市政·交通·水利工程设计
Municipal·Traffic·WaterResourcesEngineeringDesign
城市桥梁伸缩缝病害分析及防治措施
DiseaseAnalysisandPreventionMeasuresonExpansionJointofUrbanBridge
许刚
(市政建筑设计研究院有限公司,乌鲁木齐830063)
XUGang
(XinjiangMunicipalArchitecturalDesign&ResearchInstituteCo.Ltd.,Urumqi830063,China)
因桥梁伸缩缝产生病害而导致桥梁出现质量问题的情况时有发生，结果带来了巨大经济损失，也给人们出行带来了安全隐患。针【摘要】目前，对该现状，对城市桥梁伸缩缝病害进行分析，提出几点有效的防治措施。
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Atpresent,bridgequalityproblemscausedbyexpansionjointdiseasehappennowandthen,resultinahugeeconomiclossaswellasahiddensafetydangerforpeople.Inviewofthepresentsituation,thispaperanalysestheexpansionjointdiseasesinurbanbridges,andputsforwardsomeeffectivemeasuresofpreventionandtreatment.
伸缩缝；病害分析；防治措施【关键词】城市桥梁；
【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】citybridge;expansionjoint;diseaseanalysis;controlmeasures
【中图分类号】U445.7【文献标志码】A【文章编号】1007-9467（2016）08-0113-02【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.062
１引言
目前，很多城市桥梁都面临着严重的超负荷、超疲劳的运作，由此引发了一系列问题，例如伸缩缝失效、裂缝、沉降、剥蚀等，其中因伸缩缝病害导致的问题可谓是极其严重的，而城市桥梁中常用伸缩缝主要有TST伸缩缝、板式橡胶伸缩缝、毛勒伸缩
2]
缝及梳型钢板伸缩缝，且各自都有相应的适用范围及优缺点[1，。此外，伸缩缝作为桥梁的重要组成部分，是确保桥梁质量的关键，伸缩缝主要是为了防止温度的变化引起路面结构热胀冷缩过大而造成破坏，也起到了防止梁体位移过大的作用等。
ΔL-s=εts(tu,t0)l
式中，εts(tu,t0)为伸缩缝安装完成时梁体混凝土龄期t0到混凝土龄期tu之间的混凝土收缩应变。
混凝土徐变引起的收缩量ΔL-c：
σpcΦ(t,t)lΔL-u0c=Ec
式中，σpc为由预应力引起的界面中心处的法向应压力，当计算简支梁时，可取跨中截面的1/4跨径截面的平均值；Ec为梁体混凝土的弹性模量；Φ(tu,t0)为伸缩缝安装完成时梁体混凝土龄期t0到混凝土龄期tu之间的混凝土徐变系数。
２．３车辆荷载制动力引起板式橡胶支座剪切变形作用
制动力引起板式橡胶支座剪切变形导致混凝土收缩引起的伸缩量ΔL-b：ΔL-b=Fktc/GcAg
Fk为分配给支座的汽车制动力标准值；tc为支座橡胶层总式中，厚度；Gc为支座橡胶剪切模量；Ag为支座平面毛面积。
２伸缩缝作用机理分析
伸缩缝在保障桥梁结构安全运作方面起到至关重要的作
