橋梁伸縮縫病害原因與防治措施

　　橋梁伸縮縫病害原因與防治措施

　　摘要：橋梁伸縮縫是橋梁構造中的重要組成部分，通過分析目前橋梁伸縮縫的病害，提出相應的防治措施。

　　關鍵詞：伸縮縫;病害;防治

　　一、概述

　　中國是一個歷史文明悠久的國家，我們的祖先通過智慧描繪了燦爛的橋梁史。

　　橋梁是城市道路的重要組成部分，對經濟國防等各個領域都具有重要意義，橋梁的安全性便顯得十分重要。

　　橋梁的伸縮縫作為重要構件，故而扮演著極其重要的角色。

　　橋梁的伸縮縫一般設置在橋的兩梁端之間、梁端與橋臺之間，其作用是在于當出現混凝土收縮徐變、氣溫變化、活載作用等情況的影響下能夠適應橋梁上部結構的變形，從而保障車輛的平穩(wěn)行駛。

　　二、橋梁伸縮縫的分類及病害

　　橋梁伸縮縫是根據橋梁具體結構、形狀、長度等不同設計要求而制造的，每座公路橋梁都要選用不同的伸縮縫，以消除溫度、荷載對橋梁構件的損傷。

　　伸縮縫的設置一般位于梁端和橋臺背墻以及梁的梁端，伸縮縫周圍的人行道和欄桿為滿足橋梁的自由變形須斷開處理。

　　橋梁的伸縮縫通�？煞譃橄鹉z伸縮縫、搭板式鋼板伸縮縫、U形鋅鐵皮伸縮縫。

　　1、橡膠伸縮縫

　　顧名思義，是以橡膠作為跨縫材料的伸縮裝置。

　　當梁架好后，在預埋件上焊接角鋼，涂上膠后，嵌入橡膠條。

　　因橡膠帶富有良好的彈性且又易于膠粘，所以能滿足相應的變形與防水要求。

　　橡膠伸縮縫在最初使用階段存在一個嚴重弊端那就是易老化使用周期短，目前國內的橡膠體一般都選用氯丁膠和三元乙丙膠，基本解決了這個問題。

　　但是由于錨固等原因容易出現橡膠條彈跳，引起周圍混凝土破壞分離。

　　因此，建議高等級公路盡可能少用或不用板式橡膠伸縮縫。

　　2、搭板式鋼板伸縮縫

　　搭板式鋼板伸縮縫是用一塊厚度約為10mm的鋼板覆蓋在斷縫上，鋼板的一邊焊在錨固于橋面的角鋼上，另一邊可沿著對面的角鋼自由滑動。

　　當變形量、交通量較大時，可采用梳形鋼板伸縮縫。

　　若角鋼錨固不牢時，在車輛荷載反復沖擊下，鋼板就會松動，導致伸縮縫的破壞。

　　3、U形鋅鐵皮伸縮縫

　　U 形鋅鐵皮橋梁伸縮縫是一種簡易的伸縮裝置。

　　一般用于中、小跨徑的橋梁，所能適應的變形量在20～40mm以內。

　　這種橋梁伸縮縫以U形鋅鐵皮作為跨縫材料，鋅鐵皮分上、下兩層，上層的彎曲部分開鑿梅花眼，其上設置石棉纖維墊繩，然后用瀝青膠填塞。

　　鋅鐵皮可隨著橋面的伸縮而變形，下層鋅鐵皮可將滲下的雨水排出橋外。

　　當橋面鋪裝層出現裂縫或U 形槽內塞進石塊、碎磚等硬物時，伸縮縫就不能自由伸縮，如不及時清理，伸縮縫就會遭到破壞。

　　三、橋梁伸縮縫的病害分析

　　1、設計方面的原因：橋梁變形量的大小一般以安裝伸縮裝置時的溫度為基準，在溫度變化時引起的收縮量以及混凝土的收縮與徐變造成的收縮量為基本變化量，按照以下公式計算：

　　其中： ——橋梁的基本伸縮量

　　——由于溫度上升造成的伸長量

　　——由于溫度下降造成的收縮量

　　——干燥收縮造成的收縮量

　　——混凝土徐變造成的收縮量

　　考慮安裝偏差、轉角變位等其它因素的影響，通常都作為安全欲量。

　　即在基本收縮量的基礎上加上20%。

　　1.1、設計時沒能仔細考慮梁端問題，橋面板端部剛度不足的橋梁結構，在汽車荷載的反復作用下，導致伸縮縫較大的變形，最終被破壞。

　　1.2、未考慮安裝溫度對位移的影響，因伸縮裝置本身并不能或很難調整裝置的初始位移量，安裝時忽略了初始位移量或伸縮間距不夠，也會造成伸縮縫的損壞。

　　1.3、采用新型伸縮縫時，未能清楚掌握材料的構造及性能，加之不合理的排水措施等，加速了伸縮縫的腐蝕。

　　2、施工方面的原因

　　2.1、混凝土澆筑時振搗不夠，出現蜂窩、空洞等現象，強度達不到設計要求，難以承受車輛荷載。

　　2.2、對橋梁伸縮縫施工工藝不夠重視，未能嚴格遵守相關操作規(guī)程進行施工，而且又因伸縮縫安裝是橋梁施工后期的工序，施工方為了趕進度，經常出現預埋鋼筋遺漏、錨固鋼筋焊接不牢固的現象，從而導致了梁端伸縮縫間距人為改變，使伸縮縫本身埋下了隱患，導致施工質量無法保證。

