天 啼 工耗 2015年第1期(总第103期) 公路桥梁伸缩缝常见病害及养护对策 王甫友 (天津市市政工程研究院) 摘要:本文主要阐述公路桥梁伸缩缝的类型以及在运营过程中常见的病害,分析病害产生的原因,并提出伸缩缝养护对策。 关键词:公路桥梁;伸缩缝;病害;养护对策 1 桥梁伸缩缝概念 桥梁伸缩缝指的是为满足桥面变形的要求, 通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰 接位置上设置伸缩缝。要求伸缩缝在平行、垂直于 桥梁轴线的两个方向,均能自由伸缩,牢固可靠, 车辆驶过时应平顺、无突跳与噪声;要能防止雨水 和垃圾泥土渗入阻塞;安装、检查、养护、消除污物 都要简易方便。在设置伸缩缝处,栏杆与桥面铺装 都要断开。 2桥梁伸缩缝类型 2.1对接式 对接式伸缩缝就是根据其构造形式和受力特 点的不同,可分为填塞对接型和嵌固对接型两种。 填塞对接型伸缩缝一般用于伸缩量在40ram以下的 常规桥梁工程上;嵌固对接型伸缩装置被广泛应用 于伸缩量: ̄80mm及其以下的桥梁工程上。 2.2钢制支承式 钢制型式伸缩缝是用钢材装配制成的,能直接 承受车轮荷载的一种构造。当桥梁的伸缩变形量超 过50mm时,常采用钢质伸缩装置。该伸缩装置当车 辆驶过时往往由于梁端转动或挠曲变形而产生拍 击作用,噪声大,而且容易使结构损坏。因此,需采 用设有螺栓弹簧的装置来固定滑动钢板,以减少拍 击和噪声,该伸缩缝的构造相对复杂。 2.3板式 板式伸缩缝可大致分为钢板式和板式橡胶伸 14 缩缝。钢板式伸缩缝是用钢材作为跨缝材料,能直 接承受车轮荷载的一种构造,例如梳齿板式伸缩 缝。板式橡胶伸缩缝是一种具有刚柔结合的伸缩 装置。它承受荷载之后,有一定的竖向刚度,所以具 有跨径间隙能力大,行车平稳的优点。 2.4模数支承式 模数支承式伸缩缝利用吸震缓冲性能好又容 易做到密封的橡胶材料,与强度高刚性好的异型 钢材组合的,在大位移量情况下能承受车辆荷载。 模数支承式伸缩缝又称作毛勒缝。板式橡胶制品这 一类伸缩装置,很难满足大位移量的要求;钢制型 的伸缩装置,很难做到密封不透水,而且容易造成 对车辆的冲击,影响车辆的行驶性。因此,出现了 利用吸震缓冲性能好又容易做到密封的橡胶材料, 与强度商性能好的异型钢材组合的,在大位移量情 况下能承受车辆荷载的各类型模数支承式桥梁伸 缩缝系列。 2.5无缝式 无缝式伸缩缝是一种接缝构造不伸出桥面的 伸缩缝产品,也称为TST桥梁伸缩缝,在桥梁端部 的伸缩间隙中填入弹性材料并铺上防水材料,然 后在桥面铺装层铺筑粘弹性复合材料,使伸缩接 缝处的桥面铺装与其它铺装部分形成一连续体, 以连续缝的沥青混凝土等材料的变形承受伸缩的 一种构造。 目前在公路桥梁中常用的伸缩缝类型为板式 及模数支承式伸缩缝。 公路桥梁伸缩缝常见病害及养护对策 3公路桥梁伸缩缝常见病害及成 因分析 3.1模数式伸缩缝型钢挤死 伸缩缝型钢挤死,导致伸缩缝不能正常伸缩, 更严重的甚至造成梁体顶坏台背耳墙。 产生此类病害的原因主要有以下几个方面: (1)由于伸缩缝出厂时不知这些伸缩缝何时何温 度条件下进行施工安装,到工地安装时施工人员 不会计算也不做调整,当这些伸缩缝在高温季节 安装,预留的伸缩量就明显不够,在低温季节安 装预留量安装太小;(2)伸缩量计算错误或不准 确,造成伸缩装置选型不当,这是引起伸缩装置 破坏的重要原因;(3)桥梁纵坡的影响,纵坡较 大的桥梁通常把活动支座做成水平的,在车辆冲 击作用下,使支座向下坡方向产生较大的剪切变 形,严重时会产生纵向滑移,致使伸缩缝卡死或 拉裂。 3.2伸缩缝锚固端混凝土离鼓、破碎 产生此类病害的原因主要有以下几个方面: (1)伸缩装置两侧水泥混凝土和沥青混凝土铺装 层结合不好,碾压不密实,容易产生开裂、脱落。 