用，以下从环境温度变化、混凝土收缩、徐变及车辆制动力等方面对伸缩缝的作用机理进行理论计算分析[3]。
２．１环境温度变化计算
计算伸缩缝变化量的公式如下：ΔLt=(Tmax-Tmin)αLΔLt(+)=(Tmax-Tset)αLΔLt(-)=(Tset-Tmin)αL式中，ΔLt(+)为桥梁随ΔLt为桥梁随温度变化所产生的总伸缩量；温度变化所产生的伸长量；ΔLt(-)为桥梁随温度变化所产生的收缩量；Tset为伸缩缝在安装时的温度值；α为材料的膨胀系数；L为梁体需要计算的长度；Tmax为桥梁设计最大温度值；Tmin为桥梁设计最小温度值。
３城市桥梁伸缩缝病害分析[4,5]
３．１设计方面
由于某些设计人员只重视伸缩缝的平整度问题，选择性地1）
忽视了桥面沥青混凝土需要与桥面板同步伸缩的事实，所以在桥梁开始通车后一段时间，沥青混凝土往往就会出现各种问题，例如沿着伸缩缝出现不同程度的开裂，在冬天天气寒冷的时候会加宽，在夏季天热的时候会拱起。在过往车辆快速、重载的碾压与雨水的双重、长期作用下，桥面表层会发生由缝向里逐步剪坏的情况，出现啃边或者产生大范围坑槽的现象，给以后的维护修理带来一定程度的困难，增加了维修人员的维修难度。
2）桥梁伸缩缝设计人员在设计伸缩缝时，由于过度重视桥梁的伸缩量，没有全面详细地对伸缩装置的性能进行了解，忽略了产品所需要的技术要求。例如忽略了过渡部位混凝土的型号、厚度等，伸缩缝装置预埋件的深度、位置等，这些方面直接影响了伸缩缝的质量。总之，产品选型的合理性和科学性是伸缩缝质量好
113
徐变作用２．２混凝土收缩、
混凝土收缩徐变是影响伸缩量的另一个主要因素,也是外
界条件影响最多的一个因素,且只能引起梁体的缩短。
混凝土收缩引起的收缩量ΔL-s：
），男，河南信阳人，工程师，从事市政路桥设【作者简介】许刚（１９８３～计与研究。
工程建设与设计
Construction&DesignForProject
坏的关键因素。
3）由于某些设计人员的经验不足，在进行伸缩量计算时，对温差、天气情况等数据的采用出现误差，致使设计出的伸缩缝伸缩量不够，使伸缩缝容易产生病害，进而影响桥梁的正常使用。
３．２施工方面
1）
在施工过程中，由于缺少梁头位置的预留钢筋，或预留锚固筋被工地过往的施工车辆碾压，造成预留锚固筋的损坏，伸缩缝钢筋与锚固筋之间的连接性被削弱，在浇筑混凝土后，出现伸缩缝整体刚度不够的情况。通车后，在高速、重载车的反复碾压过程中，混凝土会出现松散或损坏的情况，甚至会损坏混凝土路面，造成混凝土的开裂。如果伸缩装置两侧的沥青混凝土或水泥在碾压时不够紧密、紧实，都会使混凝土在通车后出现开裂或者脱落，最终破坏伸缩装置的性能。
2）在浇筑混凝土的过程中，由于混凝土浇筑不够密实，会使路面的承载力不足。由于车辆在通行的过程中会产生冲击力，所以会加大伸缩装置锚固系统和伸缩缝两侧水泥和混凝土的承载力。在震动和车辆荷载的双重作用下，伸缩装置的锚固混凝土最终会因弹性不足产生损坏，在长期运作下，锚固装置会出现变形，甚至会脱离混凝土，造成伸缩装置的彻底损坏。
3）在竣工阶段，施工人员往往为了赶工期，在安装伸缩装置时，往往会忽视内部的质量，如在焊接伸缩装置的锚固钢筋时不够牢固，甚至会出现遗忘预埋钢筋的现象，人为地将梁端伸缩缝间距扩大或缩小，使定位角钢的位置不够准确。因此，要加强对伸缩缝的施工质量检查。在设计阶段，就要针对伸缩缝的深度、宽度、预埋件的位置以及缝内垃圾等问题进行全面检查，并要及时处理问题。在施工过程中，不得随意更改伸缩缝的各项指标。要严格检查伸缩装置，具体检查内容如表1所示。
表1伸缩装置安装检查项目
项次检查项目规定值或允许
偏差检查方法权值1长度/mm符合设计要求尺量：每道22缝宽/mm符合设计要求
尺量：每道2处33
