JT-T_327-2004_公路桥梁伸缩装置
最新伸缩缝、施工方案
伸缩缝、施工方案GQF-C80伸缩缝施工方案一、工程概况：二、编制依据1．《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；2.《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-98）；3.《公路桥梁橡胶伸缩装置》（JT/T327-2004）；三、质量目标根据本标段总体施工质量目标要求，桥梁工程质量目标：工程一次验收通过率100%，优良率100%。
根据施工质量目标制定切实有效的质保体系和质量保证措施。
四、施工准备1、施工组织机构及人员本分项工程由项目经理部统筹管理，工程部、实验室、安质部、物质设备部统一协调。
2、材料准备此工程所需要的伸缩缝采用衡水金泰工程橡胶有限公司生产的大位移GQF-C80型全封闭伸缩装置，钢筋已进场并检验完毕。
N1与N2钢筋及伸缩缝钢筋交叉采用电焊连接，栏杆处伸缩缝现浇，计C40混凝土0.7m3,在0#、3#、6#、9#墩各设置一道伸缩缝，全桥共4处。
五、施工工艺及方法在桥面混凝土面层铺筑完成后，伸缩缝装置均采用后嵌法施工，施工工艺及方法如下：划线、切割:桥面混凝土铺筑完毕，按预留槽口宽度或槽口每边宽5cm左右用切缝机切缝。
⑴依据实际桥台（墩）中心处伸缩缝中线，然后按设计要求向两侧反尺寸，从伸缩缝中心线向两侧弹出施工所需宽度（统一留设60cm），要注意桥台侧宽度有变化；弹线要顺直，宽度一致。
然后使用混凝土切缝机按所画边线对铺装层进行切缝；要保证切缝位置、尺寸准确、垂直、顺直、无缺损。
此步施工采用“二次切缝法”施工。
第一次切缝按施工要求变线向内反5cm 处切边，待伸缩装置安装完成后依据检测平整度情况，再二次切缝至要求宽度，以保证切缝边口的整齐。
⑵使用空压机配合人工对伸缩缝处铺装层及混凝土临时硬化进行剔除干净，并对槽口表面混凝土进行凿毛，使用空压机管吹净粉渣；然后将梁体缝间所夹的其他杂物进行清理保证梁体间空隙。
注意对缝外铺装层要采取保护措施，严禁剔除及破坏，保证边角整齐与顺直。
为了避免污染桥面混凝土，我们在桥梁端部粘贴彩条布，整幅桥不知，宽度为2m，另一端彩条布使用宽胶带粘牢封边。
伸缩缝试题
公路伸缩装置JT/T327-20041、本标准适用于伸缩量为20mm～2000mm的公路桥梁工程使用的伸缩装置。
2、伸缩装置的防水性能要求为注满水24h无渗漏。
3、异型钢材沿长度方向的直线度公差应满足1.0mm/m，全长直线度公差应满足5mm/10m，扭曲度不大于1/1000。
4、伸缩装置中使用的橡胶密封带的脆性温度连线天然橡胶氯丁橡胶三元乙丙橡胶-60℃-50℃-40℃5、模数式伸缩装置中使用多根异型钢，若需对接接长时，接头应设置在受力较小处，并错开布置。
6、伸缩装置长度小于等于12米，中梁和边梁不得有接头。
7、普通钢筋的抗拉容许应力:一级钢筋[σ]=140Mpa，二级钢筋[σ]=200Mpa。
8、伸缩装置的密封件不得承受轮载，并要求通长和连续安装，长度大于伸缩装置长度（包括翘头长度）100mm，安装中不得以任何方法拉长、粘结橡胶密封带。
9、角焊缝的焊脚比例为1:1，表面应做成凹形或直线形。
10、伸缩装置与混凝土相接触的表面严禁喷铝、镀铝、浸铝处理。
亦不得喷刷面漆和中间漆。
伸缩装置与空气相接触的表面宜进行喷（镀、浸）锌（铝）处理后再喷面漆的双重保护。
11、模数式伸缩装置的刚性锚固（锚板和大环形锚筋组成）间距不大于250mm，承载位移箱间距不大于1500mm。
12、锚板锚筋顶面混凝土保护层厚度不应小于30mm。
13、伸缩装置锚板厚度不应小于16mm。
光圆锚筋直径不应小于18mm，带肋锚筋直径不应小于16mm。
14、列举模数式伸缩装置边梁型钢的类型（任意5种）：E型钢、F型钢、C型钢、Z型钢、RG型钢、d型钢、鸟型钢。
15、伸缩装置的安装宽度应按实际安装温度计算得出，若安装温度在伸缩装置出厂时不能确定，生产厂可按伸缩量的中间值（或一半）组装出厂，但最小宽度不应小于25mm。
16、橡胶密封带安装在异型钢型腔中，样品宽度200mm，进行拉力检验，要求在拉伸2倍伸缩量下，持荷15分钟，橡胶密封带与型钢不得脱离。
伸缩缝作业指导书
大庆至广州高速公路深州至大名（冀豫界）段（伸缩缝安装）施工作业指导书大广高速公路衡大段总监办2010.07伸缩缝施工作业指导书一、编制依据1、《公路桥梁伸缩装置》JT/T327—20042、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—2000二、一般规定1、橡胶、钢材、钢筋等应符合设计文件和技术规范的要求。
其中橡胶不得使用再生胶或粉碎的硫化橡胶；异型钢不低于Q345C钢材，每段伸缩缝装置不允许使用焊接成型异型钢材。
2、伸缩装置运至现场必须出具同批产品出具产品合格证，查看生产厂家经营许可证、生产许可证和产品合格证并应备档。
