公路桥梁伸缩装置的破损特征及成因分析

赵 楠

(新疆维吾尔自治区交通规划勘察设计研究院)

公路桥梁伸缩装置的破损特征及成因分析

赵 楠

(新疆维吾尔自治区交通规划勘察设计研究院)

公路桥梁伸缩装置种类繁多，按照传力方式及构造特点，将其分为五类，即无缝式伸缩装置、对接式(填塞对接式、嵌固对接式)伸缩装置、钢制支承式伸缩装置、板式橡胶伸缩装置及模数式伸缩装置。由于设计构造不同，桥梁结构型式、施工工艺不同，其破坏形式也有所不同。在确定伸缩装置养护对策前，必须明确其破坏形式及破坏原因，从而合理选择和制订养护方法，保证桥梁伸缩装置的使用效果和耐久性。本文根据国内外调研资料及某地区伸缩装置普查资料，对桥梁伸缩装置的典型破坏特征及原因进行了分析和评价。关键词:桥梁工程;伸缩装置;破损;特征;成因分析

1 破坏形式

1.1 无缝式桥梁伸缩装置

(1)弹塑体伸缩装置表面出现明显的车辙。(2)弹塑体伸缩装置处桥面开裂、材料老化、造成漏水。(3)弹塑体伸缩装置表面产生搓板或局部剥落。(4)弹塑体伸缩装置粘结料和骨料局部的脱落或大块的剥离。

1.2 对接式桥梁伸缩装置

填塞对接式伸缩装置主要破坏形式表现为:夏季桥梁伸长，缝隙中填料挤出、上鼓，引起跳车;冬季拉开断裂造成漏水等。

嵌固对接式桥梁伸缩装置是目前应用最为广泛的伸缩装置类型之一。其主要破坏形式表现为:热天鼓起、冬天脱落，锚固件破坏和两侧混凝土(路面)破碎等。

1.3 钢制支承式桥梁伸缩装置

钢制支承式伸缩装置的主要破坏形式为:焊口开焊造成构件断裂，锚固螺栓断裂，钢板缺失，锚固区混凝土破损，伸缩缝处严重渗漏等病害。

1.4 板式橡胶桥梁伸缩装置

板式橡胶伸缩装置的破坏形式主要表现为:橡胶板剥离、预埋钢板外露、脱落、断裂;锚固螺栓剪断脱孔飞出;两侧混凝土开裂破碎、出现坑槽等多种破坏现象;伸缩缝构造部位下陷或突出;车辆行驶不适，产生噪声。

1.5 模数支承式桥梁伸缩装置

模数式伸缩装置的主要破坏形式表现为:主要构件开焊，出现晃动、噪音;伸缩均匀性差，甚至失灵;密封橡胶带老化、脱落或跳出，严重漏水;两侧混凝土出现裂缝、坑槽，锚固系统可靠性差，出现局部或整体性破坏等。

2 破损成因分析

2.1 无缝式桥梁伸缩装置

(1)弹塑体热稳定性不足，高温下材料软化，导致重载下过大变形与坑槽;(2)结构设计、材料品质不足，施工工艺差。当材料耐温效果不好时，导致低温脆化，引起弹塑体开裂。

2.2 对接式桥梁伸缩装置

(1)预埋钢筋施工定位不准确，施工中随意减少、割断预埋钢筋，导致主要锚固件与梁体的预埋件连接薄弱，在高速重载下，致使锚筋脱焊或剪断;(2)橡胶条安装中，工艺质量达不到要求，造成伸缩过程中的上鼓或脱落。同时，橡胶条易老化，易划伤，也是早期破坏的重要原因;(3)锚固混凝土厚度较薄，又是后期浇注，振捣不到位，密实度达不到要求，造成锚固混凝土的早期破坏。

2.3 钢制支承式桥梁伸缩装置

(1)焊缝不易焊牢，构件加工精度不能达到设计要求，结构整体性差，使用过程中出现整块钢板脱落或变形;(2)防水排水系统复杂，排水机能不完善，容易产生漏水现象，造成钢结构腐蚀;(3)缝隙内容易积累杂物，抑制了伸缩装置的伸缩功能等;(4)后期浇筑的锚固混凝土与主梁不能有效结合成整体，结合处未进行处理或无预埋钢筋，造成锚固失效;(5)超重车辆冲击作用明显，导致钢板或锚固螺栓强度不足而破坏。

2.4 板式橡胶桥梁伸缩装置

(1)结构设计缺陷。资料显示，国内产品的实际水平摩阻力远大于国外同类产品规定值，对锚固系统要求极高，也给施工带来困难，这是出现早期破坏的主要原因;(2)制造工艺差。板式橡胶伸缩装置对橡胶材质性能、加劲钢板的材质及布置、钢板与橡胶粘接强度、生产温度和湿度等都有严格要求，稍不注意就会出现质量问题;(3)伸缩装置施工时未能严格掌握工艺标准和安装步骤，预埋钢筋直径过细、钢板较薄，锚固混凝土浇筑不密实，锚固混凝土与两侧的沥青混凝土铺装层结合不好，安装时气温与常年的平均气温有较大差距等，均造成伸缩装置的早期破坏;(4)养护部门对桥梁伸缩装置重视性不足，不能做到经常性的检查维修，伸缩装置中杂物不能及时认真清除，使原设计的伸缩量得不到保证。

2.5 模数支承式桥梁伸缩装置

(1)整体性差，焊接工艺技术较差，焊接质量难以保证，出现开焊情况;采用压条和螺钉扣紧密封橡胶带的做法，扣件易锈蚀断裂，造成橡胶带脱落;(2)由于传动原理决定，一些模数式伸缩装置组装精度要求严格，稍有失误，易出现自锁、失灵和破坏的问题;(3)密封橡胶带易被刺破，造成锚箱内部污染现象;(4)锚箱锚固钢筋、梁体主钢筋和预埋钢筋连接复杂，混凝土浇筑困难，密实度不易保证，导致锚固部位破坏。

3 结语

(1)早期及低等级公路采用的填塞对接式、橡胶板式、无缝式伸缩装置由于构造欠合理，使用性能和耐久性均较差，应逐步取消其在公路桥梁上的应用;

(2)嵌固对接式伸缩装置安装时应重视锚固构造的施工质量，特别是对于浅埋式伸缩装置的施工，尤其要求严格。为较少雨水对桥梁墩台结构的侵蚀，应注意橡胶条的养护，破损时及时更换。

(3)模数式伸缩装置由于伸缩量大、结构紧凑、整体性好，广泛应用于各类长大桥梁中，且逐步替代以往的钢制支撑式伸缩装置。虽然国内生产的一些模数式伸缩装置存在构造设计和制作工艺方面的缺陷，但是，随着科技进步，其自身的缺陷也在逐步改进和完善，在今后的实践中，此类伸缩装置将在特大跨径桥梁中发挥更加积极的作用。

［1］李扬海，程潮阳，鲍卫刚等.公路桥梁伸缩装置［M］.北京:人民交通出版社，1999.

［2］赵军丽.桥梁伸缩装置的破坏及防治措施［J］.华北航天工业学院学报，2004，14(1).

［3］蓝光欣.浅谈公路桥梁伸缩缝［J］.湖南交通科技，2007，27(1).

U445.7

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1008-3383(2012)07-0076-01

2012-05-29

赵楠(1973-)，男，新疆伊宁市人，高级工程师，从事桥梁勘察设计工作。