桥梁伸缩缝损坏的原因分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 桥梁伸缩缝损坏的原因分析 中图分类号：U445 中国论文网 /2/view-12867972.htm 文献标识码： A 文章编号： 摘要：近几年随着交通量的剧 增，载重车辆的大型化，以及日益严重 的超载，各地国道、省道及主干线的桥 梁伸缩缝的损坏非常严重。在伸缩缝的 修复施工中，我们取得了一些较为成功 的做法。 关键词：桥梁伸缩缝 损坏原因 施工质量 Abstract: in recent years along with the quantity increase of truck traffic, large scale, and the increasingly serious -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 overload, national highway, provincial highway and around the trunk line of the bridge expansion joint damage is very serious. In the expansion joint repair construction, we have made some successful practices. Key words: failure causes of bridge expansion joint construction quality 伸缩缝是桥梁结构承担最大动 力荷载的附件。在结构中，各种力及各 种侵蚀都直接作用与伸缝上。它直接承 受车轮荷载的动力作用、冲击、疲劳、 磨损和直接受到大气、雨水、油污、泥 砂等环境污染，是桥梁结构中最易于损 坏的部位，其性能的好坏直接影响行车 效果和行车安全。利用在旧桥伸缩缝改 造施工中，针对不同桥型的不同结构， 采取相应的措施，更具有显著的综合效 益。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 一、桥梁伸缩缝的型式和损坏 原因 桥梁伸缩缝主要有以下三种形式： U 型锌铁皮式伸缩缝、钢板式伸 缩缝、橡胶式伸缩缝。 1.1 U 型锌铁皮式伸缩缝 这种型式的伸缩缝在我国的使用 年代较长久，常用于伸缩量在 2-5CM 以内的中小跨径桥梁。目前只有两种构 造形式：U 形锌铁皮伸缩缝 I 形和 U 型 锌铁皮伸缩缝 II 型。U 形锌铁皮式伸缩 缝 I 型（以下简称 I 型）：弯成 U 型断 面的长条锌皮分上下两层，上层的弯型 部 分开凿孔径为 0.6CM，孔距为 5CM 的梅花眼，其上设置石棉纤维垫 绳，然后用沥青胶泥填塞。这样，当桥 面伸缩时锌铁皮随之变形；下层 U 型锌 铁皮可将渗下的雨水沿横向排出桥外。 这种伸缩缝装置由于其经济实用，养护 简单，对于轻型交通有一定的适用性等 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 原因，在我国以前的中小型桥梁上使用 较广泛。但这种桥梁伸缩缝容易损坏， 使用寿命短，行车效果差，损坏主要有 以下几个方面的原因： I、U 型锌铁皮本身强度不高， 往往率先损坏，而导致整条缝的破坏。 II、上下两层锌铁皮由工人现场 手工制作，没有统一的尺寸检查标准， 其制造质量很不稳定也很难控制。下层 锌铁皮与其下水泥砼面之间及上层锌铁 皮之间难以安置妥贴，每两层之间留下 孔隙，荷载经过时锌铁皮发生起伏变形， 从而造成锌铁皮的破坏。这种损坏约占 总破坏的 50以上。 III、桥面铺装层和沥青胶泥接触 处砼易破坏。 IV、沥青胶泥本身易破坏切易嵌 入坚硬物质胀坏伸缩缝。 V、这种伸缩缝看似简单，实际 上其施工工艺相当复杂，施工工序相当 繁琐，现场工人很难控制好质量。 