桥梁伸缩装置常见病害及治理措施

・７２・　北　方　交　通　２０１３　桥梁伸缩装置常见病害及治理措施　刘子雄　（保定市保通公路勘测设计有限责任公司，保定０７１０００）　摘要：桥梁伸缩装置是桥梁构造的重要组成部分，也是桥梁结构最容易破坏而又较难修复的部位。伸缩装　置损坏是桥梁常见的病害之一，通过对伸缩装置主要病害形式的归纳总结以及病害成因的分析，提出相应的治理　措施，为养护、设计和施工提供一定的参考。　关键词：伸缩装置；桥梁病害；桥梁养护　中图分类号：Ｕ４４５．７　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７３—６０５２（２０１３）０９—００７２—０３　１　引言　由于桥梁上部结构在季节性温度变化荷载作用　下将产生温度位移。为了适应上部结构与桥台之间　的相对位移，防止温度应力对桥梁结构产生不利影　响，由此必须在桥面伸缩接缝处设置各种的伸缩装　置。伸缩装置不仅可以调节由车辆荷载环境特征和　桥梁建筑材料的物理性能所引起的上部结构之间的　位移和联结，并且能够使车辆平稳通过桥面并满足　桥面变形的需要。因此，伸缩装置是桥梁结构的重　要构件。　理想的伸缩装置必须满足上部结构梁与梁之间　和梁与台之间的位移；并且具有牢固可靠、经久耐用　的锚固，能够抵抗机械磨损、碰撞；保证车辆行驶平　稳、舒适；能够防止雨水和垃圾渗入；安装方便、简　单，易检查且便于养路工操作。　由于伸缩装置设置在梁端或桥台，处于构造上　相对薄弱的部位，又长期暴露在大气中，使用环境比　较恶劣，加之伸缩装置的性能及连结件等不尽完善，　因此在车轮荷载反复作用下，伸缩装置极易发生损　伤。桥梁伸缩装置破坏后，极易引起很大的车辆冲　击荷载，恶化行车状况，导致跳车现象，直接影响行　车舒适性和安全性，如果治理不及时或是处治方式　不合理，将会加速对主梁端部、支座和下部钢筋混凝　土结构的腐蚀与损坏，严重影响桥梁的耐久性。笔　者通过多年的实践经历对保定地区近百座大中小桥　常见的伸缩装置破坏形式及病害成因进行了归纳和　总结，并提出相应的治理措施，为以后设计与施工提　供有益的参考。　２　伸缩装置常见病害及成因　２．１　伸缩装置堵塞，杂物填充　桥梁的伸缩装置长期暴露在大气中，外界环境　复杂多变，运营环境千差万别；尤其是高速公路或交　通繁忙的国省干线重载交通较多，散落的杂物很容　易填塞到伸缩缝内，多数伸缩装置在使用不久就被　满满堵塞，碎石料或煤炭等杂物填充，致使伸缩装置　完全失去伸缩功能。部分伸缩装置中散落的尖锐碎　石划破橡胶条后，杂物填塞在主梁之间，气温升高时　影响主梁的自由伸长变形，梁端紧密接触后产生巨　大内力，严重时将造成端横梁碎裂或路面轻微鼓胀，　更有甚者多跨连续梁梁体会在平面内形成“弧拱”　Ｆｉｎｉｔｅ　Ｅｌｅｍｅｎｔ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｔｈｅ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｂｏｘ　Ｇｉｒｄｅｒ　Ｂｒｉｄｇｅｓ　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｂｏｘ　ｇｉｒｄｅｒ　ｂｒｉｄｇｅ　ｉｓ　ｅｘｐｏｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｆｏｒｃｅｓ　ｃａｎ　ｎｏｔ　ｂｅ　ｉｇｎｏｒｅｄ，Ｃｈｉｎａ￣ｈｉｇｈｗａｙ　ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ　ｒｅｑｕｉｒｅｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｉｓ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｍｏｓｔ　ｐａｄｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ，Ｂｕｔ　ｎｏｔ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｇｒｅａｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｄａｙ　ａｎｄ　ｎｉｇｈｔ　ｒｅｇｉｏｎ；Ｅｘａｍｐｌｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　Ｎｅｗ　Ｚｅａｌａｎｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｍｏｄｅ　ｔｈａｔ　ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ　ｔｏ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｔｈｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｖａｌｕｅ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｉｎ　ｌｉｎｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　Ｂｏｘ　ｇｉｒｄｅｒ　ｂｒｉｄｇｅ；Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ；Ｆｉｎｉｔｅ　Ｅｌｅｍｅｎｔ　Ａｎａｌｙｓｉｓ

