公路桥梁伸缩缝类型比较分析

公路桥梁伸缩缝类型比较分析

摘要：国内近年来高、快速公路的建设，多数路段采高架工程，新建桥梁多采用长跨度或连续梁桥，因此伸缩缝型式及伸缩量不断的创新与扩大，构造益形复杂，以致造成伸缩缝类型亦较为频繁、显著。本研究针对公路桥梁伸缩缝的类型进行比较分析，有一定的现实意义。

关键词：公路桥梁；伸缩缝；伸缩缝类型

中图分类号：tu279.7+2 文献标识号：a 文章编号：2306-1499（2013）06-（页码）-页数

为了增进行车舒适，近年来新建桥梁工程有趋向减少伸缩缝数量，采用长跨度或连续梁桥的趋势，相对于早期所使用小伸缩量伸缩缝型式，构造上有很大的差异[1]。具体伸缩缝的类型分为以下几种。

1. 角钢伸缩缝

角钢伸缩缝是于相邻桥面版端部上侧各以角钢加强，角钢背面焊以锚碇钢材，埋置于无收缩混凝土中，此种伸缩缝主要在于防止角隅混凝土受车辆冲击作用而崩裂[2]。伸缩缝间隙内为中空，或于下方以铜片封住再灌注柏油，或于下方加设橡胶片，以达防水及防止柏油流漏效。此类型伸缩缝适用于最大伸缩量可达五公分左右。此型式伸缩缝在国内桥梁施工初期应用普遍，主要原因在于构造简单、施工容易、成本低廉及养护容易，经改良加强上覆 ac 磨耗层效果甚佳。但因时代变迁，生活机能提升，各类型桥面伸缩缝陆续

引进国内，为提升行车品质，此型式伸缩缝已甚少采用，但部分短跨版桥及偏远且车流量较少地区单跨桥梁仍可见其踪迹。

2. gai-top 伸缩缝

gai-top 伸缩缝以波浪状钢板竖立于相邻桥面版端部两侧，钢板背面焊有锚碇钢材，埋置于无收缩混凝土中，并利用波浪状钢板间所形成齿型空隙做为伸缩缝，空隙内再予填缝剂处理，增进行车舒适，适用于伸缩量 5～15 公分伸缩缝[3]。其型式介于齿型与橡胶填缝伸缩缝间，藉接缝两端垂直波浪齿型构造保护桥面版端混凝土，及维护行车平顺。gai-top 伸缩缝在使用性能上行车舒适感较佳，且维护容易，但在安装施工时应特别注意锚碇布置与方式、浇置混凝土捣实与修整，以及橡胶材充填黏合，以避免波浪状钢板松脱、混凝土产生裂纹及橡胶材脱落等损坏问题。

3. sho-bond 橡胶伸缩缝

由于橡胶的不可压缩性，伸缩装置缩短时，为防止它的向上隆起，必须设置足够大的伸缩用槽，伸缩装置的伸缩依靠橡胶剪切与拉压变形来提供。其主要构造为橡胶底面与缝结合处用胶粘材料粘结，利用嵌合部使缝间相连接及作防水处理[4]。而橡胶与螺栓接合孔则灌注防蚀剂，并且用盖帽盖住，防止螺帽与螺栓的松脱与锈蚀。安装时如果环境温度高于平均温度，可以预先压缩其伸长量，以便在最大间隙时，橡胶板不超过设计拉力。

橡胶板伸缩装置以钢板做骨架，结构简单，防水性能良好，施工后接缝平整，有优良的吸振作用和变形适应性，对于车辆行驶性良

好。施工安装及调换方便，在正常行驶的情况下，该种伸缩装置的两端所作用的水平冲击力比较小，因此在主梁端部只要预留较小的空间和钢筋，安装或更换均比较容易，螺栓连接处是薄弱环节，栓接损坏是常发生的现象。由于超出预期伸缩量而产生螺栓受力过大、安装不良或螺帽、螺栓的锈蚀都是导致损坏的原因，其耐久性比不上钢齿型伸缩缝。

