衛(wèi)鏡宇 劉青松
【摘 要】橋梁伸縮縫雖小,卻是橋梁結(jié)構(gòu)中一個重要的組成部分,易發(fā)生損壞,危害橋梁結(jié)構(gòu)的安全。隨著我國公路橋梁建設(shè)的不斷增加,對橋梁結(jié)構(gòu)安全性也提出了更高要求。本文介紹了常用的伸縮裝置的類型,分析了不同橋梁結(jié)構(gòu)中伸縮縫的布置原則,并對目前橋梁伸縮縫中出現(xiàn)的問題進行分析,并提出了防治措施,闡述了伸縮縫在橋梁工程中不可忽視的作用。
【關(guān)鍵詞】公路 橋梁 伸縮縫
1 前言
伸縮縫是橋梁結(jié)構(gòu)的組成部分,而且是必不可少的重要部分。為減小或消除橋梁結(jié)構(gòu)中溫度產(chǎn)生的應(yīng)力,或是由其他原因引起結(jié)構(gòu)材料出現(xiàn)脹縮而帶來的附加應(yīng)力,以及為確立橋梁結(jié)構(gòu)某種經(jīng)濟合理的力學(xué)計算圖式,需在橋梁結(jié)構(gòu)中設(shè)置伸縮縫,劃分節(jié)段。
2 伸縮裝置的類別
一般來說,伸縮裝置是不具備傳遞軸力以及剪力和彎矩的功能的。目前經(jīng)常選用的伸縮裝置按伸縮體結(jié)構(gòu)的不同分為五類。
(1)鋼板伸縮(梳齒板)裝置.伸縮體是安裝在伸縮縫兩側(cè)梁端的鋼板,當(dāng)伸縮量大于60mm時,鋼板前端做成梳齒形,一般這一類型的伸縮裝置無防水和防塵功能。當(dāng)鋼板伸縮裝置的伸縮量大于200mm時建議慎用,高速公路上更應(yīng)慎用。此類伸縮裝置優(yōu)點是結(jié)構(gòu)高度小,可安裝在橋面鋪裝層內(nèi),不需橋面結(jié)構(gòu)本體在伸縮縫處留出臺階。
(2)純橡膠式伸縮裝置。其伸縮體為完全由橡膠組成的,適用于伸縮量≤60mm以下的公路橋梁,高速公路橋梁慎用。此類伸縮裝置結(jié)構(gòu)高度也較小,可安裝在橋面鋪裝層內(nèi),不需橋面結(jié)構(gòu)本體在伸縮縫處留出臺階。
(3)板式橡膠伸縮裝置。其伸縮體為由橡膠和鋼板或角鐵硫化成一體的,適用于伸縮量≤60mm的公路橋梁,不適用高速公路橋梁。這類伸縮裝置也可安裝在橋面鋪裝層內(nèi),不需橋面結(jié)構(gòu)本體在伸縮縫處留出臺階。
(4)組合式伸縮裝置。伸縮體為由橡膠和鋼托板組合而成的,適用于伸縮量≤120mm的公路橋梁,不適用高速公路橋梁。這類伸縮裝置也可在橋面鋪裝層內(nèi)安裝。
(5)模數(shù)式伸縮裝置。伸縮體由異性鋼梁與單元橡膠密封帶組合而成。適用于伸縮量為80~1200mm的公路橋梁,不適用高速公路橋梁。一單元模數(shù)式伸縮裝置因為構(gòu)造相對簡單,結(jié)構(gòu)高度一般不超過120mm,可安裝在橋面鋪裝層內(nèi)。
模數(shù)式鋼縫是目前使用效果最好的一種伸縮裝置,過車平穩(wěn),防水防漏,使用壽命長,宜優(yōu)先選用。與橋梁防撞護欄連接處,采用端部彎起措施后可完全阻擋橋面泄水從護欄缺口處排出。
3 伸縮縫在橋梁中的布置
不同體系橋梁,伸縮縫布置也不一樣。
單跨簡支梁橋,伸縮縫布置在橋垮結(jié)構(gòu)和橋臺結(jié)合處,一端設(shè)一條。但也不一定需在兩端的伸縮縫處都安裝伸縮裝置,也可選擇一端設(shè)伸縮裝置,另一端設(shè)置一條可以傳遞軸力但不能傳遞彎矩,不能補償縫寬的簡易接縫,構(gòu)造類似混凝土路面的假縫。
