桥梁伸缩缝伸缩量的确定

王雪梅，王银涛

(黑龙江省交通科学研究所)

1 绪论

桥梁伸缩缝是桥梁构造的不可或缺的一部分，如果设计的不合理、施工质量不能达标、养护方法不科学，这些都会使桥梁伸缩装置处出现不同程度的破坏，致使伸缩缝两侧的梁体产生高差，导致路面产生裂缝，车辆在通过时会产生跳车现象和冲击作用，从而对桥梁及路面造成附加的冲击荷载，并使驾驶人员感到不适，严重的可能会导致交通事故的发生，从而影响了公路桥梁的正常寿命及运营。目前伸缩装置绝大部分是采用工厂预制生产，然后根据伸缩量的大小来选择预制好的伸缩装置，是否能选用合理的伸缩装置，将直接决定到桥梁本身受力情况，同时也直接影响到伸缩装置使用寿命。

桥梁伸缩量的确定和伸缩缝选型应考虑桥梁设计所采用的荷载组合、桥梁所在的周边地理环境、桥梁设计时所采用的结构型式、适用范围、伸缩缝设计型式、平整度、合理的施工方案及施工质量保证措施，伸缩缝的可重复利用性和经济性这些因素。

2 桥梁伸缩量的确定

2.1 桥梁伸缩量的计算

(1)温度变化引起的伸缩量Δlt

安装伸缩装置所处的温度Tset，是低于最高环境温度Tmax，高于最低环境温度Tmin的一个中间温度。梁体会在环境温度的影响下产生伸长和缩短，其值大小可按下述公式计算

温度上升引起的梁体伸长量

温度下降引起的梁体缩短量

计算一个伸缩装置伸缩量所采用的梁体长度记为l，αc根据桥梁支座布置、跨径划分情况确定：αc为材料热膨胀系数，对混凝土材料αc=10×10-6，对钢结构αc=12×10-6。

2.2 混凝土收缩引起的梁体伸缩量Δls

混凝土的收缩作用会使梁体缩短，在钢筋混凝土桥的设计和施工养护中需认真考虑。混凝土的收缩效应引起的梁体缩短量Δls可按下式计算

其中，εcs(tu，t0)为伸缩装置安装就位时混凝土龄期t0至收缩完成时混凝土龄期tu过程中的混凝土产生的收缩应变。

2.3 混凝土徐变引起的梁体伸缩量Δlc

对设置预应力筋混凝土桥必须考虑由于混凝土的徐变作用所引起的梁体的缩短量，徐变变形量是由持续钢筋预应

其中σpc为扣除预应力损失后的有效预应力在截面重心处产生法向压应力，简支结构的桥梁可取跨中截面与截面的平均值;连续结构或连续刚构型式的桥梁，可用若干有代表性的截面的和的平均值来求得;Ec为梁体混凝土弹性模量;φ(tu，t0)为伸缩装置安装就位时混凝土龄期t0至徐变完成时混凝土龄期t0过程中的混凝土徐变系数。

3 伸缩装置型号的确定

伸缩装置的型号按照梁体的伸缩量大小选用：伸缩装置在安装后的伸长量：C+=βΔl+t，伸缩装置在安装后的缩短量：C-=β(Δl-+Δls+Δlc，伸缩装置的伸缩量 C 应满足：C≥C++C-。

其中，β为伸缩装置伸缩量富裕系数，对伸缩量保证一定的安全储备，β取1.2 ～1.4。

模数式伸缩装置也叫MZI型伸缩装置，其伸缩体是由整体成型的异形钢材制成，由边梁、横梁、中梁、密封橡胶带、位移控制系统等组成，广泛的应用于各种结构型式的桥梁体系中，模数式伸缩装置可以按一定的模数自由组拼，其尺寸可从80～1 200 mm不等，当伸缩量大于或等于1 200 mm时可按设计要求在工厂加工制造。

4 总结

综上所述，在桥梁设计和施工中要合理的计算和选择适应伸缩量的伸缩缝装置，对能适应桥梁温度变化所引起的伸缩装置特别重要，也是提高伸缩装置耐久性的前提。如果在其设计选型、施工养护工作上稍有缺陷或不足，就会使伸缩装置达不到设计的使用寿命，给后期修补工作带来困难，尽量选用使桥面平坦、行驶性良好的伸缩装置。对于大跨径桥梁尽量采用橡胶与钢板组合起来的伸缩装置，来充分加强设置伸缩装置部位的桥面板端部。力作用下所产生的弹性变形量乘以徐变系数求得。混凝土的徐变引起的梁体缩短量Δlc可按下式计算

：

［1］公路桥梁伸缩装置(JT/T 327-2004)［S］.

［2］李勇刚.新型桥梁伸缩装置［M］.山西建筑，2007.

［3］公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)［S］.

［4］公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)［S］.

［5］张廷江，等.最新公路工程设计施工、检验评定、养护技术标准规范汇编［M］.银川：宁夏大地音像出版社，2005.

［6］李自林.桥梁工程［M］.北京：机械工业出版社，2011.