公路与桥梁连接处及伸缩缝设计问题探讨

王鹏

摘 要：公路与桥梁作为重要的市政建设工程，其中存在许多技术以及设计问题，如果处理不当，将会影响整个路桥工程的施工质量。文章重点对公路与桥梁连接处的伸缩缝设计进行分析。

关键词：公路与桥梁；连接处；伸缩缝

虽然随着近些年的发展，我国的公路和桥梁取得了很大的发展成就，无论是公路等级还是桥梁的施工技术都有了很大的发展，但是在实际的运输过程中还存在着很多影响路桥使用效果的问题，比如桥头的跳车现象，这种病害产生的最重要的原因是由于公路和桥梁的接缝处的设计和施工存在问题。因此，为了使交通运行更加顺畅和便利，有关部门在施工前应该加强对连接处和伸缩缝的设计，规避由于跳车导致的公路桥梁运行质量下降的问题。

1 公路与桥梁连接处产生“跳车”现象的原因

要想改善公路桥梁的运行状况，实现更加高效的运行，就必须要首先分析出产生这种跳车现象的原因，才能够有针对性的提出解决的方案和和改进的措施。就目前来看，导致公路桥梁找出公路与桥梁连接处跳车现象的原因是由于在施工过程中产生了不均匀的沉降，或者是由于路桥内部的刚度和韧性产生了变化，因为在路桥施工过程中会用到很多不同材质和不同性质的材料，所以要想避免错台导致的跳车现象，就必须对不同结构之间进行设计上的优化。

2 针对接缝处理不当导致跳车的施工设计和改进建议

2.1 桥台与路堤间的不均匀沉降问题

公路与桥梁的直接连接部位为桥台和路堤，由于在分别施工的过程中为了保证两个部位各自的质量，都进行了一定的加固处理，所以在刚刚施工完成的情况下无论是桥台还是路堤都不会存在不均匀的沉降问题。但是由于公路和桥梁的使用的特殊性，使得经过了一定时间的通车后，施工部位的地基以及填土材料都会由于车辆的荷载产生一定的位置变化，从而形成不均匀沉降。针对这种原因导致的跳车现象，在施工设计的过程中应该充分的考虑不同材质的压缩性，并且要采用一定的防护设施的建设，来保证桥台后部的稳定。

2.2 排水不畅导致的路基沉陷问题

由于路堤和桥台之间存在一定的接缝，所以容易导致渗水问题，一旦发生渗水，不仅会对现有的建筑材料进行腐蚀和腐化，还会加速路基和桥基下方的水土流失，从而形成了路堤和桥台的不均匀沉降。为了避免这种问题导致的跳车现象，在施工设计的过程中，要做好施工环节的排水设计。

2.3 积极采用新的施工工艺和设计方案

在对路桥进行试验的时候，有关研究人员发现采用一定的搭板设置可以有效的缓解路堤和桥台之间的材料刚柔的差距，并且由于搭板的位置可以灵活的调节，所以根据工程的实际情况，对尾端的埋设深度进行调节，以此来适应不同的公路路堤和桥台的施工情况。

2.4 公路与桥涵连接处的设计标准

由于公路和桥梁是两种不同的建筑工程，所以在施工阶段有各自不同的执行标准，这种情况下要想做好二者的连接处理，就必须在执行标准中寻求平衡。一般来说，我国的公路工程的设计标准允许的沉降范围为一般路段小于等于三十公分，而连接位置小于等于十公分，但是由于公路上车辆运行速度较快，所以在路桥连接处一旦沉降超过一点五公分，就会产生跳车，所以有关设计部门应该充分的考虑二者的沉降差异。

3 桥头跳车的修复设计

在实际的施工过程中，经常会遇到已经存在跳车的路桥的修复问题，修复施工虽然不同于初次施工，可以对路桥的整体设计进行修改，但是修复设计仍然对以后的路桥沉降问题有着非常重要的影响，因此有关部门应该加强对修复施工的设计方案的关注，已达到最佳的修复效果。一般来说，目前路桥修复工程中最常見的修复技术为混凝土注浆加固台背填土技术，这种方式不仅操作简便，还能够有效的加强路基和桥基处的地基承载力。