4. 模块型伸缩缝

模块型伸缩缝（modular expansion joint）适用于连续桥梁跨距长、伸缩缝量大且复杂大型桥梁结构，具有良好伸缩性、止水性、可维修性与维持行车平顺，在施工、使用及养护得宜下尚兼具耐久性。模块型伸缩缝主要结构有传递支承组件及等距调节组件两大部分，传递支承组件由中间支撑梁（center beam）、边梁（edge beam）、支撑横梁（support bar）、u 型箍筋（stirrup）、上下承座（bearing）及支撑钢箱（support box）等组成，为车辆轮载重由上而下传递受力主要构件[5]。等距调节组件采弹性阻尼控制系统，由弹簧（spring）、压缩式弹性橡胶（elastomeric）及连接杆组件串组于中间支撑梁间，形成一控制等距横梁，伸缩机制经由钢轨与钢轨间具压缩性合成橡胶作用吸收水平力，并藉由弹簧使各单元间均匀伸缩。

模块型伸缩缝型式一般分为单式及复式模块型伸缩缝，复式模块型伸缩缝特点为每个支撑横梁仅支撑一个中间支撑主梁，支撑横梁与中间支撑主梁间采固接方式。单式模块型伸缩缝特点为支撑横梁

支撑所有的中间支撑主梁，支撑横梁与中间支撑主梁间采钢轭和橡胶弹簧组成承座方式，另单式模块型伸缩缝亦包括有支撑横梁采櫊栅式系统，主要为利于间隔伸缩及支撑钢箱内滑动。

5.齿型伸缩缝

齿型伸缩缝一般分类为竖齿型及锯齿型伸缩缝主结构为两片竖齿或锯齿状钢板，其凹凸钢板相互交错，藉由钢板交错间隙伸缩，不致相挤压，并可维持行车平顺[6]。其下设有排水槽以排除桥面流水，侧边焊接锚碇钢板或钢筋，由于构件主要以钢材组成，组件单纯，材料单价相对低廉。最常设于 1～3 跨数桥梁，近年来由于钢制品焊接技术提升与设计技巧不断演进，亦逐渐应用到 200 余公尺多跨桥梁，由于工厂制造后，安装、养护容易，管理单位与用路人长久以来接受度较高，目前此类型桥面伸缩缝应用仍甚为普遍。国内制造齿型钢板伸缩缝产品一般在 5 公分至 25 公分间，但为因应长桥需求，目前已有生产伸缩量达 48 公分竖齿型钢板伸缩缝。欧美国家更已制造伸缩量达 70 公分巨型竖齿型伸缩缝，已趋具备因应长桥需求伸缩功能考虑设计。

6.结论

桥梁伸缩缝维修与换装不仅施工中交通维持困难，而且相当危险，尤其在通车压力、车流震动以及有限空间中，要做好维修工作并不容易，同时也必须付出极高的社会成本和代价。

参考文献

[1] 王志华. 桥梁伸缩缝设计要点分析[j]. 中小企业管理与科

技（上旬刊）. 2010（04）

[2] 朱国强. 桥梁伸缩缝问题的探讨[j]. 中国城市经济. 2011（12）

[3] 李超. 桥梁工程伸缩缝施工质量控制技术[j]. 技术与市场. 2011（07）

[4] 吴永泉，方晓莉，艾昕. 桥梁工程回顾和未来动向研究[j]. 现代商贸工业. 2011（17）

[5] 蔡清. 论桥梁工程伸缩缝施工质量控制[j]. 科技促进发展（应用版）. 2010（06）

作者简介：张贤伟；出生：1984年10月；籍贯：四川省泸州市；性别：男；学历：大学本科；职称：助理工程师；研究方向：公路、桥梁、隧道。