桥梁伸缩缝现状与维修加固技术研究
闻宝联
（天津市市政工程研究院，天津，300072）
摘要：桥梁伸缩缝的质量是直接影响桥梁服务质量和使用寿命，本文介绍了桥梁伸缩缝的发展现状，并对伸缩缝的病害成因进行了分析，最后对防治措施进行了研究。
关键词：伸缩缝，发展现状，病害成因，防治措施
1 引言
桥梁伸缩缝是直接影响桥梁服务质量和行车舒适程度，以及桥梁的使用寿命。以前只注重桥梁主体构造而忽略了对配套设施的重视，从而造成了桥梁伸缩缝产生了不同程度的损坏。从我国已修建桥梁来看，伸缩缝损坏率已占一定的比例，增加了管理部门维修工作量和难度，给交通运输带来不便。
随着我国交通运输业的不断发展，道路已向网络化发展，大型运输车辆逐年增多。由于车辆荷载等级提高，为保证车辆的行驶速度，这就要求桥梁上的配套设施与之相适应。现在一些技术比较先进的国家，对桥梁的伸缩缝设计和施工，都有比较明确的规定和要求。因此对桥梁伸缩缝的改造和处理也应提到议事日程。
2桥梁伸缩缝发展现状
众所周知，在温度变化、混凝土收缩与徐变、基础的不均匀沉降、车辆荷载的影响下，桥梁长度会发生变化，从而使梁端发生位移，为适应这种位移并保持行车平顺，就必须设置桥梁伸缩缝装置。由此可见，桥梁伸缩缝的作用，在于调节由温度变化、车辆荷载环境特征和建筑材料物理性能所引起的上部结构之间位移。一般来说，伸缩缝应具有较好耐久性、行驶舒适性、良好防水性、施工方便性、维修简单性。目前应用过的伸缩缝有：
1、锌铁皮伸缩缝
该种伸缩缝在我市早期使用，多用于小型桥梁，伸缩量一般在2cm－4cm，由于锌铁皮没有很好的和主梁固定，使用后均有损坏。主要表现为：软性防水材
料(沥青砂、聚乙稀胶泥)老化脱落、缝中夹入石料等杂质后，不能自由变形，造成锌铁皮断裂、腐蚀、使缝中后填部分高低不平现已趋向淘汰。
2、连续桥面铺装伸缩缝
为了减少桥面伸缩缝数量，增加行车的平稳性，连续桥面铺装伸缩缝，它多用于多跨简支结构。从使用情况来看效果较为理想，但也有一定问题如桥面出现不规则裂缝，并有漏水现象，建议在加强钢筋范围内两侧与中间部位设置假缝2×1 cm。
3、橡胶条伸缩缝
该种结构简单，伸缩量一般在4－6cm，通过使用观察效果欠佳，维修次数较多，主要表现有：胶条断裂脱落，造成漏水、下陷或扭转、锚固件变形松动、行车有颠簸现象并发出噪声。
4、钢板伸缩缝（包括梳形板伸缩缝）
这两种伸缩缝在80年代修建的大中桥梁中应用较多，尤其是梳形板伸缩缝。该种伸缩缝具有耐久性好，不易变形腐蚀，行车也比较平稳，但在一定程度上存在不足如：钢板不易焊牢；锚固不强，有较大的漏水现象使主梁受冻、受腐，影响桥梁的使用寿命和桥梁美观，钢板松动后，车辆行驶时发出较大噪声，缝内夹进杂物时活动异常。
5、橡胶板伸缩缝
此种伸缩缝在我国是一种较为新型的伸缩装置，伸缩量一般在10cm左右，最大变形可达35cm左右。通过几年的使用，伸缩缝破坏主要是锚固件松动损坏；橡胶板被剪坏；伸缩缝本身刚度不够。目前对该种伸缩缝已做了较大改进。
6、毛勒型伸缩缝
该伸缩缝是我市在修建永和桥时引进的一种伸缩缝装置，为德国毛勒公司产品，它把钢和橡胶特性融为一体，取长补短，效果较为理想。
7、弹塑体埋置式伸缩缝
弹塑体埋置式伸缩缝是近几年推广应用的新型伸缩缝，能够满足中、小桥的伸缩和行车舒适性要求，其施工简单，便于维修，防水效果好等特点，在许多桥梁改造工程中得到广泛应用，效果较好。
3 病害原因分析
桥梁伸缩装置由于设置在梁端构造薄弱的部位，直接承受车辆荷载的反复作用，又暴露于大自然中，受到各种自然因素的影响，因此，伸缩装置易损坏、难修补的部位。伸缩装置产生破损原因是多方面的，主要有：
1、设计考虑不周
设计时梁端部位未能从结构受力角度加以分析研究，在反复荷载作用下，梁端破损引起伸缩装置失灵。另外，有时桥梁的变形量计算不恰当，采用了过大或过小的伸缩间距，导致伸缩装置破损。
2、伸缩装置自身问题
伸缩装置本身构造刚度不足，锚固构件强度不足，在营运过程中产生不同程度的破坏。
3、伸缩装置后浇压填材料选择不当。
对伸缩装置的后浇压填材料、施工工艺没有认真对待，对工艺要求不严，致使伸缩装置营运质量下降，产生不同程度的病害。
4、施工质量问题
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。这样会出现下列情况：由于缝距太小，橡胶伸缩缝因超限挤压凸起而产生跳车；由于缝距过大，车辆荷载冲击和震动下，伸缩缝橡胶带松动跑出定位角钢，产生了另一类跳车。施工伸缩装置锚固钢筋焊接不够牢固或产生遗漏预埋锚固钢筋或与伸缩缝浇筑工艺不好，给伸缩缝本身造成隐患；使用过程中，在反复荷载作用下致使伸缩缝损坏。
5、连续缝设置不够合理
为了减少伸缩缝装置、节省造价，现简支结构大量采用桥面连续。目前由于连续缝设置过长，使结构变形过大，假缝的宽度和深度设置不够合理、不够完善，影响了连续缝的正常工作。
6、养护不当
