高速公路桥梁伸缩缝常见病害分析与防治

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摘要：伸缩缝是高速公路桥梁构造中的重要组成部分，桥梁伸缩缝一旦出现病害，就会导致跳车、噪音、漏水、影响行车安全及缩短桥梁使用寿命，本文对影响桥梁伸缩缝常见病害进行了分析，并提出了相应的防治措施。

关键词：公路桥梁；伸缩缝；常见病害；防治。

Abstract: The highway bridge expansion joints are an important part of the construction, bridge expansion joints once the disease, can lead to jumping, noise, leaking, affecting traffic safety and reduce the life of the bridge, this common disease affecting the joints for bridges analyzed, and the corresponding control measures.

Keywords: highway bridge; joints; common diseases; Prevention.

中图分类号：F540.3 文献标识码：A 文章编号：

随着社会经济的快速发展，高速公路车流量日益增多，车辆载重量增大，车速加快，日常养护管理不到位等客观原因都会对桥梁伸缩缝造成一定的损坏，而设计阶段对桥梁伸缩缝设计和建设期施工的欠缺也不容忽视，桥梁伸缩缝出现病害会影响行车的舒适和安全。

桥梁伸缩缝的类型及结构

1、按使用的材料和用途，伸缩缝可分为：纯橡胶式、板式、组合式橡胶伸缩缝和模数式伸缩缝。板式伸缩缝的伸缩体由橡胶、钢板或角钢组成，适用于伸缩量≤60mm以下的普通桥梁；组合式伸缩缝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；模数式伸缩缝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。模数式伸缩缝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。

2、按照传力方式及构造特点，伸缩缝又可分为以下五类：⑴对接式伸缩缝；⑵钢制式伸缩缝；⑶板式橡胶伸缩缝；⑷模数式伸缩缝；⑸无缝式伸缩缝。二、 影响伸缩缝伸缩量的基本因素 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。桥梁伸缩缝是暴露于自然环境中的一种结构物，其温度随着周围大气的温度变化而变化，梁体的温度变化使其缩短或伸长，变化量与桥址所在地区的气温有关。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。 2、 混凝土的收缩徐变。混凝土的收缩、徐变是混凝土材料本身所固有的特性，受许多因素影响，如混凝土的水灰比、骨料、构件几何尺寸、加载龄期等。故对于混凝土桥梁，无论是钢筋混凝土桥梁还是预应力混凝土桥梁，伸缩量计算时均须考虑混凝土收缩引起的变位，预应力混凝土桥梁还必须考虑混凝土徐变引起的变位。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。 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，而且会发生垂直方向上的变位。由于数值较大的竖向错位的存在，极易破坏伸缩缝。因此，桥梁位于较大纵坡或伸缩量大时应特别注意这个因素。 4、 斜桥、弯桥的变位。斜桥和弯桥的变位分为径向变位和切向变位，使得伸缩缝在平面内即受扭又受剪，极易破坏伸缩缝。因此，在桥梁结构设计、伸缩缝类型的选择及施工过程中应于重视。

5、 地震对伸缩缝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。 三、 公路桥梁伸缩缝常见病害分析 1、 设计方面

①伸缩缝装置的选型不合理。桥梁设计者在设计过程中对伸缩缝装置的性能了解不全面，忽视了产品的相应技术要求；伸缩量计算不准确，没有考虑到伸缩缝安装时的实际温度对伸缩缝的影响，只按伸缩量计算值选定产品形式规格。

②设计中未对伸缩缝两侧的后浇混凝土和铺装层材料、配合比、密实度和强度提出严格要求或规定。由于混凝土厚度太薄、体积太小，加上预埋件的位置干扰，施工难度大，就使后浇混凝土的锚固作用减弱，预埋件的锚固质量也大受影响。

③目前，很多桥梁伸缩缝的锚固方法是将锚固件置于混凝土铺装层中，伸缩缝与主梁或桥台的锚固连接的部分很少，在车辆荷载作用下，一方面容易造成伸缩缝开焊、脱落；另一方面力不易传递，容易导致混凝土黏结力失效，减弱锚固作用。

④桥面板本身刚度不足，在车辆荷载作用下，因翼板较薄，横向连接弱，桥面板变形过大引起伸缩缝损坏。

⑤伸缩缝的防水和排水设施不完善引起漏水，造成锚固件腐蚀、梁端和支座严重侵蚀。

2、 施工方面

①对桥梁伸缩缝施工工艺重视不够，未能严格掌握施工工艺和标准，并按安装程序及有关操作要求施工，致使伸缩缝失去应有的作用；

②伸缩缝安装是桥梁施工最后几道工序之一，为了赶竣工通车，会造成质量有所下降，伸缩缝锚固钢筋焊接的不够牢固或产生遗漏预埋钢筋的现象，梁端伸缩缝间距人为地放大和缩小，定位角钢位置不正确，给伸缩缝本身造成隐患。

③伸缩缝两侧混凝土太薄，体积小，加上预埋件的干扰，施工难度大，浇筑不密实，混凝土内部存在空洞、蜂窝，达不到设计所要求的强度，在使用过程中，受车辆荷载的强烈冲击，出现裂纹、开裂，逐渐出现破损，如不及时处理，将会导致伸缩缝的损坏。

④伸缩缝两侧混凝土与沥青混凝土桥面铺装层结合不好，碾压不密实，在车辆荷载的反复冲击作用下，容易产生开裂、脱落，最终引起伸缩缝的损坏。

3、管理养护方面

①未能及时认真地对桥面和伸缩缝内的杂物进行清扫，造成伸缩缝缝体内堵塞，影响了伸缩缝的正常变形。

②桥面铺装层老化，接缝处桥面凹凸不平，维修又不充分。

③随着交通量增大，重型车辆增多，车辆超载不能得到有效地控制，从而影响了桥梁伸缩缝装置的正常使用和寿命。 四、 防治措施 1、合理选择桥梁伸缩缝的类型。桥梁伸缩缝必须根据所安装伸缩缝的道路性质、桥梁类型、需要的伸缩量，综合考虑道路、桥梁和伸缩缝整体的特性，结合排水、防水、方便施工维修和经济实用性来选型。 2、伸缩缝结构设计上，在考虑伸缩量大小的同时还要考虑产品在施工工艺上的要求，对预埋件的位置、深度等尽量与主梁（板）相连接，并与桥梁的结构设计相匹配，对伸缩缝两侧混凝土和铺装层材料的选择、配合比、密实度、强度等应严格要求。 3、 对伸缩缝的施工安装必须高度重视。安装前对伸缩缝的安装图纸要做到吃透，彻底清理梁端缝隙中的杂物，严格控制缝两侧混凝土的浇筑质量，保证伸缩缝的锚固宽度。焊接要注意顺序，焊接长度要满足规范要求。 4、 加强伸缩缝的桥面板端设置。对于悬臂板或薄翼缘板的结构来说，当伸缩缝的高度比桥面板的厚度大而侵占桥面板以外时，要对桥面板的断面尺寸作必要的调整以满足锚固需要，同时还应适当增加断面受力钢筋的用量。5、 加强后期的日常养护，定期清缝，早期病害及时修补。严格控制超载车辆的行驶。

五、结语

桥梁伸缩缝对于高速公路桥梁的重要性不言而喻。桥梁伸缩缝病害如果处理不及时，会对桥梁整体结构会产生不好的影响，会给车辆通行的舒适性和安全性带来隐患。对伸缩缝从设计、施工及后期养护管理各个方面加强过程管理，才能确保桥梁伸缩缝的质量。