桥梁伸缩缝的设计及施工优化

陈辉

摘 要：伸缩缝是桥梁的重要组成部分之一，但由于某些因素往往在设计和施工中忽略了伸缩缝这个部分，随着时间的发展，存在不同程度的损坏，本文首先介绍了伸缩缝的主要形式，对设计和施工伸缩缝的影响因素进行分析，研究伸缩缝的设计优化。

关键词：伸缩缝;开槽;橡胶条;预制构件

随着我国经济发展的加速，交通发展也发展迅猛，桥梁是道路交通中的重要部分，其数量和规模也变的越来越大，伸缩缝作为桥梁的重要组成部分之一，其需要量也越来越大，型式发展也越来越广泛，伸缩缝在日常的行车过程中直接受到车辆荷载的作用，并且它都暴露在外表面，没有保护，在桥梁结构中很容易损害同时维修也很难，所以关于伸缩缝的选型，设计和施工以满足伸缩的需要就很重要了。

一、桥梁伸缩缝概述和种类

桥梁结构伸缩缝是为了桥梁的伸缩变形在桥梁两端和中部设置的装置，其目的是使车辆能安全平稳的通过桥梁，一般桥梁伸缩缝有钢材和橡胶等组成，目前我们国家的伸缩缝分为钢制支承型、对接型、组合剪切型、模数支承型和弹性装置型。

1.1对接型： 对接型伸缩缝根据其受力形式和构造的不同，又可以分为填塞和嵌固两种形式，填塞式伸缩缝是弹性模量较小的材料填入缝隙中如木板、沥青、橡胶等使得填塞物两边处于受压状态，其构造简单只能满足 40mm 以下的伸缩量，目前以很少见。嵌固式是利用钢构件连接橡胶条，利用橡胶条的伸缩变形来消耗掉桥梁变形能量，其处于受压也可以受与受拉状态。

1.2钢制支承型：此伸缩缝一般应用于变形量大于50mm 时，属于钢质伸缩装置，其特点是伸缩量比对接型要大，由于车辆行使过程中和钢装置接触和拍击，噪声大，容易损坏，该伸缩缝一般设置螺栓弹簧来固定滑动钢板，降低拍击，构造相对于对接型较复杂。

1.3组合剪切型

也称为板式橡胶伸缩缝，该伸缩缝是采用不同形状的橡胶作为填充材料和钢板联合而成，利用橡胶弹性较好，粘贴性强，又具备较高的防水性能，在我过应用广泛。

1.4模数支承型

当伸缩量较大，板式橡胶伸缩缝不能满足要求时，如悬索桥，斜拉桥的伸缩缝这时就采用模数支承型伸缩缝，用钢制成的伸缩缝，做不到密封，又不能减少汽车的冲击作用，对汽车的影响造成了影响，采用缓冲能力较好的橡胶材料做成的伸缩缝密封性很好，再和型钢进行组合，伸缩量加大，是满足大位移伸缩常用的形式。

1.5弹性装置型

弹性装置型又根据材料又分为锌铁皮和碎石型，是一种比较简单的伸缩缝，广泛的应用以中小桥中，其伸缩量为20mm- 40mm时候 一般采用碎石伸缩缝，是将材料TST加热后注入也经过加热的碎石中，两者结合以抵抗桥梁的伸缩变形。

二、桥梁伸缩缝施工程序

2.1在施工之前，做好桥梁施工缝施工的施工方案，对各项工序进行分析和审查，对施工处进行检查清洗等准备。

2.2 对各种伸缩缝施工需要的机械进行检查，保证机械的正常使用，以确保顺利施工，伸缩缝需要的混凝土运送距离不能过长，以防止在运送过程中离析，准备好伸缩缝所需要的施工材料，防止在施工工程中断料。

2.3 切缝

切缝之前要检查表面的平整度，平整度决定切缝的宽度，达不到要求，为确保施工质量，必须返工，平整度达到要求才能进行施工，施工时先放样再打线最后切缝，切完之后做好保护，使用干切法的采用鼓风机把表面吹干净，避免影响路面

2.4开槽

开槽采用的工具时风镐，一般宽度大于12 cm，在施工时发现梁和梁之间的宽度太小，立刻采取措施处理，施工过程中不能踩踏伸缩缝边缘，全程禁止通车，一确保施工质量。

2.5安装型钢

在安装前清除槽内杂物，可以采用水枪冲洗，以确保干净，安装之前还要检测平整度和顺直度，避免返工，焊接采用点焊的形式防止温度过高导致型钢变形，焊接循序是先顶面再侧面最后底面。