桥梁在营运过程中，后浇压填材料养护管理不善，桥面没有经常进行清扫，导致伸缩装置逐渐破损。
7、桥面铺装的影响
接缝处桥面凹凸不平，桥面铺装层老化等均可引起伸缩装置破损。
8、交通流量影响
桥梁在营运过程中，车流量大、车速快、载重车辆多，巨大的车轮冲击力造成板式伸缩缝、橡胶伸缩缝的某些伸缩装置部件破损、松动、脱落，有的甚至引起桥面破坏，严重影响行车安全。
总之，形成桥梁伸缩缝处跳车的原因是多方面的，设计考虑不周、材料不良、营运条件恶劣、施工管理不善和养护不当等诸多原因都可导致桥梁伸缩缝装置不同程度的损坏。
4 防治措施研究
1、梁端特殊设计
梁端部要具有足够的刚度，以满足运营过程中反复荷载的作用。设计过程中要结合伸缩缝安装时温度确定适当的伸缩缝间距，以保证伸缩装置的正常运营与使用。
2、合理选用伸缩缝装置
选用伸缩缝装置最主要是本身的刚度和质量。理想的伸缩装置必须满足下列要求：
（1）满足上部结构梁与梁之间和梁与台之间的位移。
（2）伸缩装置锚固是牢固可靠、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，易检查且便于养护。
目前公路建设中采用伸缩装置类型较多一般采用仿毛勒伸缩缝、TST弹塑体与碎石填充型伸缩装置等。根据各种伸缩装置的使用状况及适应范围进行分析对比，选择采用最经济最合理的伸缩缝装置。
3、伸缩装置的安装
（1）伸缩装置锚固宽度的要求。
伸缩缝预埋钢筋在梁(板)端部和桥台锚固应具有一定宽度。考虑到施工工艺要求，伸缩装置锚固宽度按50cm进行设置为适宜，桥台上宜采用背墙宽度进行设置，但背墙宽度不应小于30cm，这既方便了桥面板、现浇混凝土铺装层施工，也使伸缩装置稳定性得到了保障。
（2）伸缩装置锚固钢筋的要求。
在预制梁(板)端部和背墙内预埋伸缩装置锚固钢筋是在两种不同情况下进行。施工中要保证锚固钢筋位置要明确，定位角钢牢固地与梁(板)和背墙混凝土联结成整体，以确保其作用。
（3）伸缩装置定位型钢要准确
伸缩装置定位型钢一定要依据安装时测定出的温度、计算伸缩量来调整两块定位型钢之间的距离，并按桥面高度将定位型钢焊接到予埋钢筋上，严格控制伸缩缝的间距及高程，确保伸缩缝工艺要求。
4、连续缝的设置
连续缝宽度按桥的设计跨径和梁(板)设计长度之差值进行设置，30m组合T 梁连续缝宽6cm；各种板梁连续缝宽4cm；弯道上的桥在盖梁上设置楔形块调整桥面曲线，楔形块部位的连续缝按两条缝进行设置，每条缝宽度不宜小于4cm。
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0.5cmx2.5cm锯缝进行设置，缝的位置应设在连续缝加强部分两侧及中间部位，以避免受力后开裂。
5、伸缩缝的养护
伸缩装置在运营过程中必须加强养护，为伸缩缝装置创造良好的工作环境，使其正常工作。
6、完善连续缝的设置
目前连续缝的设置不够完善，需从设计上进行改进。
增设镀锌铁皮连续缝处通常涂两层沥青，中间铺设一层油毛毡（简称二油一毡）或涂两层乳化沥青，中间铺设一层土工布（简称二油一布）。轻质保障材料不宜使用连续缝内填塞轻质包装材料，主要是为了衬托油毛毡或土工布不下挠和不被胀裂。
总之，形成桥梁伸缩缝病害的原因是多方面的，设计考虑不周、材料不良、营运条件恶劣、施工管理不善和养护不当等诸多原因都可导致桥梁伸缩缝装置不同程度的损坏。我们必须从设计、原材料、施工等多方面加以考虑，综合防治，已达到减少桥梁伸缩缝病害，提高桥梁服务质量和行车舒适程度，从而增加桥梁的使用寿命。
作者简介：
闻宝联（1968-），男，工学博士，教授级高级工程师，天津市市政工程研究院副总工程师，科研中心主任，学科带头人，同济大学、天津大学硕士导师，具有丰富的实践经验和深厚的理论功底，中国土木工程学会混凝土质量专业委员会委员，中国建筑业协会混凝土分会专家组成员，中国腐蚀与防护学会建筑工程专业委员会委员，中国商品混凝土企业联合会专家委员会委员。主编《天津市钢筋混凝土桥梁耐久性设计规程》（DB/T29－165－2006），参编《混凝土工程质量控制》，发表论文60余篇，获国家级科技进步二等奖一项，省部级科技进步一等奖一项，三等奖两项，《混凝土技术》等四个国家杂志编委，开办了全国第一个混凝土技术专业博客：https://www.doczj.com/doc/8014648579.html,/。
联系方式：邮箱：wenbaolian@https://www.doczj.com/doc/8014648579.html, 电话：137********
参考文献：
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[3] 范立础主编.桥梁工程（上、下册）[M]..北京：人民交通出版社，1987
[4] 刘红誉关于桥梁伸缩缝的施工与质量控制问题探讨[J]. 价值工程2010, 27