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公路桥梁伸缩装置常见病害分析与防治

2014-01-17 01:12 摘要：文章对影响伸缩装置伸缩量的因素及常见病害进行了分析，并提出了相应的控制措施。
关键词：公路桥梁；伸缩装置；常见病害；防治

        1  公路桥梁伸缩装置的类型及结构
        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。
        2  影响伸缩装置伸缩量的基本因素
        2.1 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。
        2.2 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。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，收缩和徐变已经到一定程度，时应以安装时刻为基准，对混凝土收缩和徐变量加以折减。

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        2.3 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（Δd），其值等于水平位移值乘以纵坡tgθ。
        2.4 斜桥、弯桥的变位斜桥、弯桥在发生支承位移方向的变位（ΔL）时，沿桥端线和垂直于桥端线方向也发生变位，即：Δd=ΔL·Sinα；ΔS=ΔL·cosα式中，α—倾斜角，ΔL—伸缩量。
        2.5 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。
        2.6 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。 
        3  公路桥梁伸缩装置常见病害分析
        3.1 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，没有考虑到伸缩装置安装时的实际温度对伸缩装置的影响，只按伸缩量计算值选定产品形式规格。②设计中未对伸缩装置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。伸缩装置一般设计要求过渡段混凝土采用不低于C40的混凝土，但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，就使过渡段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，很多桥梁伸缩装置的锚固方法是将锚固件置于混凝土铺装层中，伸缩装置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装置开焊、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，横行联系较弱，桥面板变形过大引起伸缩装置损坏。⑤伸缩装置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。