U 型锌铁皮伸缩缝 II 型： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 以 7mm 厚钢板代替 I 型的上层 锌铁皮，钢板本身强度很高，避免了自 身先破坏给其它构件带来的负面影响； 而且其整体工作性能相对 I 型有很大的 提高，能较好分散行车荷载的压力，既 保护了下层锌铁皮又能减缓上部结构受 集中应力的破坏。钢板上用沥青砼整体 铺装层代替沥青胶泥和桥面砼铺装层， 避免了 I 型的绝大部分病害，而且大大 简化了施工工序。但是 II 型仍存在一些 较大的缺陷；U 形锌铁皮和其下水泥砼 面之间、U 形锌铁皮和上盖钢板之间的 平整度、妥贴性等无法保证，两项工作 都由现场工人直接手工操作，其尺寸规 范性及安置妥贴程度完全取决于现场工 人的施工水平，对其制作质量无法作定 量评价，由不同工人施工的桥梁伸缩缝 其质量差异极大。在不同的路段不同的 桥梁上使用寿命截然不同，有的通车数 年丝毫无损，有的通车不到一年就坏了。 另外，上盖钢板在重型荷载的反复作用 下易发生翅曲变形，从而使其上铺装层 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 先发生局部破坏而导致整条缝的破坏。 根据修补资料统计，盖板上沥青砼的摊 铺厚度最佳为 7-11CM，超过此范围将 影响 II 型伸缩缝使用寿命。如果能解决 U 型锌铁皮的制作及安装问题，II 型 U 型锌铁皮伸缩缝还有一定的前途，毕竟 它的造价低廉，仅为毛勒缝等刚性缝造 价的 20%左右。 1.2 钢板式伸缩缝 钢板式伸缩缝在 90 年代以前主 要用于变形量在 4-10CM 以上中型桥梁： 用一块厚度为 10MM 的钢板搭在缝上， 钢板的一侧焊在锚固于铺装层砼内的角 钢上，另一侧可沿对面缝上自由滑动， 这种缝不防水，平整度差；因钢板一侧 固定，当车辆通过时钢板变形，发生拍 击现象使行车不畅及使结构自身损坏。 这种伸缩装置目前已被彻底淘汰。 1.3 橡胶伸缩缝 主要有平放橡胶条、立放橡胶条、 橡胶板式伸缩缝三种。其中以橡胶板式 伸缩缝应用较广阔。其伸缩量在 3- -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 10CM，最大可达 15-20cM。变形量较 大的伸缩装置通常采用橡胶与钢板的组 合结构，其中橡胶条的数量视变形量大 小确定。不需要现场拼接，没有缝隙产 生，平整度较好，损坏后维修较方便， 有一定的优点。但是这种缝的使用寿命 不长，缺点也比较多：1、橡胶板本身 强度不高，抗疲劳性能差，自身易断裂， 虽然单个橡胶条内加钢板提高了单体的 强度，但单体之间的联接凸槽处无法添 加钢片，约 90%以上破坏时从那里开始 的。2、橡胶条夏天高温膨胀后变宽， 其残余变形较大，橡胶板松驰，车辆经 过时起伏变形大，造成行车颠簸；而且 由于拍击现象橡胶板加速损坏；3、橡 胶板用螺栓固定一段时间后，螺栓松驰 橡胶板上插孔变大也造成橡胶板松驰从 而影响使用。4、施工中橡胶板安装不 妥贴，平整度差，局部受力大造成损坏。 5、橡胶板另一最大缺点就是防水性能 不好，橡胶板于周边砼的接缝处，雨水 下渗危害桥梁较为严重。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 二、伸缩缝的更换 根据对原有伸缩缝的损坏情况分 析，良好的伸缩缝必须满足三个方面的 要求。1、本身具有很高的强度、刚度、 耐久性；2、刚性锚固与桥梁上部结构 联接为一个整体；3、有良好的密封防 水效果。目前使用效果最好的伸缩缝主 要有毛勒缝以及由其派生的一系列国内 生产的各种仿毛勒缝。在更换施工中我 们先后使用过交通部新津机械制造公司、 江苏毛勒桥梁附件有限公司、上海彭浦 橡胶制品有限公司、西安自力桥梁伸缩 缝有限公司等产品，都取得了良好的效 果。 （一）改造设计 根据设置伸缩缝的桥梁性质、桥 梁类型计算所需的伸缩量为基础，从经 济条件和使用效果上考虑采用不同的类 型、不同的厂家的伸缩缝。 1、伸缩量计算。梁体伸缩量主 要取决于温度变化引起的伸缩量和混凝 土的徐变。干燥收缩引起的变形。其他 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 因素引起的变形量一般较小，