维普资讯 http://www.cqvip.com 市政与路桥 ２００８年第７期 民荸科技 桥梁伸缩装置的分类及破损原因分析 许家华一高建军。王施超， （１、济南四建（集团）有限责任公司，山东济南２５０００１ ２、山东高速工程咨询有限公司，山东济南２５００３２ ３、青岛衡元德房地产评估有限公司，山东青岛２２６６０２） 摘要：按照传力方式及构造特点，将桥梁伸缩装置分为五类，并详细介绍了各种伸缩装置的破损形式及原因。 关键词：桥梁伸缩装置；分类；破损原因 ｌ 桥梁伸缩装置的分类 公路桥梁伸缩装置种类繁多，参考文献ｌ１］中术语称法，按照传力方式及 构造特点，将其分为五类，即无缝式伸缩装置、嵌固对接式伸缩装置、钢制支 承式伸缩装置、板式橡胶伸缩装置及模数式伸缩装置。 ２ 桥梁伸缩装置的破损原因 桥梁伸缩装置由于 件ｑ造不同，桥梁结构型式、施工工艺不同，其破坏 形式也有所不同。各种伸缩装置的破损形式及原因如下所示： ２ｌ无缝式桥梁伸缩装置的破坏形式及其原因分析。无缝式伸缩装置的主 要破坏形式及原因有以下几种：（１）弹塑体伸缩装置表面出现明显的车辙。其 主要原因是弹塑体在高温作用下，材料热稳定性不足，造成材料产生软化现 象，导致重载作用下的过大变形与坑槽。此类现象在弹塑体伸缩装置上比较 普遍，由于材料品质参差不齐，差异较大，养护部门应从严把弹塑体材料质量 上人手，才能解决或减少此类问题；（２）弹塑体伸缩装置处桥面开裂、材料老 化、造成漏水。这种病害也是此类伸缩装置的典型病害，究其原因与结构设 计、材料品质、施工工艺等均有一定关系。当材料耐温效果不好、温度较低时 会导致材料脆化，抗拉性能差，从而造成结构开裂，而弹塑体伸缩装置无专门 设置的防水设施，材料老化后丧失防水功能，造成漏水现象，致使主梁及墩台 混凝土产生侵蚀病害；（３）弹塑体伸缩装置表面产生搓板或局部剥落。这种病 害产生原因主要与材质有关，前者可能为粘结料过量，后者可能由于施工质 量不到位而造成结构缺陷；（４）弹塑体伸缩装置粘结料和骨料局部的脱落或 大块的剥离。其主要原因是粘结料性能达不到要求或施工操作工艺有误，导 致结构的质量缺陷。 ２２对接式桥梁伸缩装置的破坏形式及其原因分析。嵌固对接式伸缩装置 是利用不同形状的钢构件将不同形状的橡胶条（带）嵌固固定，并以橡胶条 （带）的拉压变形来吸收梁体的变形，广泛应用在伸缩量８０ｍｍ及以下的桥梁 工程中。其主要破坏形式表现为：热天鼓起、冬天脱落，锚固件破坏和两侧混 凝土（路面）破碎等。 此类伸缩装置的破坏原因可归结为以下几种：（１）锚固钢筋破坏。由于伸 缩装置的锚固主要依靠主梁及盖梁混凝土内的预埋钢筋，由于伸缩装置属于 桥梁附属构件，多数施工单位对伸缩装置预埋钢筋的重要性认识不足，施工 定位不准确，为了降低主梁及桥面系施工难度，甚至随意减少、割断预埋钢 筋，造成伸缩装置主要锚固件与粱体的ｊ页埋件连接薄弱，在高速重载作用下， 致使锚筋脱焊或剪断，造成锚固失效；（２）橡胶条破坏。橡胶条安装中，工艺质 量达不到要求，松紧度不合适，造成伸缩过程中的上鼓或脱落。其次，橡胶条 耐久性差，易老化失效也是豫胶条破坏的—个重要原因。再次，后期养护不到 位，伸缩缝内杂物填充，硬物造成橡胶条划伤，从而形成缺陷及漏水现象；（３） 情况；采用压条（或夹件）和螺钉扣紧密封橡胶带的做法，扣件容易锈蚀断裂， 锚固混凝土开裂。锚固混凝士一般厚度较薄，又是后期浇注，如果施工工艺达 造成橡胶带脱落或跳起飞出。即使采用挤压成型的异型钢做边、中梁，因其挤 伸缩装置多数为仿制国外产品，受成本控制，主要受力构件品质难以达到国 外的工艺要求。由于制造工艺落后，个别焊缝不易焊牢，构件加工精度不能达 到设计要求，结构整体性差，使用过程中出现整块钢板脱落或变形；（２）由于 此类伸缩装置伸缩量较大，防水排水系统复杂，排水机能不完善，容易产生漏 水现象，造成钢结构腐蚀；（３）钢制支承式伸缩装置缝宽较大，缝隙内容易积 累杂物，且杂物不易清除，从而抑制了伸缩装置的伸缩功能等；（４）施工中后 期浇筑的伸缩装置锚固混凝土与主梁不能有效结合成整体结合处未进行处 理或无预埋钢筋造成锚固失效。承重钢板刚度小，重载作用下，振动很大，使 本来就比较薄弱的锚固系统雪上加霜；（５）养护过程中不能及时发现锚固螺 栓的松动迹象，不能及时有效的处理，导致钢板不能正常的工作。 ２，４板式橡胶桥梁伸缩装置的破坏形式及其原因分析。