　　3、養(yǎng)護方面的原因

　　3.1、落入伸縮縫的雜物由于沒有能夠及時、徹底清理干凈，因而無法保證原設計的伸縮量。

　　3.2、車輛超載對于橋梁的影響將隨著時間的推移成倍增長，若不加強控制很容易造成橋體損壞，橋梁的伸縮縫在超載的車輛長期作用下便會造成損壞。

　　4、其它方面的原因

　　4.1、各種荷載引起的橋梁結構的撓曲。

　　4.2、制動力引起的橋梁活動端垂直變位影響。

　　4.3、斜拉和彎橋的接縫方向的變位影響。

　　四、橋梁伸縮縫病害的防治措施

　　1、伸縮縫裝置的選擇

　　伸縮縫裝置是否合理直接影響到橋梁的結構性能，為此選擇合適的伸縮縫裝置十分必要。

　　國內的伸縮縫裝置種類較多，選擇時應以下幾點作為參考：

　　(1)、能夠滿足梁與梁之間以及梁與橋臺之間的位移。

　　(2)、能夠保證車輛在橋面行駛平穩(wěn)、舒適。

　　(3)、安裝方便簡單、易于操作，方便日常的檢查和養(yǎng)護。

　　2、施工安裝的控制

　　在施工過程中要嚴格控制，確保安裝質量。

　　具體施工流程為：

　　(1)、放樣切縫。

　　根據要求，畫出槽口邊線，用切割機對鋪好的瀝青路面進行切割。

　　(2)、開挖清理縫區(qū)混凝土。

　　切縫完畢后將槽內的瀝青混凝土鑿除干凈后用強力吹風機將槽內雜物清除干凈，并用泡沫塑料將縫隙填塞密實。

　　開槽后應禁止車輛通行，嚴禁施工人員踩踏槽兩側邊緣，防止損傷槽兩側瀝青混凝土。

　　(3)、打孔定位，進行植筋。

　　根據梳齒鋼板安裝時的溫度，確定安裝時梳齒之間間距，再將伸縮縫梳形鋼板按照規(guī)范要求進行預拼，確定其上螺栓位置，制作螺栓定位鋼筋支架，為植筋位置精確控制提供依據。

　　隨后用環(huán)氧砂漿埋設錨固鋼筋，再將植筋與螺栓焊接。

　　鑿孔時應避開梁體內結構，如預應力管道、鋼筋等。

　　(4)、安裝梳形鋼板伸縮裝置。

　　由下至上依次安裝止水橡膠片、不銹鋼板及梳齒鋼板，最后安裝螺帽。

　　安裝時，伸縮縫應按設計要求準確定位，沿橋面橫、縱坡方向用3m水平尺定位，使其頂面標高與設計要求相吻合后墊平，確保伸縮縫裝置順縫方向平整度在1mm范圍內，與瀝青混凝土面層高程誤差在2mm允許范圍內。

　　(5)、混凝土澆筑及養(yǎng)護。

　　混凝土澆筑時振搗應兩側同時進行，且振搗密實，振至不再有氣泡為止，并用鋁合金尺將混凝土刮平后抹光，使混凝土面與兩側路面接平，嚴格控制好標高和平整度。

　　施工結束后及時清理現場并覆蓋保養(yǎng)，待混凝土達到強度后開放交通。

　　3、定期養(yǎng)護

　　3.1、定期檢查橋梁的伸縮縫，必要時做好記錄，確保其完好率。

　　3.2、經常清掃伸縮縫，防止碎石、泥沙等雜物堵塞伸縮縫。

　　同時還應做好、完善排水設施，防止雨水腐蝕裝置。

　　3.3、避免造成伸縮裝置與梁、板間的錨固強度降低，須定期檢查梁端與橋面鋪裝連接處及槽區(qū)內的混凝土是否損壞，一經發(fā)現應及時采取高強混凝土進行修補。

　　3.4、當需要更換伸縮縫時，應考慮橋梁結構的實際伸縮量以及伸縮裝置兩側的受力情況，選擇合適的伸縮縫。

　　3.5、應對車輛超載屢禁不止的現象引起高度重視，盡快采取有效措施遏制此類現象的發(fā)生。

　　五、結束語

　　橋梁伸縮縫因長期暴露在空氣中，直接經受車輛、人群荷載的不斷作用，稍有損壞便能引起車輛顛簸，情況嚴重時甚至會危及橋梁結構以及通行車輛的安全。

　　因此，對橋梁伸縮縫應進行定期檢查，發(fā)現問題，及時維修，確保伸縮縫裝置處于正常工作狀態(tài)，發(fā)揮作用。

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