　・７４・　北　方　交　通　２０１３　横向大幅度拉伸，出现断裂、破损、脱离等现象，橡胶　条发生剪切破坏或被扯断后，伸缩装置失效，伸缩缝　橡胶条破损后，如有杂物填充梁端，将会产生更大的　横向偏移和破坏，甚至影响主梁的安全性和耐久性。　３　伸缩装置常见病害治理措施　３．１　养护方面　一方面加强日常的养护工作，定期检查及时清　理伸缩装置内遗留散落的杂物和主梁梁端散落的杂　物，夏季期间需要安排专人清理伸缩装置；对伸缩装　置运营情况做好记录，一旦发现问题及时上报和维　修，并根据路线交通情况和所处环境定期更换橡胶　条，确保伸缩装置的大修周期和面层的大修周期一　样长。另一方面限制超重超载车辆通行，以减少震　动和冲击作用对伸缩装置的破坏，保证其使用性和　耐久性。　３．２　设计方面　优先选择构造简单、受力明确合理、整体性好和　耐久性好的伸缩装置型号，当伸缩装置较大时可以　考虑采用一缝变两缝的方案，并根据当地气候条件　和桥梁类型适当调整伸缩装置型号；桥面铺装钢筋　在伸缩装置锚固端不能截断，应直接伸人锚固端，并　与锚固端钢筋牢固绑扎，以增强锚固作用，提高伸缩　装置的整体性能，同时考虑桥面铺装或桥台背墙混　凝土与伸缩装置混凝土同期浇注。　对于匝道桥或斜弯桥优先选用单元式多向变位　伸缩装置，通过其特有的多向变位铰来适应和协调　桥梁的水平、竖向、扭转等多向变位。装置沿顺桥宽　方向每米一组，自成模块，化整为零，每一单元相对　独立，维修更换时无需全辐封闭交通，可随坏随换。　对于中、小跨径的桥梁，可以利用整体桥台，取　消伸缩缝装置，但目前技术不成熟、施工难度大，应　用较少；对于简支梁可以采用全桥桥面连续，把简支　梁的桥面全部连续，只在两端设置大型伸缩装置；多　跨简支梁中，桥面的连续长度不宜太长，一般联长不　宜超过１２０ｍ。　３．３　施工方面　专业技术人员必须严格按照设计要求安装伸缩　装置，准确计算在特定安装温度下的初始位移量；掌　握好施工工艺和技术标准，特别注意加强桥面铺装　或桥台背墙与锚固端的连接，加强锚固件与主梁板　预埋筋和桥面铺装钢筋的焊接或绑扎，保证结合面　混凝土的密实性和牢固性，做好后期养护工作避免　锚固混凝土产生早期破坏。　４　结语　通过以上的调查和分析可知，伸缩装置病害的　产生是设计、施工及养护等各种因素综合作用的结　果。伸缩装置破坏后将会对桥梁产生诸多病害，并　且可能引起主梁结构性的破坏。因此，必须高度重　视伸缩装置的作用，密切关注其工作性能，及时发现　存在的病害，深入分析病害产生机理，合理采取治理　措施，做到早发现早治理。　只要我们做到优化设计、精心施工、定期检查、　及时修复就能从根源上有效防止病害的产生，极大　地保证桥梁伸缩装置具有良好的整体性、防水性、高　刚度和耐久性，从而保证行车的舒适性和安全感，进　而提高桥梁的服务水平及可靠性和耐久性。　参考文献　［】］ＪＴ／Ｔ３２７—２００４，公路桥梁伸缩装置［ｓ］．　［２］李杨海，程潮洋，鲍卫刚，郑学珍．公路桥梁伸缩装置实用手册　（第二版）［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００７．　［３］杨大勇，姜万录．从伸缩缝病害谈公路桥梁日常养护管理［Ｊ］．　公路交通科技（应用技术版），２０１１（１２）：１３１—１３２．　［４］罗永，陆佳佳，董伟．浅谈桥梁伸缩缝施工工艺及病害原因分析　『Ｊ］．公路交通科技（应用技术版），２０１１（１２）：２３４—２３７．　Ｔｈｅ　Ｃｏｍｍｏｎ　Ｄｉｓｅａｓｅｓ　ａｎｄ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　Ｍｅａｓｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｂｒｉｄｇｅ　Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ　Ｊｏｉｎｔ　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｅ　ｂｒｉｄｇｅ　ｅｘｐａｎｓｉｏｎ　ｊｏｉｎｔ　ｉｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｐａｒｔ　ｏｆ　ｂｒｉｄｇｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｉｔ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ａ　ｐａｒｔ　ｔｈａｔ　ｉｓ　ｅａｓｙ　ｔｏ　ｄａｍａｇｅ　ｂｕｔ　ｄｉｆｉｃｕｌｔ　ｔｏ　ｒｅｐａｉｒ．Ｔｈｅ　ｄａｍａｇｅ　ｏｆ　ｒｅｔｒａｃｔｏｒ　ｄｅｖｉｃｅ　ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍｏｎ　ｄｉｓｅａｓｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｒｉｄｇｅ．　Ｂｙ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｔｒａｃｔｏｒ　ｄｅｖｉｃｅ，ｓ　ｍａｉｎ　ｄｉｓｅａｓｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｉｔｓ　ｒｅａｓｏｎ，ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ａｒｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｓｏｍｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ，ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　Ｒｅｔｒａｃｔｏｒ　ｄｅｖｉｃｅ；Ｂｒｉｄｇｅ　ｄｉｓｅａｓｅ；Ｂｒｉｄｇｅ　ｍａｉｎｔ

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