4 桥梁伸缩装置的功能及分类

桥梁伸缩装置又简称为伸缩缝，主要由传力支承体系和位移控制体系组成，它的主要功能一是将车辆垂直和水平荷载通过支承结构传递到梁体，二是适应桥梁纵、横位移的变化和梁端翘曲发生的转角变化。按使用的材料和用途，伸缩逢可分为纯橡胶式、板式、组合式橡胶伸缩逢和模数式伸缩逢。板式伸缩装置的伸缩体由橡胶、钢板或角钢组成，适用于伸缩量≤60mm以下的普通桥梁；组合式伸缩装置的伸缩体由橡胶板和钢托板组合而成，适用于伸缩量≤120mm的普通桥梁；模数式伸缩逢伸缩体采用整体成型的异形钢材制成，由边梁、中梁、横梁、位移控制系统、密封橡胶带等构件组成，适用于各种弯、坡、斜、宽桥梁。模数式伸缩装置可按一定模数任意组拼，从80mm的单缝到1200mm的多缝，当伸缩量≥1200mm时，可按设计要求在工厂加工制造。

5 设计选型应考虑的因素

桥梁伸缩装置设计选型应考虑的主要因素有桥梁设计荷载等级、所处的地理位置、结构形式，伸缩装置结构特点、适用范围、平整度、排水及防水性能，桥梁施工条件及施工质量保证措施，伸缩装置的可维修性和经济性。

6 影响伸缩装置伸缩量的基本因素

6.1 温度变化

温度变化是影响桥梁伸缩量的主要因素，它分为线性温度变化和非线性温度变化，其中线性温度变化对桥梁伸缩量影响占据主导地位。桥梁结构在外界特定温度环境，梁体内部温度分布不均匀，梁体端部在材料热性能的变化下产生角变位。对跨径小的桥梁（L≤8m），线膨胀系数很小，可不予考虑；对大跨径桥梁，设计时必须引起足够重视。

6.2 混凝土的收缩和徐变

混凝土的收缩、徐变是混凝土构件本身所固有的属性，也是一种随机现象。混凝土的配合比、水灰比、塌落度、水泥品种、温度、相对湿度、混凝土的加载龄期、持荷时间和强度等对混凝土收缩、徐变影响很大。钢筋混凝土桥和预应力混凝土桥均需考虑其收缩和徐变。徐变量按梁在预应力作用下弹性变形乘以徐变系数ф=2求得；收缩量以温度下降20℃来换算。在安装伸缩逢时，收缩和徐变已经发展到一定程度，计算时应以安装时刻为基准，对混凝土收缩和徐变量加以折减。

6.3 桥梁纵向坡度

纵坡桥梁中活动支座通常作成水平的，当支座位移时，伸缩缝不仅发生水平变位，而且发生垂直错位，其值等于水平位移值乘以纵坡。

6.4 各种荷载引起的桥梁饶度

桥梁在活载、恒载的作用下，端部发生角变位，使伸缩装置产生垂直、水平及角变位，如果梁体比较高，还会发生震动。

6.5 地震

地震对伸缩装置变位的影响较为复杂，目前还难以把握，设计时一般不予考虑，但有可靠的资料，能计算出地震对桥梁墩台的下沉、回转、水平移动及倾斜量时，设计时应给予考虑。

7 结束语

综上所述，公路和桥梁的连接问题一直以来都是路桥施工的重点和难点，一旦处理不当就会导致严重的跳车事故，影响行车安全，因此有关部门在路桥施工的过程中，应该充分的做好施工设计，提高伸缩缝的施工水平，改善公路桥梁的运行质量。

参考文献

[1]JT/T327-1997.公路桥梁橡胶伸缩装置[Z].

[2]公路、桥梁设计与施工[J].建筑资讯，2007.

[3]公路与桥梁工程病害防治及检测修复实用技术大全[M].长春：长春出版社，1999.

[4]公路与桥梁连接处的施工设计[J].长春：桥梁工程，2007.