桥梁伸缩缝的常见病害问题及防治措施

桥梁伸缩缝的常见病害问题及防治措施

董轩

天津五市政公路工程有限公司  300171

随着我国经济社会的不断发展进步，基础设施建设不断完善，交通工程建设和运营也得到快速的发展，尤其是更多的大中型桥梁投入运营，使我国交通领域发生了非常大的改变。与此同时，因桥梁伸缩缝问题导致的事故也相应增多，甚至给人民群众的生命财产安全造成了严重威胁。

一、桥梁伸缩缝常见类型及损坏

桥梁伸缩缝直接承受车辆反复荷载的作用，多暴露于大自然中，设置在梁端构造薄弱部位，因此，伸缩缝是极易损坏、难修补的部位，经常发生各种不同程度的损坏。根据伸缩缝采用形式的不同伸缩缝的常见损坏如下：

1、钢板伸缩缝

1）角钢及钢筋混凝土梁锚固不牢，使钢板松动，在车辆行驶的冲击摆动下，更加速破损；2）缝内塞进石块或铁夹物，使伸缩缝不能自由伸缩；3）排水管发生破坏损伤或土砂堵塞；4）表面钢板焊接部位破坏损伤；5）梳型钢板伸缩缝在梳齿与承托板的焊接处出现裂缝、更严重者出现剪断。

2、锌铁皮伸缩缝

1）软性防水材料如沥青砂或聚氯乙烯胶泥等老化、脱落；

2）伸缩缝凹槽填入其它硬物，不能自由变化；

3）锌铁皮上压填的铺装层如水泥混凝土或沥青混凝土等断裂、剥离；

4）伸缩缝上后铺压填部分发生沉陷，高低不平；

5）由于墩台下沉，出现异常的伸缩，车辆行驶时出现冲击及躁声。

3、橡胶伸缩缝

1）橡胶条破坏损伤；2）橡胶条剥离；3）在橡胶条连接部位漏水；4）锚固构件破损、锚固螺栓松脱；5）伸缩缝构造部位下陷或凸出；6）车辆行驶不适，发生噪声。

二、桥梁伸缩缝破损主要原因

1、随着交通量的增加和汽车载重量的增大，对伸缩缝的撞击及反复荷载作用也增大。因材料的磨损和疲劳，以及混凝土桥面板或梁的结合强度不够，造成伸缩缝损坏。

2、伸缩缝接头为对接时，环氧树脂沙浆的剥落、断损、填缝材料硬化与部分脱落是伸缩缝全部破损的原因。

3、大跨径桥、斜桥、弯桥的伸缩缝因结构形式、固定方式与梁不吻合，也会造成伸缩缝损坏。

4、由于安装施工不当，伸缩缝装置和桥面板与桥台背墙产生垂直错位，增大车轮的冲击力，也是伸缩缝和桥面板破坏原因。

三、桥梁伸缩缝破坏的危害

1、伸缩缝破坏反应到路面上，路面出现坑槽，给运行车辆带来不安全因素，降低道路的通行能力，在社会上造成不良影响。

2、如出现伸缩缝挤死，轻者顶坏桥台背墙，重者挤坏梁头，使大梁报废，更换大梁需要较长的施工周期，也给国家造成重大的经济损失。

3、由于伸缩缝橡胶条的损坏，路面杂物掉落伸缩缝，卡在缝内遇温度变化就会将梁头或桥台背墙挤坏。橡胶条损坏后遇降暴雨，大量雨水顺缝灌入没有全防的桥头护坡，使护坡出现大量的水毁现象，由于梁下受净高的限制，修复时十分困难，给养护增加负担。

四、桥梁伸缩缝病害的防治与对策

1、计算桥梁伸缩缝的温度取值是确定安装预留量的关键因素平原地区的桥梁，全部暴露在自然环境中，受诸多自然条件的影响。其中，受吸收和释放太阳辐射，周围空间温度变化和空气流动的影响，致使桥梁温度在不断变化。因此，桥梁在施工后不管有没有荷载的作用，它一直是处在一个动态下工作。要了解其是在什么温度下产生多大变化，发生多大伸缩，是我们对伸缩缝研究的主要目的。

最高温度日峰值小时的平均值和最低温度日峰值的最高和最低六小时的平均值，即可使桥梁的伸缩开口和闭口出现最大值，只要满足这个最大伸缩量的要求，再加最大荷载时梁头的转角变形，考虑桥面温度的富余量伸缩缝有这个伸缩空间，施工完全达到设计要求，伸缩缝就不会出现大的病害。