与桥面高差/mm2尺量：每侧3~7处3
水准仪：沿纵向测伸缩4纵坡大型±0.2缝两侧3处（%）
2
一般
±0.5水准仪：测量纵向锚固混凝土端部3处
5横向平整度/mm3
3m直尺：每道
1
３．３养护管理方面
目前城市桥梁建设存在一种普遍现象，即施工单位重建设、
轻养护。由于桥梁的伸缩缝常年暴露在空气中，受天气的影响较大，加之长期承受高速行驶车辆的反复冲击，使得伸缩缝的使用环境非常恶劣，后期的养护工作就显得尤为重要。但对桥梁的养护管理不够重视，在桥梁建设完工以后，伸缩缝常年得不到养护，没有进行定期的检查与维修，使得伸缩缝内充满砂砾、尘土和垃圾，伸缩缝的功能无法充分发挥。加之桥梁上过往车辆超载现象严重，缺乏夜间管理，车辆不按交通规则行驶，加重了伸缩缝的损坏，影响伸缩缝的使用效果，最终导致伸缩缝失去作用。
３．４伸缩缝自身原因
伸缩缝的特殊性使伸缩缝在生产方面的要求较为严格，一旦出现质量问题，就会造成伸缩缝的损坏，缩短伸缩缝的使用寿114
命。加之每个伸缩缝都有各自不同的特点，因此也容易产生损坏。
４伸缩缝病害的防治措施
４．１设计方面
在进行伸缩缝设计时，
要充分考虑桥梁所在城市的环境，周围气候温度变化及城市雨季降水量等方面的影响，计算桥梁伸缩温度的取值，从而确定安装预留量的大小。还要综合考虑多个方面选择伸缩装置，例如伸缩缝的防排水性能如何，是否方便维修与施工，是否经济适用等。选型时注意是否跟桥梁的结构设计相匹配，确保伸缩装置的位置、深度能与主梁连接。对伸缩缝两侧的水泥和混凝土，也要严格要求。
４．２施工方面
1）
施工单位要注意加强对原材料的控制；2）施工单位在安装伸缩缝前，要对预留槽的各项指标进行检查，例如预留槽的宽度、深度等，及时发现问题并采取有效措施；
3）严格控制伸缩缝两侧混凝土的浇筑质量；4）注重锚固钢筋的焊接质量；5）彻底清理伸缩缝内的杂物；6）橡胶密封胶条要安装牢固；7）严禁施工单位随意更改伸缩缝；8）严格按照相关的规范、施工工艺进行施工。
４．３伸缩缝的养护措施
目前重建设轻养护的现象严重，因此相关单位要提高对养护工作的重视，做好伸缩缝档案管理工作，建立健全桥梁伸缩缝养护机制和路政管理体系，对伸缩缝要进行定期检查，特别是在恶劣的天气或温差过大的情况下，更要加大检查的频率，及时发现问题。在日常的伸缩缝检查工作中，及时清理伸缩缝内的杂物，防止因杂物的堵塞导致伸缩缝无法发挥其功能。在发现破损的伸缩缝时要进行及时的维修或更换。与交通部门配合，加强对超载车辆的管理力度，减少车辆对伸缩缝的损坏。
５结语
伸缩缝作为城市桥梁最薄弱的位置，发生病害的概率要远高于其他部位。因此，要全面分析伸缩缝产生病害的原因，从设计、施工到养护都要制定全面合理的防治措施。在施工过程中，施工单位要严格按照相关规范和施工工艺进行施工，竣工阶段要严格检查各项指标，确保桥梁的伸缩缝无任何问题。只有保证伸缩缝的质量，才能确保城市桥梁整体的质量，延长桥梁的使用寿命，保障桥梁的安全性。
【参考文献】
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2】李娜.桥梁伸缩缝病害的预防措施[J].门窗,2014(6):406-408.3】JTGD62—2012公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].4】李锴.桥梁伸缩缝的施工技术及病害防治措施[J].黑龙江科技信息,
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【收稿日期】2016-08-01
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