桥梁伸缩缝处跳车的成因分析及防治措施

王 凯

(河北路桥集团保通工程有限公司)

桥梁伸缩缝处跳车的成因分析及防治措施

王 凯

(河北路桥集团保通工程有限公司)

摘 要:结合多年从事高速公路桥梁伸缩缝处跳车防治设计、施工实践，对桥梁伸缩装置损坏的成因进行分析，并提出防治桥梁伸缩缝处跳车的基本措施。

关键词:桥梁伸缩缝;跳车;成因分析;措施

1 桥梁伸缩装置损坏的成因分析

我国高速公路桥梁主要采用的伸缩装置有板式橡胶、锌铁皮、毛勒型钢、TsT弹性体等伸缩缝。在参与建设的高速公路桥梁建设收尾工程勘查过程中，发现大部分的中、小桥大多数是采用板式橡胶或锌铁皮伸缩装置，损坏比较严重，主要表现在混凝土破坏，继而锚固系统破坏 ，最后整个伸缩装置破坏而无法使用。而在沧州至黄骅高速公路的大、中小桥上主要采用的是毛勒型钢及TST弹性体伸缩装置。由于其结构形式和锚固形式大大改进，其合理性大大增强，相对于板式橡胶或锌铁皮伸缩装置而言，先进、可靠 ，通过勘查发现损坏的现象不多。桥梁伸缩装置由于设置在梁端构造薄弱部位，直接承受车辆荷载的反复作用，又多暴露于大自然中，容易受到各种自然因素的影响，因此，易损坏，难修补。伸缩装置产生破损的原因主要有以下几方面。

1.1 设计不周

设计时梁端部未能慎重考虑在反复荷载作用下，梁端破损引起伸缩装置失灵。在伸缩缝设计过程中将伸缩装置的锚固件置于桥面铺装中，与主梁(板)连接的部分很少，易造成开焊、脱落，导致混凝土粘结力失效。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，忽视了产品的相应技术要求。另外 ，有时变形量计算不恰当，采用了过大的伸缩间距导致伸缩装置破损。设计上未对伸缩装置两侧的后浇混凝土和铺装层在材料选择、配合比、密实度和强度等方面提出严格要求或规定。

1.2 施工不当

对桥梁伸缩装置施工工艺要求重视程度不够，未能严格按照施工工艺标准和安装工序进行施工。施工过程中，梁端伸缩缝间距没有按设计要求完成，人为地放大或缩小 ，定位角钢位置不正确 ，致使伸缩装置不能正常工作。锚固件焊接质量不能保证 ，只注意表面，忽视了内部质量标准要求。施工时伸缩装置的锚固钢筋焊接不够牢固，或产生遗漏预埋锚固钢筋的现象 ，给伸缩缝本身造成隐患。施工时伸缩装置安装不好，后浇混凝土浇筑不密实，达不到设计的强度要求，使用过程中，在反复荷载作用下致使伸缩缝损坏。伸缩装置安装是桥梁施工的最后几道工序之一，为了赶竣工通车，施工人员未严格按安装程序及有关操作要求施工 ，或伸缩装置安装后混凝土没有达到强度就提前开放交通，致使过渡段的锚固混凝土产生早期损坏，从而导致伸缩装置过早破损。

1.3 伸缩装置自身问题

伸缩装置本身的构造刚度及锚固的构件强度不足.锚固系统不尽合理，锚固混凝土太薄，强度很难达到设计要求 ，在营运过程中产生不同程度的破坏。

1.4 连续缝设置不够完善

为了减少桥梁伸缩缝，采用简支连续梁结构并设置连续缝，目前连续缝的设置不够完善，致使连续缝破损而产生桥面跳车。桥面连续缝处，变形假缝的宽度和深度设置不够规范、统一，也不同程度地影响连续缝的正常工作。

1.5 养护不当

桥梁在营运过程中，落在伸缩装置内的砂土杂物未能及时清扫，导致伸缩装置逐渐破损。原有桥梁逐渐老化、桥面铺装层老化、接缝处桥面凹凸不平以及维修不充分等 ，均可引起伸缩装置破损。