2、计算桥梁伸缩缝的诸因素

桥梁伸缩缝计算，首先要进行伸缩缝类型的选型，然后进行计算。计算时要考虑的因素有：第一要考虑温度的取值；第二混凝土的徐变；第三混凝土的收缩系数；第四桥端部转角与选用的伸缩缝结合参数的关系；第五材料线膨胀系数；第六桥面积温因素；第七混凝土的弹性模量。

3、对目前伸缩装置设计的几点浅见

（1）小跨径的中小桥（如20m以内的）宜不设伸缩缝。支座采用固定式橡胶支座，让墩台的弹性变形和台后的土抗力来抵抗温度应力（因变形长度在10m以内伸缩量一般在5mm以内）。也可以在路面及桥面铺装摊铺完了，再沿原缝开一条宽2cm深3～5cm的假缝，内填以沥青麻絮或其他可塑性材料以防面龟裂。

（2）中、小桥宜采用W型伸缩装置，它具有以下一些优点：

1）伸缩体与铁件联接可不用胶水，而利用橡胶本身的预压密缝防水；

2）构件尺寸小，相应材料用量省，施工方便，造价低；

3）温度伸缩变形发挥橡胶弹性材料性能。在外荷作用下则充分利用拱形结构的优势。

（3）从实践和有关资料来看，不论W型、V型、空心板型的橡胶体都可使用。毛病不在胶体本身，而是在整个伸缩装置结构的设计是否合理。西德毛勒公司的伸缩装置、近几年应用较多的TST伸缩装置设计比较合理，在行车时它具有较高的刚度，在温度变化时又变形灵活。

（4）从目前已经施工的伸缩装置来看，板式伸缩装置的平整度较好，其原因是胶体内不仅加入了足够数量的钢板以增加变形体的刚度，而且又有足够数量的铆钉使伸缩体同桥梁变形体的联结比较牢固，不至于象原来空心板橡胶伸缩缝那样易于脱出。

4、伸缩装置的安装

（1）伸缩装置的锚固宽度需要规范伸缩缝预埋钢筋在梁（板）端部和桥台的锚固宽度。考虑到与施工工艺的协调，伸缩装置的锚固宽度按50cm进行设置为适宜，桥台上宜采用背墙的宽度进行设置，这既方便了桥面板、现浇混凝土铺装层的施工，又使伸缩装置的稳定性得到了保障。

（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是在两种不同情况下进行的。一般设计给定的都是对称于桥宽中心、在梁（板）的端部设置预埋钢筋，则钢筋在每片梁（板）的预埋位置都会不一样，给施工增加了难度，因此，锚固钢筋应以对称于每片梁（板）的中心进行设置。但实际由于伸缩缝大多是向生产厂家批量购买的，是无法实现所有锚固钢筋都对称于每片梁（板）的中心设置的。

施工中要保证锚固钢筋的作用，仅在浇筑8～10cm的桥面板混凝土时进行设置是不可取的，这实际上没有让伸缩装置的定位角钢牢固地与梁（板）和背墙混凝土联结成整体，形成不稳定隐患，需要在施工中认真对待。

（3）伸缩装置的定位角钢

伸缩装置一定要依据安装时测定出的气温，计算伸缩缝的伸缩量来调整两块定位角钢之间的距离，并按桥面高度将定位角钢焊接到预埋钢筋上，这样严格控制了缝距。对于伸缩缝的间距，多持有宁小勿大的倾向，是万万要不得的。定位角钢附近的混凝土，在施工中振捣比较困难，死角和钢筋密集的部位，应加强人工插捣。

（4）锚固区混凝土的浇筑

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。

（5）加强伸缩缝的养护

伸缩装置在营运过程中必须加强养护，为伸缩装置创造良好的工作环境，使其正常工作。

五、结语

为了保证桥梁伸缩缝正常工作，需对其进行及时的保养和维护，清理其中杂物，如有病害或损伤及时修复，并按照相关规范要求对桥梁及伸缩缝进行定期检查，以及时发现并积极处置隐藏的隐患，如有必要，还应根据实际情况对桥梁及伸缩缝进行技术检验检测，以确保其正常运营。

参考文献

[1] 中华人民共和国行业标准.公路桥涵设计通用规范.JTG D60-2015.北京：人民交通出版社

[2] 交通部.公路工程沥青及沥青混合料试验规程.JTG E20—2011