加上刚柔相接,容易产生台阶,最终引起锚固端混 凝土的破坏;(2)伸缩装置安装是桥梁施工最后 几道工序之一,为了赶竣工通车,忽视内部质量管 理,施工人员疏忽大意,伸缩装置锚固钢筋焊接的 不够牢固或产生遗漏预埋钢筋的现象,给伸缩缝 本身造成隐患,质量不能保证;(3)台背和梁头预 留钢筋缺损,造成伸缩缝钢筋与伸缩装置预留的 锚固筋连接不够,浇混凝土后伸缩缝整体刚度不 足,进而混凝土出现松散破坏;(4)槽口底面混凝 土浮浆,污物未凿毛,造成后期浇注的混凝土与梁 板生根不牢。 3.3伸缩缝型钢变形、断裂 产生此类病害的原因主要有伸缩装置本身构 造刚度不足或锚固的构件强度不足,在营运过程中 产生不同程度的破坏。 3.4橡胶止水条破损、开裂 此类病害使桥梁防水欠佳进而导致桥面下 漏水,侵蚀梁体;路面杂物掉落进伸缩缝,卡在 王甫友 缝内遇温度变化就会使梁头或台背、抗震挡块 挤坏。 产生此类病害的原因主要有:(1)橡胶条老 化;(2)缝内堆满尘土和垃圾,车辆碾压咯破橡胶 条;(3)伸缩量计算错误或不准确,过大的变形导 致止水条拉裂。 3.5板式支座锚固件损伤 产生此类病害的原因主要有(1)交通流量大, 重型车辆多,对伸缩缝冲击力大;(2)伸缩缝安装 时不平整或锚固体系连接不稳。 4公路桥梁伸缩缝养护对策 桥梁伸缩缝一旦损坏,就会导致跳车、噪音、 漏水、影响行车安全及缩短桥梁使用寿命。在桥梁 养护中,对于桥梁伸缩缝应采取正确的养护对策。 桥梁伸缩缝的养护分为经常检查、日常保养和维修 三部 4.1经常检查 为保证桥梁伸缩缝处于良好的技术状况, 发挥正常的功能,应经常检查。检查内容及周 期依据《公路桥涵养护规范》中经常检查的要 求进行。 4.2日常保养 在平常养护工作中要做到对伸缩缝前后出现 的坑槽及时修补,经常清扫伸缩缝上面的垃圾和污 物,雨季前要做好伸缩缝处的排水工作,对已锈蚀 部分及时进行防护处理。 4.3维修 4.3.1病害成因分析 伸缩缝的修补与更换修补前应结合本文第3部 分查明原因,采用行之有效的,与之相适应的修补 方法。修补工作要依据缺陷的程度,或部分修补, 或部分至全部更换。 4.3.2伸缩缝选型 在材料选择上要合理选择伸缩缝,刚度和质 量是伸缩缝选择首要考虑的因素。此外,还应考 虑能够满足上部结构梁与梁之间和梁与台之间的 位移。 4.3.3施工过程控制 (1)在桥梁施工中,应注意与伸缩缝安装有关 15 公路桥梁伸缩缝常见病害及养护对策 的预埋、预留,做到安装准确,焊接牢固。安装最好 选择在气温偏低时进行;安装前要彻底清理桥端 缝隙中的杂物,要注意焊接顺序,焊接长度应满足 规范要求;混凝土浇筑应连续进行,小功率振捣密 实,混凝土浇筑后覆盖洒水养护7d达到强度后再开 放交通。 (2)在凿除原有混凝土铺装时,不要损伤 伸缩缝两侧桥面板混凝土及钢筋或预应力筋 锚头。 (3)当原伸缩缝装置的锚固钢筋损坏、松动 或无锚固钢筋需增设时,应先凿出锚孔或槽口后再 安设钢筋等锚固件。 (4)维修或更换伸缩缝时,应采取相应措施维 持交通,不能封闭交通时需半幅施工。确需在维修 伸缩缝上通行时应搭悬空跳板,并确定专人负责, 确保混凝土的质量。 5 总结 桥梁在营运过程中,伸缩缝装置是承受最大 16 王甫友 动力载荷的附件,桥面很小的不平整就会使它承 受很大的冲击力,极易造成伸缩缝损坏。由于伸缩 缝装置损坏至一定程度即会引起桥面跳车,从而 影响桥梁的结构安全。因此对于开始局部损坏的 伸缩缝应及时进行修复,做到经常性、不间断的维 修,确保伸缩缝装置处于正常工作状态。在养护过 程中,应充分分析伸缩缝产生病害的原因,及早做 出各种防治工作,杜绝各种问题的出现,保证行车 安全舒适。 参考文献: [1]赵健.高速公路桥梁伸缩缝病害的成因及防治公路交通 科技 [2]李峰.桥梁伸缩缝病害及防治措施.科技信息2010,(5) [3]李光华,卓秋林常见桥梁伸缩缝的病害原因分析与维修处 理公路交通科技 [4]胡湘伟小议桥梁伸缩缝的病害处理与养护措施中国期 刊网