桥梁伸缩装置设计若干问题探讨

杨 毅

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550081)

桥梁伸缩装置设计若干问题探讨

杨 毅

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550081)

介绍了公路桥梁伸缩装置的类型，然后对公路桥梁伸缩装置性能影响因素进行了分析，并对公路桥梁伸缩装置设计若干问题进行了详细探究，以期延长公路桥梁工程使用寿命。

公路桥梁；连接位置；伸缩装置设计

1 公路桥梁伸缩装置的类型

1.1 模数式伸缩装置

模数式伸缩装置的伸缩体主要是由中梁钢以及80 mm的单元橡胶密封带所组成的，同时其还具备锚固系统，主要被应用于伸缩量在80～2 000 mm之间的桥梁工程设计中。在桥梁工程施工中，模数式伸缩装置的施工工艺比较简单，造价成本比较低，因此应用范围十分广泛，主要被应用于高等级公路桥梁工程设计建设中，其能够有效适应常规桥梁工程结构的纵向位移。

1.2 梳齿板式伸缩装置

梳齿板式伸缩装置也是公路桥梁施工中一种常见的伸缩装置，其主要是由钢制梳齿板所组成的，其是一种钢制式伸缩装置。这种公路桥梁伸缩装置的刚度比较大，并且能够有效抵御较大的冲击作用，同时还能够承受车轮荷载，因此，主要被应用于大跨径公路桥梁工程施工中，比如伸缩量在300 mm以内的桥梁工程中。需要注意的是，在该伸缩装置的实际应用中，应该综合考虑混凝土锚固问题，保证施工质量。

1.3 橡胶式伸缩装置

在公路桥梁伸缩装置中，橡胶式伸缩装置主要有两种类型，即板式橡胶伸缩装置以及组合式橡胶伸缩装置。其中，前者主要是由钢板、橡胶所组成的，主要被应用于伸缩量在60 mm以内的公路桥梁中，另外，后者主要是由钢托班以及橡胶板所组成的，一般被应用于伸缩量在120 mm以内的公路桥梁中。在实际施工过程中，橡胶式伸缩装置主要被应用于低等级公路工程建设中。

1.4 异型钢单缝式伸缩装置

异型钢单缝式伸缩装置主要是由边梁钢结构、单缝钢结构以及橡胶等所组成的，通过应用橡胶带的抗压变形，能够有效吸收桥梁工程梁体变形，主要被应用于伸缩量在80 mm以内的公路桥梁工程施工中。

1.5 无缝式伸缩装置

无缝式伸缩装置在实际应用中不露出桥面，只需要在公路桥梁工程的端部位置填入弹性材料，然后再铺设防水材料，最后在桥面上铺设黏弹性复合材料，从而与桥梁工程桥面形成整体，主要被应用于伸缩量在20 mm以内的桥梁工程中。

2 公路桥梁伸缩装置设计优化

2.1 伸缩量计算

(1)温度变化引起的伸缩量

在进行伸缩装置设计过程中，其安装温度应该控制在最高和最低有效温度之间，如果伸缩装置受到温度因素的影响，则会产生一定的伸缩或者是生长，对此，可以采用以下公式进行计算：

ΔLt=(Tmax+Tmin)αL

在上述公式中，α指的是材料的线膨胀系数。

(2)混凝土收缩引起的伸缩量

对于由于混凝土收缩引起的伸缩量，可以根据以下公式进行计算

ΔLs=ε∞Lβ

在上述公式中，ε∞指的是收缩应变，另外，β指的是混凝土收缩应变的折减系数。

(3)混凝土徐变引起的伸缩量

对于由于混凝土徐变所产生的伸缩量，可以根据以下公式进行计算Lc=6p/Ecφ∞Lβ

在上述公式中，φ∞指的是徐变系数；Ec指的是弹性模量；6p指的是截面平均应力。

2.2 合理设计伸缩装置

在桥梁工程设计中，伸缩装置的设计至关重要，而类型不同的伸缩装置，其适用的条件也有一定区别，最终发挥的性能也不一样。组合式伸缩装置的主要组成部分是橡胶板和刚托板，通常在施工中，是将其使用到伸缩量低于120 mm的桥梁施工中。当前性能最强大的伸缩装置是模数式，他不仅能够在不同环境下使用，还能实现任意模数的拼组，比如从单缝到多缝，从90～1 100 mm，都能通过模数式伸缩装置来进行。

2.3 确定裂缝宽度

施工中操作稍微不当就有可能出现跳车事故，从而对正常的行车安全造成极大的安全隐患。因此，在桥梁工程伸缩装置设计过程中，首先需要确定公路桥梁之间的裂缝宽度，综合考虑伸缩装置的型号，不能太大，也不宜过小，特别是板式伸缩装置方面，其很容易因为裂缝过大而产生各种影响。可以先在桥梁设置一定的接缝并通过切割来实现，采用小型伸缩装置来吸收裂缝。同时沿桥面纵向布置伸缩装置会因为纵坡较大而增加挠度差，要解决这一情况，可以结合伸缩装置和梁体，将整体性能加以强化，这种方法不仅效果好，且操作简单，是公路与桥梁施工中常见的一种措施。如果是非模数伸缩装置，其可能出现结合效果和固定效果不理想的情况，则还应该在设计阶段进行加强处理。在伸缩装置位置的选择方面，也应该注意尽量避免受到雨水渗入的影响。

3 结 语

综上所述，在公路桥梁工程建设中，通过优化伸缩装置设计，能够有效提升公路桥梁工程结构的安全性和耐久性。现如今，公路桥梁工程建设等级越来越高，对于伸缩装置的设计和应用要求也在逐渐提升，对此，必须对公路桥梁伸缩装置进行优化设计，以此提升公路桥梁伸缩装置的耐久性，延长其使用寿命。

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1008-3383(2017)09-0112-01

2017-07-26

杨毅(1978-)，男，贵州息烽人，高级工程师，研究方向：桥梁设计。