3、伸缩装置应在出厂前进行试组装，异型钢、密封条、锚筋、钢板由厂家成套提供。
4、伸缩缝预留槽采用C50环氧混凝土或钢纤维水泥混凝土，施工中应严格控制坍落度。
5、具体试验项目和尺寸偏差等要求执行《公路桥梁伸缩装置》JT/T327—2004行业标准。
三、基本要求：1、施工前准备：（1）熟悉施工图纸和安装操作规程，认真做好技术交底和安全交底工作。
检查、验收伸缩缝异型钢的平整度、顺直度和缝宽；（2）施工单位应根据自身施工进度计划，在合理时间内把伸缩装置构造图（包括型号、长度、桥梁斜交角度等）、安装时的预测温度等相关资料及时提供给生产厂家；（3）配备配齐防止路面、桥面污染和养护等材料。
2、伸缩装置运输（1）伸缩装置按设计要求全部组装好后，由生产厂家运至施工现场。
如其长度超过运输允许限度或由于其它原因不能整体运输时，可以采用分段制作分段运输的方法，必须注意接头位置应错开布置，设置在应力较小处，错开距离不应小于80mm，并应采用厚度大于20mm的钢板加强，行车道位置不应设置接缝。
（2）产品在运输过程中，应避免阳光直接暴晒、雨淋，并应保持清洁，防止变形，且不能与其它有害物质相接触，注意防火。
3、伸缩装置储存（1）伸缩装置在运至施工现场后，其存放地点应尽量接近安装位置，并应放置在最少高于地面30cm的支撑物上。
《公路桥梁伸缩装置》(JT／T327-2004)在实践中运用的歧义及研究
《公路桥梁伸缩装置》(JT／T327-2004)在实践中运用的歧义及研究摘要：《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-2004）与《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-1997）有相同之处也有不同之处，在实践中运用也有不太具体的地方，笔者将其研究分析指出，供大家参考。
关键词：桥梁伸缩装置；相同点；不同点；分析《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-2004）中最核心的部分是对模数式伸缩装置的定义、整体性能要求、材料要求、组装要求均作了较为详细的阐述。
且明确规定《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-2004）代替《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-1997）。
现将我们在大桥的伸缩装置中使用最多的伸缩量最大为160mm型伸缩装置为例进行分析，我们在接到由桥梁设计单位提供的伸缩缝图纸中关于GQF-MZL160型伸缩缝，其在结构图中所出具的大样往往是与《公路桥梁伸缩装置》（李扬海等著。
人民交通出版1997年版）中关于GQF-MZL型伸缩装置的大样一致。
由于两者在结构设计原理及原材料的使用中存在一定的相同点和区别点，故设计及桥梁从业人员仍未能真正的解读和运用《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-2004）中的GQF-MZL型伸缩装置。
1相同点的分析（主要针对承重部分）1.1中梁的设计GQF-MZL型伸缩装置，中梁间最大缝隙宽度选择80mm为模数，则中梁间距最大为160mm，支承横梁间距最大控制在1 800mm范围内，设计荷载除中梁本身自重q外，以汽车-超20级荷载进行设计计算，其主后轴载为140kN，并考虑汽车荷载的冲击作用，冲击系数按桥规取为1.3，这样作用在中梁上的车轮荷载P=91kN，偏安全可按简支梁考虑，根据采用16Mn（Q345）整体成型异型钢（王字钢）尺寸决定的几何特性，经上述计算验算，均能满足设计强度和变形的使用要求，只要支承横梁的间距控制在1 800mm以下，此类中梁具有足够的安全度。
1.2支承横梁的设计支承横梁按在位移控制箱内的支座上的简支梁计算，设计荷载除考虑垂直荷载q和p的作用外，还应考虑汽车荷载刹车时产生的制动力影响，制动力根据桥涵规范定，按照不小于一辆重车的30%计算，其产生的最大水平力T=21kN，并按垂直力P和水平力T共同作用最不利荷载组合确定横梁截面尺寸。
支座、阻尼器、伸缩缝及临时锚固设计安装要点
支座、阻尼器、伸缩缝及临时锚固设计安装要点主桥为双塔双索面组合梁斜拉桥，桥跨布置为（83.5+173.5）m+575m+（173.5+83.5）m；钢主梁采用双边工字梁断面；索塔采用收腿的 A型造型，整体式承台，群桩基础；辅助墩、过渡墩、桥台均采用群桩基础。
全桥采用半飘浮结构体系，在索塔下横梁处和各辅助墩、过渡墩及桥台处设置竖向支座；在索塔处设置横向支座；索塔下横梁处与主梁之间设纵向粘滞阻尼装置。
过渡墩及桥台设纵向活动、横向限位支座，辅助墩设双向活动支座。
在南北辅助墩、过渡墩墩顶钢横梁顶设置混凝土压重块，避免施工期、运营期出现支座上拔力。