多跨簡支梁橋,將若干孔簡支梁連成一聯(lián),僅在每聯(lián)的兩端設(shè)置伸縮縫。每聯(lián)的長度以80~100m為限。伸縮裝置優(yōu)選一單元模數(shù)式鋼縫。
連續(xù)梁橋,在橋臺處必須設(shè)伸縮縫,在每個連續(xù)區(qū)段兩端也必須設(shè)置伸縮縫。
拱橋,若拱橋的橋面采用無推力的梁式體系,就必須設(shè)伸縮縫。
懸索橋,伸縮縫可設(shè)在橋塔下,也可設(shè)在橋臺,依具體情況而定。
斜拉橋,在其連續(xù)橋面的兩端設(shè)伸縮縫。對于跨中設(shè)掛孔的斜拉橋,伸縮縫的布置與懸索橋相同。
4 橋梁伸縮縫存在的問題分析
伸縮縫主要出現(xiàn)的問題有:伸縮縫槽口堵塞導(dǎo)致伸縮失效;伸縮縫錨固連接構(gòu)件松動或損壞;構(gòu)件老化如防水材料使用時間長了產(chǎn)生老化,出現(xiàn)漏水,對主梁混凝土及鋼筋產(chǎn)生腐蝕和損害;未嚴(yán)格按施工工藝標(biāo)準(zhǔn)和安裝工序施工造成后澆砼澆筑不密實,達不到設(shè)計強度要求,出現(xiàn)蜂窩、空洞等,從而不能承受車輛荷載的沖擊。
5 橋梁伸縮縫病害防治
總之,當(dāng)伸縮縫的設(shè)計、施工、養(yǎng)護任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)缺陷或不足,都將引起伸縮縫產(chǎn)生病害甚至破壞。
(1)溫度影響無疑是伸縮縫設(shè)計中十分重要的因素,因溫度變化產(chǎn)生的伸縮量應(yīng)根據(jù)橋梁所在地溫度變化范圍和支座安裝溫度來計算,并考慮一定的富余量,以保證今后運營過程中伸縮縫處于良好的工作狀態(tài)。
(2)橋梁伸縮縫應(yīng)采用鋼纖維砼,與普通砼相比,鋼纖維砼的抗壓強度和抗拉強度都有較大提高,當(dāng)混凝土的應(yīng)變達到混凝土基體的開裂應(yīng)變時,混凝土就產(chǎn)生微小裂縫,此時若摻入鋼纖維,由于鋼纖維對混凝土有阻裂、增強的作用,能阻止裂縫擴展。因此建議在伸縮縫砼中摻入試驗建議的摻量范圍。
(3)加強維護和包養(yǎng)。應(yīng)定期進行有計劃有組織的常規(guī)檢查,防患未然,檢查伸縮裝置前后是否出現(xiàn)輕微凹凸不平、細微裂縫、異常響動,進而進行觀察分析,確定運營狀況、破損部位、破損情況,再根據(jù)具體情況制定修補方案,進行維修包養(yǎng)。
6 結(jié)語
橋梁伸縮縫雖小,卻是橋梁結(jié)構(gòu)中一個重要的組成部分,易發(fā)生損壞,危害橋梁結(jié)構(gòu)的安全。隨著公路交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展,橋梁的日益增多,對伸縮縫的質(zhì)量重視程度也隨之增大。設(shè)計應(yīng)合理選擇適宜的伸縮縫類型,按照正確的施工工藝施工,后期養(yǎng)護與管理也應(yīng)引起重視。同時,對有問題的伸縮縫應(yīng)及時發(fā)現(xiàn),及時處理,消除后患。
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