸缩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、周围空气温度变化和空气流动等因素的影响，致使桥梁温度在不断变化。因此，桥梁从施工后不管有没有荷载的作用，它一直处在一个动态状态下工作。要了解其是在什么温度下产生多大变化，将发生多大伸缩，是我们对伸缩缝病害研究的主要目的。温度的升降使桥梁产生伸缩，在对伸缩缝选型时，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。

一般以年度日峰值前后最低和最高温度6 h的平均值作为计算依据，对桥梁的伸缩量进行计算。因为温度日峰值的最高和最低6 h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，考虑桥面积温（实测桥面积温最高时达69Ⅴ）30%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 伸缩缝安装时伸缩预留量的调整

受各种客观因素的影响，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，以保证伸缩缝在今后运营中始终处于良好的工作状态。

4.3 型钢伸缩缝应用弹性混凝土

弹性混凝土采用一定量的预聚体，倒入一定量的填充料，搅拌均匀，然后加增塑剂，改善其流动性，再加入固化剂和粗细集料配料而成的。搅拌均匀后的弹性混凝土倒在各种试模中固化，以便测定其各

种物理力学性能。弹性混凝土具有优良的防裂性、韧性和耐磨性，对许多化学物质具有防腐蚀性，浇注后仅2h 即能开放交通和安装便利等特点，它在型钢伸缩缝安装工程中得到广泛应用。型钢伸缩缝安装工程应用弹性混凝土，其施工工艺如下：

（1）按照设计图纸提供的尺寸，在梁端（或板端）与梁端，梁端与桥台处预留安装伸缩装置的预留槽。按图纸要求预埋好锚固钢筋或膨胀锚定螺栓，并安装好型钢伸缩缝。

（2）对整个粘结面进行喷砂处理，随后用压缩空气进行全面清理。

（3）在安装前浇注区必须进行干燥处理，以保持整个浇注区干燥无水分。

（4）浇注弹性混凝土前，要在整个浇注区（包括钢件）涂抹表面粘结剂。

（5）弹性混凝土的各原材料应在不同容器中称量，并按照配合比进行混合。

（6）混合均匀的弹性混凝土即浇注到位，并及时用抹子抹平。混合工艺为：称量→预聚体与固化剂混合→集料→增塑剂→搅拌2-3min→浇注

（7）养护 2 h 开放交通。

4.4 桥梁伸缩缝应用钢纤维混凝土

（1）钢纤维掺量和砂率都会影响钢纤维混凝土的强度，对C 4 0钢纤维混凝土钢纤维掺量可控制在 1.0%～1.4%，砂率可控制在42%～44%。

（2）与普通混凝土相比，钢纤维混凝土的抗压强度和抗拉强度都有较大的提高。28 d抗压强度增幅范围为8.8%～27.6%，28 d抗拉强度增幅范围为6.1%～33.3%。

（3）当混凝土的应变达到混凝土基体的开裂应变时，混凝土就开始出现可见微裂缝，但在混凝土中掺人钢纤维，由于钢纤维对混凝土的阻裂、增强作用，能阻止裂缝扩展，这时，钢纤维混凝土并未立即破坏，而随着裂缝的稳定发展，应力继续增大，直至裂缝宽度增大到一定程度，钢纤维逐渐拔出，钢纤维混凝土发生裂缝失稳扩展而破坏。因此，钢纤维混凝土的抗拉强度性能比普通混凝土普遍要好，完全能符合桥梁施工中对伸缩缝的要求，建议施工时采用试验建议的合理钢纤维掺量范围。

5 结语

桥梁伸缩缝对于桥梁起着至关重要的作用，由于桥梁伸缩缝是承受动力载荷的附件，桥面很小的不平整就会使它承受很大的冲击力，极易造成伸缩缝损坏，伸缩缝装置损坏至一定程度即会引起桥面跳车，从而影响桥梁的结构安全。因此，应对伸缩缝从设计到施工全过程进行管理，确保桥梁伸缩缝的质量。

6 参考文献