浅谈桥梁伸缩缝的危害及预防

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【摘 要】 随着我国基础建设的迅猛发展，公路桥梁建筑越来越引起重视，其建筑施工质量问题也逐渐暴露出来，本文从桥梁建筑中经常发现的问题出发，介绍了伸缩缝形成的原因、种类以及预防措施，希望引起相关施工部门的广泛重视，在未来的施工过程中规避和防止类似病害的发生。

【关键词】 桥梁伸缩缝 混凝土

在天气变化和气温变化的时候，桥梁表面会出现收缩或膨胀的现象，纵向变形相对较大，而且车辆负荷承载也会引起桥梁两端的转动和纵向位移。这些变形对桥梁的危害极大，因此为了避免这些变形被约束，要求在桥梁端与桥台之间，挂梁两端及铰接处这些位置要预留必要的间隙，这就是伸缩缝，其作用是就是为了在混凝土收缩、气温变化、车辆负载、桥梁墩台的沉降等外界环境影响下，桥梁结构有足够的变形余量。

伸缩缝是桥梁建设中的不可缺少的组成部分。施工过程中对伸缩缝的要求非常严格，桥梁伸缩缝一旦损坏，就会造成跳车、漏水、噪音、缩短桥梁使用寿命，影响行车安全。因此控制桥梁施工过程中伸缩缝的质量对整体施工质量起着至关重要的作用。

1 伸缩缝的分类

目前我国公路桥梁和城市桥梁工程中的伸缩缝大致可分为如下几类：

1.1 对接式伸缩缝

由于结构形式及受力特点的区别，此类伸缩缝又可分为填塞式对接伸缩缝和嵌固对接型伸缩缝。

1.1.1 填塞式对接伸缩缝

顾名思义填塞式对接伸缩缝就是用沥青、木板、橡胶机麻絮等材料填充缝隙，伸缩体基本都处于受压状态。该类装置可适用于伸缩量小于40mm的桥梁上，但在目前工程上已经不经常使用。

1.1.2 嵌固对接型伸缩缝

该类伸缩缝主要将不同形状的橡胶条嵌固在不同形状的钢构件上，从而通过橡胶条的拉伸变形来吸收梁体变形，相较于填塞式伸缩缝来说，其伸缩体可处于受拉或受压状态，所以被广泛应用，但其伸缩量范围为小于等于80mm。

1.2 碎石填充式伸缩缝

碎石填充式伸缩缝主要是在碎石上浇灌TST弹塑体，这些弹塑体将碎石固定并胶粘到一起，刚柔结合从而满足均匀伸缩。该类伸缩缝不仅可以充分抵抗车辆的冲击力，还具备行车舒适，施工快速、简便、无需养护的特点，伸缩缝适用范围小于50mm。

1.3 模数支撑式伸缩缝

模数支撑式伸缩缝也成异型钢类伸缩缝，主要应用于长大型桥梁，长大型桥梁需要结构合理、大位移量的伸缩缝，因此上述的伸缩缝类型不能满足要求，钢制的伸缩缝防水性能较差，因此在结合引进了国内外先进的公路桥梁装置技术的基础上，研发出了模数式伸缩缝，该伸缩缝主要采用橡胶材料，利用其吸震缓冲性能好、蜜蜂性能好的优点，与高强度、刚性好的异性钢材结合，在大位移量情况下依然能承受车辆载荷。主要装置结构是由V形或其他形状截面的橡胶密封条嵌接在异形边钢梁、中钢梁内，组合成可伸缩的密封橡胶条。这类伸缩缝的最大位移伸缩量可达640mm，有的产品结构最大位移量可达2000mm。但该伸缩缝安装时需要保证伸缩缝的中心线与桥梁中心线重合，更要注意浇筑混凝土之前将间隙填塞，避免混凝土浇筑的时候将间隙堵死，影响伸缩。

2 伸缩缝的计算

伸缩缝的计算主要是伸缩量的计算，我们在工程施工之前就应根据具体的情况对伸缩缝的伸缩量进行详细的计算，伸缩量与很多因素都有关系，下面主要列出其和温度之间的关系公式：

温度对伸缩量的影响公式为：

l t+=αcl （Tmax-Tset，l）

l t-=αcl （Tset，u-Tmin）

式中：

Tmax—当地最高有效气温值，参照《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；

Tmin—当地最低有效气温值，参照《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；

Tset，u—预设的安装温度范围的上限值；

Tset，l—预设的安装温度范围的下限值；

l— 计算一个伸缩缝伸缩量所采用的梁体长度，由桥梁长度及构造布置情况确定；

αc—梁体混凝土材料线性膨胀系数，αc=1x10-6。

3 伸缩缝的破损原因

结合目前使用中的桥梁伸缩缝情况，发现很多伸缩缝在投入使用没多长时间就出现不同程度的破坏，不但给过往的车辆带来不安全因素，严重的情况可能造成挤坏梁头，使桥梁报废。经长时间的观察和研究发现，造成伸缩缝损坏的原因主要有以下几种：

（1）伸缩缝预留长度不够；在施工时，预留安装开口的伸长量不足，就会造成伸缩材料被拉断，桥面的雨水渗从而导致金属结构件锈蚀等现象；（2）施工前没有对伸缩缝的伸缩量进行很好的计算，或者不清楚伸缩缝的安装环境，做伸缩缝的单位就会设定预留量为该型号缝的二分之一。现场施工人员不知道如何对这些伸缩量进行计算和调整，就造成伸缩缝在温度变化时影响很大。如果在炎热的夏天安装，预留的伸缩量就会明显不够，而在寒冷的季节施工，该伸缩缝的预留标定值就显得太小了；（3）伸缩缝安装后浇筑混凝土强度不够，又或者浇筑混凝土之后养护不够，也会造成伸缩体的破坏；（4）伸缩缝选型不合理：此处的选型不合理主要和最高、最低温度取值有关系，过去安装温度取值主要根据年最高、最低温度的月平均温度来计算，而不是按照最高温度来计算的，因此该地区如果温度一直持续高温或者低温，就会造成伸缩量的不足或者太大，从而形成桥面的破坏。

4 伸缩缝预防措施

4.1 合理计算，合理设计

尤其是对于伸缩缝伸缩量的计算一定要适宜，要根据不同地区的环境情况进行详细的计算，选型准确。

4.2 合理施工

施工前应认真分析设计图纸，了解伸缩装置及伸缩缝的安装原理，并根据具体伸缩缝材料和种类进行合理的安装，严格按照图纸施工。

5 结语

本文通过对伸缩缝的危害分析和分析，发现造成伸缩缝破坏的主要原因，并根据这些原因提出了具体的施工措施，希望可以在以后的施工过程中认真对待，从而避免隐患，提高伸缩缝的使用寿命，进而提高我国的道路桥梁建设的技术水平。

参考文献：

[1]丰科勇.桥梁伸缩缝安装的施工工艺和施工控制[J].科技情报开发与经济，2004，14（11）：393-394.

[2]孟春明.桥梁伸缩缝病害的预防措施[J].山西建筑，2002，28（11）：115-116.