1.6 交通流量影响

桥梁在营运过程中，交通量增大、重型车辆不断增多，车辆的冲击作用也明显变大，造成某些伸缩装置的部件破损、脱落、松动，有的甚至引起桥面破坏，严重影响行车安全。

2 防治桥梁伸缩缝处跳车的措施

2.1 设计改进措施

设计时考虑梁端部足够的刚度，以满足营运过程中反复荷载的作用，以及适当的伸缩间距，以保证伸缩装置的正常营运使用。改进桥面设计，简支梁采用连续桥面，减少桥面伸缩缝数量。由于伸缩装置所处部位和环境影响，应选用简单且易于施工、维修的构造。

2.2 施工主要措施

伸缩装置按照实际温度调整设计，并且在施工现场作出修正方可施工。桥面行车道混凝土铺装应该同伸缩装置锚固区的混凝土同时进行浇筑 ，不允许在该部位及整个桥面上留有施工缝。为进行全面维修 ，要做好各施工阶段记录的整理建档工作。

2.3 合理选用伸缩缝装置

(1)上部结构梁与梁及梁与台之间的位移。

(2)锚固牢固可靠、经久耐用，能够抵抗机械磨损、碰撞。

(3)车辆行驶平稳 、舒适。(4)能防止雨水和垃圾渗入。

(5)安装方便、简单，易检查和便于养护。

根据上述要求，在河北省沧州至黄骅的高速公路工程中大、中、小桥伸缩装置处治中主要选用了毛勒型钢伸缩装置。

2.4 伸缩装置的安装

(1)伸缩装置的锚固宽度

按规范要求并考虑施工工艺的协调，伸缩装置的锚固宽度以50 cm为宜，桥台上宜采用背墙的宽度进行设置，既方便桥面板、现浇混凝土铺装层的施工，也能保障伸缩装置的稳定性。

(2)伸缩装置的锚固钢筋

在预制梁(板)的端部和背墙内预埋伸缩装置，锚固钢筋按两种情况设置。一般设计给定的都是对称于桥宽中心、在梁(板)端部设置预埋钢筋这样钢筋在每片梁(板)内的预埋位置都会不一样，给施工增加了难度。因此 ，设计中应考虑锚固钢筋以对称于每片梁(板)的中心进行设置为宜。施工中要保证锚固钢筋的作用。

(3)伸缩装置的定位角钢

伸缩装置的定位角钢一定要依据安装时测的气温，计算伸缩缝的伸缩量来调整2块定位钢之间的距离，并按桥面高度将定位角钢焊接

2.5 锚固系统设计

由于伸缩装置设在桥面板端部，这是桥梁结构的薄弱环节，因此必须充分考虑锚 固系统的刚度，将伸缩装置可靠地锚于梁体内，保证伸缩装置承受荷载时能将荷载有效地传递给混凝土梁。故除对中梁刚度充分考虑外，对边梁可采取下缘焊接锚固板和锚固钢筋，以增加抗弯和抗扭刚度。预埋钢筋上，以严格控制缝距。

2.6 连续缝的设置

从设计上改进连续缝的设置。连续缝的宽度按桥的设计跨径和梁(板)的设计长度差值进行设置。桥面连续缝处，变形假缝的宽度和深度必须规范、统一，缝的宽度和深度宜按0.5 cm×2.5 cm的锯缝进行设置，这样便于施工。

2.7 加强养护

伸缩装置在营运中要有计划、有组织地检查，注意早期小范围的修补，以保证其正常工作。由于设计、施工、养护等相关部门的重视和共同努力，河北省沧州至黄骅的高速公路工程中治理桥梁伸缩缝处跳车效果良好，为同类大、中、小桥损坏的伸缩装置处治积累了较成功的经验。

中图分类号:U445.7

C

1008-3383(2011)06-0168-01

收稿日期:2011-02-22