板式橡胶伸缩装置 的破坏形式主要表现为：橡胶板剥离、预埋钢板外露、脱落、断裂；锚固螺栓剪 断脱孔飞出；两侧混凝土开裂破碎、出现坑槽等多种破坏现象；伸缩缝构造部 位下陷或突出；车辆行驶不适，产生噪声。 板式橡胶伸缩装置破坏的主要原因有以Ｆ几个方面：（１）结构设计缺陷： 方面，伸缩装置采用每米分块安装，整体性较差。另一方面，设计水平摩阻 与实际摩阻不—致。ｊ比外，锚固系统钢筋焊点多，焊接处抗疲劳能力差，在车 辆荷载反复作用下造成断裂，最终导致伸缩装置破坏；（２）施工原因：首先，对 伸缩装置施工工艺要求重视程度不够，在施工时未能严格掌握工艺标准和安 装步骤，从而造成伸缩装置破坏。其次，预埋钢筋直径过细、钢板较薄，锚固件 焊接质量不能保证，经不起高速重载车辆的冲击、振动，很快开焊弹起。第三， 多数施工单位在伸缩装置安装时采用砂浆找平填高的方式，当车辆行驶冲击 伸缩装置，致使所垫砂浆粉碎溜边，使梁间隙相ｘ－，ｔ／￣ｎ大。加上其下没有设置托 板，造成橡胶板脱孔飞出或致使橡胶板折断破坏。第四，锚固混凝土浇筑不密 实，达不至４设计要求的强度和密实度，混凝土内部产生蜂窝、空洞现象，使结 构难以承受车辆荷载的强烈冲击。第五，锚固混凝土与两侧的沥青混凝土铺 装层结合不好，沥青混凝土与主梁未形成可靠粘结或碾压不密实，容易产生 开裂、脱落，形成坑槽，最终引起伸缩装置的破坏。 ２．５模数支承式桥梁伸缩装置的破坏形式及其原因分析。模数式伸缩装置 的主要破坏形式表现为：主要构件开焊，出现晃动、噪音；伸缩均匀性差，甚至 失灵；密封橡胶带老化、脱落或跳出，严重漏水；两侧混凝土出现裂缝、坑槽， 锚固系统可靠性差，出现局部或整体性破坏等。 模数支承式伸缩装置破坏的原因有如下几个方面：（１）目前国内此类伸 缩装置用的边梁、中粱多采用钢板或型钢焊接连成异型件的组合结构，整体 性差，电焊工作量大，加上焊接工艺技术较差，焊接质量难以保证，出现开焊 一不到要求，结合面未作处理，混凝土振捣不到位，密实度达不到要求，标号达 压工艺原因，模具磨损快且大，造成孔型不准变化大，密封橡胶带易脱落；（２） 不到要求，养护效果差等均会造成锚固混凝土的早期破坏。特别是对于一些 由于路面石子、泥沙等杂物常进入及沉积在每条缝隙内，柔性的物质可随着 浅埋式伸缩装置，不仅要严格控制施工工艺和质量，必要时要调整锚固混凝 伸缩体张合将其挤出，经车轮下压，易造成密封的橡胶带被刺破的危险，造成 土品质，如采用纤维混凝土或环氧混凝土，就可以消除或减少锚固混凝土的 雨水、尘土、杂物下漏产生污染现象；（３）伸缩装置的预留槽口内，有锚固箱和 病害；（４）锚固混凝土附近铺装的开裂、坑槽，造成车辆对伸缩装置的巨大冲 锚固钢筋，还有梁体的主钢筋和预埋的锚固钢筋，给安装伸缩装置时浇筑混 击，导致锚固系统负担加重，引起伸缩装置早期破坏。嵌固对接伸缩装置多在 凝土带来困难，容易出现空洞现象、密实度不易保证、强度较差，使用中会出 桥面铺装完成后，锯开铺装层，在预留缝中安装伸缩装置。一般来讲，施工单 现裂纹、坑槽，如不及时处理，将会导致锚固部位的全面破坏。 位在主梁端部的预留槽口均大于伸缩装置设计安装宽度，而在桥面铺装前， 结论：由于桥梁伸缩装置，在桥梁结构中直接承受车轮荷载的冲 舴用， 为便于摊铺机连续作业，要采用枕木、麻袋等材料对原预留孑Ｌ进行填充，对较 并且长期暴露在大气中，使用环境比较恶劣，是桥梁结构最易破坏而又较难 薄的部位甚至采用砂土等材料填充，造成伸缩装置的安装隐患。在铺装完毕 维修的部位。因此桥梁建设者ｔ必须从桥梁伸缩装置的设计、施工和养护等各 后，伸缩装置安装单位只能严格按照设计图纸进行锯缝，而此时，原预留缝宽 方面加以重视，以增强行车舒适度，增加桥梁的使用寿命。 可能大于 计缝宽，伸缩装置两侧部分铺装与结构主粱未形成可靠粘结，在 参考文献 冲击ｉ岢载作用下，首先出现开裂租吭穴，形成伸缩装置的早期破坏。 【ｌ１李扬海，程潮阳，鲍卫刚等．公路桥粱伸缩装置ｆＭｌ北京：人民交通出版社， ２３钢制支承式桥梁伸缩装置的破坏形式及其原因分析。钢制支承式伸缩 ｌ９９９． 装置的主要破坏形式为：焊口开焊造成构件断裂，锚固螺栓断裂，钢板缺失， ｆ２］蒋国强，宁晓薇，董宏斌板式橡胶伸缩装置破坏的原因及预防ｆＪ１．黑龙江交 锚固区混凝土破损，伸缩缝处严重渗漏等病害。 通科技，２０ｏ３（５）：ｌ２．１３． 钢制支承式伸缩装置的破损原因有以下几方面：（１）我国的钢制支承式 【３］郑士暄．伸缩装置病害分析及处置浅 公路，￣００１（４）：４３－－４５．