2.6浇灌混凝土。

浇灌混凝土时先做混凝土实验，坍落度一般小于200mm ，确保混凝土质量，振捣均匀同步，混凝土中无汽包。

2.7安装橡胶条。

施工之前清理施工缝，确保伸缩缝内没有杂物，安装时橡胶条要平整、美观，安装过程中避免温度有过大变化，以确保安装质量。

三、设计方面的因素

3.1.伸缩缝占桥梁的分量较小，往往很多设计人员对这部分有所忽略，照搬其他伸缩缝，没对其进行深层的考虑

3.2.伸缩缝虽然占的分量不多，但其受力复杂，应力集中，锚固和连接考虑不周到

3.3设计时候没对施工进行充分考虑

3.4伸缩缝设计时钢筋设计得较多混凝土较少，导致预埋困难，锚固不足，在设计过程中混凝土设计得较薄，容易干扰，施工难度加大，整体质量受到影响，同时，伸缩缝得钢筋密度大，留给施工焊接得空间较小，影响质量，同时混凝土得密实度也难以保证。

3.5在设计的过程中重视桥梁得伸缩量和选型，忽略伸缩缝得性能和技术要求。

四、施工方面的影响因素

4.1预制构件和安装的影响

预制构件和安装的质量是桥梁伸缩缝质量的重要影响因素，甚至影响桥梁的整体质量，预制构件埋置的高低都会影响锚筋的搭接情况，有些情况由于疏忽漏埋预制构件，会直接影响伸缩缝的使用寿命，预制构建的安装偏大会焊接困难，受力极为不利，容易受损，预制构建的安装偏小，导致无法变形，桥梁容易破坏。

4.2施工质量的影响

伸缩缝的施工是桥梁施工的最后部分，有些时候为了加快竣工速度，施工伸缩缝时候施工马虎大意，未达到施工的标准，如焊接强度不够，施工不规范给伸缩缝的质量造成影响。

4.3施工不当

在伸缩缝施工过程中没按照设计图纸距离进行施工伸缩缝变大或变小，定位型鋼定位不当，导致伸缩缝无法发挥它的作用，引起桥头跳车，接缝开裂等问题。

4.4施工后伸缩缝养护不够

伸缩缝施工完成后要进行养护，由于取水困难等因素，伸缩缝处养护不到位，伸缩缝处混凝土开裂。

4.5其他工序的影响：伸缩缝施工一般在施工的尾期，此时需要通车，其他的收尾工程如绿化工程、、交通安全工程等要和伸缩缝施工同时进行协调困难，其他收尾工程会对伸缩缝的施工及养护造成影响进而影响伸缩缝的质量。

4.6过度处混凝土施工质量达不到要求，连接处凹凸不平，造成冲击力变大。破坏伸缩缝。

五、设计方面优化

5.1.在伸缩缝的选型上，首先了解伸缩缝的形式特点，在伸缩缝的设计过程中要考虑伸缩缝满足受力的前提下还要考虑伸缩缝的耐久性。

5.2从设计简化和造价方面考虑，建议采用预埋通常钢板代替预埋钢筋，减少彼此的相互影响，增加施工作业面，加快施工速度，更重要的是这种方法可以减少安装偏差，有利于焊接，解决锚固难的问题。

5.3伸缩缝处混凝土可用钢纤维混凝土，提高抗拉能力，增加耐久性。

六、施工方面优化

6.1施工时候控制构件的尺寸，防止其长度偏差以影响施工，注意伸缩缝的施工顺序。

6.2对预制构件的施工时采用先安装然后封锚的工序，因为采用了现浇封锚方便了预制构件锚固端距离的控制，增加伸缩缝的质量。

6.3施工时严格按照设计和厂家规定的梁端距离进行施工，不得更改，这是伸缩缝质量保证的前提

七、结束语

伸缩缝是桥梁的重要组成部分，一旦破坏就会给桥梁带来影响，同时影响到道路的使用，因此加强对伸缩缝的设计优化，施工要加强管理，以满足桥梁的正常使用要求。

参考文献：

[1]陆水军.浅谈公路桥梁伸缩缝施工设计及质量控制[ J].科技创新导报，2009，（3）：23- 24.

[2]黄家城.公路桥梁建设设计与质量监督[M].北京：人民交通出版社，2003.