主梁南、北两端在过渡墩与桥台处各设一道伸缩缝，其不受约束的伸缩总量分别为1440mm和1280mm。
1、主要材料（1）支座及塔梁纵向锚固支座等材料应符合《桥梁球形支座》（GB/T17955-2009）、《橡胶支座第4部分：普通橡胶支座》（GB 20688.4-2007）的要求。
（2）伸缩缝、阻尼装置应满足《公路桥梁伸缩装置通用技术条件》（JT/T327-2016）及相关产品技术标准；梳形板型伸缩缝技术标准应符合《单元式多向变位梳形板桥梁伸缩装置》（JT/T 723-2008）的要求。
（3）阻尼装置、伸缩装置与钢梁连接钢构件均采用与钢梁主体结构材质相同的 Q370qD 钢，材质标准应符合《桥梁用结构钢》（GB/T 714－2015）的要求。
（4）连接用高强螺栓采用10.9 级大六角头高强度螺栓连接副，其性能应符合GB/T1228～1231-2006的要求；对拉螺杆采用40Cr 材质的螺纹钢筋，应符合GB/T20065-2006 的要求。
（5）支座上支座板、下支座板、中间球面钢衬板等若采用钢板时，应符合 GB/T699 及GB/T700 的要求；当支座主体承力构件采用铸钢时，材料的性能不低于现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件》（GB/T 11352）中ZG270-500 相应指标；不锈钢板应符合 GB/T3280的要求；摩擦材料采用改性超高分子量聚乙烯；螺栓材料采用40Cr调质；套筒材料采用45号钢调质。
公司产品基本知识--伸缩装置
铝 合 金 型 伸 缩 装 置
公路桥梁伸缩装置
概述
随着我国交通事业的不断发展，公路桥梁建设的数量增多、规模 的扩大及桥梁长、宽、大化的进程，相应用于桥梁接缝处的伸缩装置 应运而生，大体经历了3个主要发展阶段,采用的桥梁伸缩装置大体可 分为五类：新中国成立到50年代末，在这个时期桥梁多为简支梁，桥 跨、梁长均较小，对伸缩装置的要求不严格，多采用对接式伸缩缝装 置----填塞对接型与嵌固对接型；60年代初至80年代初，较大规模公路 桥梁的出现和公路等级的不断提高，对桥梁伸缩装置的技术性能提出 了更高的要求，出现了以橡胶为主体的各种形式的伸缩装置，应用较 为广泛的有橡胶条填塞对接型伸缩装置、板式橡胶伸缩装置，同时钢 梳齿板型伸缩装置也有一定的市场；改革开放以来，桥梁建设的规模 更大，新的桥型更多、更先进，桥梁的长大化更为明显。作为桥梁组 成构件之一的伸缩装置，用量 越来越大，使用范围越来越广， 形式也越来越多，对桥梁伸缩 装置的耐久性和防水性等提出 了更高的要求。借鉴国外的成 功 经验，对国内已有伸缩装置 的结构形式和构成材料不断加 以改进，并研制开发了采用各 种形式联动机构、大变
公路桥梁伸缩装置
模数式伸缩置
2、由中梁、边梁、支承横梁、支承支座、压紧支座及箱体 组成伸缩装置的支承体系，承受和传递伸缩装置的各种荷 载，辅助实现伸缩装置的功能。 各关键零部件功能：
公路桥梁伸缩装置
模数式伸缩装置
功能件 功能
承受车辆载荷，并将车辆载荷通过横梁、弹性支 承等传递给桥梁梁体或桥台 承受中梁传递的车辆载荷，为中梁提供滑移面， 承受中梁传递的垂直载荷并通过弹性支承等将其 传递给桥梁梁体或桥台。
公路桥梁伸缩装置
模数式桥梁伸缩装置的设计依据
1、 JT/T327-2004标准； 2、桥梁选用的伸缩装置型号； 3、施工桥梁预留安装伸缩装置的相关信息： （1）预留槽与桥梁的夹角、梁端间隙； （2）预留槽的尺寸：宽度、深度和长度； （3）预留槽内预留钢筋的尺寸与方向； （4）桥面行车道分线情况； （5）安装时伸缩装置的预留缝隙，或安装时间。
桥梁伸缩缝锚固区破坏机理及材料应用现状
d o i :10.3963/j .i s s n .1674-6066.2024.01.021桥梁伸缩缝锚固区破坏机理及材料应用现状王稷良1,2,马淑梅1,2,吕志刚3(1.河北工程大学土木工程学院,邯郸056038;2.交通运输部公路科学研究院,北京100088;3.内蒙古综合交通科学研究院有限责任公司,呼和浩特010051)摘 要: 伸缩缝锚固区是保障伸缩缝正常工作的重要组成部分,但受施工和交通荷载的影响易出现病害,严重影响了桥梁使用质量和行车安全㊂针对桥梁伸缩缝锚固区的结构和受力特点,介绍了伸缩缝锚固区材料的破坏形式,分析了锚固区破坏机理,总结了锚固区材料的性能需求,分析了目前各类锚固区材料应用现状,并为伸缩缝锚固区材料选取提出了建议㊂关键词: 伸缩缝; 锚固区; 材料; 破坏机理D a m a g eM e c h a n i s mo fB r i d g eE x p a n s i o nJ o i n tA n c h o r a g eA r e a a n d C u r r e n t S t a t u s o fM a t e r i a lA p pl i c a t i o n WA N GJ i -l i a n g 1,2,MAS h u -m e i 1,2,L VZ h i -g a n g 3(1.S c h o o l o fC i v i l E n g i n e e r i n g ,H e b e iU n i v e r s i t y o fE n g i n e e r i n g ,H a n d a n056038,C h i n a ;2.R e s e a r c h I n s t i t u t e o fH i g h w a y ,M i n i s t r y o fT r a n s p o r t ,B e i j i n g 100088,C h i n a ;3.I n n e rM o n g o l i aC o m p r e h e n s i v eT r a n s p o r t a t i o n S c i e n c eR e s e a r c h I n s t i t u t eC o ,L t d ,H o h h o t 010051,C h i n a )A b s t r a c t : T h ea n c h o r a g ez o n eo fe x p a n s i o n j o i n t s i sa ni m p o r t a n t p a r t t oe n s u r et h en o r m a lw o r ko fe x pa n s i o n j o i n t s ,b u t i t i s s u sc e p t i b l e t od i se a s e su n d e r t h e i nf l u e n c eo f c o n s t r u c t i o na n d t r a f f i c l o a d s ,w h i c hs e r i o u s l y af f e c t s t h e q u a l i t y o f b r i dg eu s e a n d t r a f f i c s a f e t y .I nv i e wo f th e s t r u c t u r ea n d f o r c e c h a r a c t e ri s t i c so fb r i d g ee x p a n s i o nj o i n t a n -c h o r a g e z o n e ,t h ed a m a gef o r mo f t h em a t e r i a l o f e x p a n s i o n j o i n t a n c h o r ag e z o n e i s i n t r o d u c e d ,th ed a m a g em e c h a ni s m o f a n c h o r a g e z o n e i s a n a l y z e d ,t h e p e r f o r m a n c e d e m a n do f a n c h o r a g e z o n em a t e r i a l i s s u mm a r i z e d ,t h e c u r r e n t s t a t u s o f a p p l i c a t i o no f v a r i o u s t y p e s o f a n c h o r a g e z o n em a t e r i a l i s a n a l y z e d .T h e n s u g g e s t i o n s a r em a d e f o r t h e s e l e c t i o n o fm a t e -r i a l o f e x p a n s i o n j o i n t a n c h o r a g e z o n e .K e y wo r d s : e x p a n s i o n j o i n t s ; a n c h o r a g e z o n e ; m a t e r i a l s ; m e c h a n i s mo f d e s t r u c t i o n 收稿日期:2023-06-25.基金项目:内蒙古自治区交通运输科技项目(N J -2022-13,N J -2020-28).作者简介:王稷良(1978-),博士,研究员.E -m a i l :j i l i a n g w a n g @163.c o m 桥梁伸缩缝是桥梁工程设置于两梁端之间㊁梁端与桥台背墙之间或桥梁铰接位置的一种重要附属结构,它能在温度变化㊁混凝土收缩㊁徐变及载荷的作用下实现结构的自由伸缩变形,防止因变形受阻而产生应力对桥梁结构造成破坏[1]㊂随着交通量和行车荷载的增加,桥梁伸缩缝破坏日益严重㊂法国㊁葡萄牙等地调查显示,每年用在伸缩缝的维修成本约占桥梁维修总成本的7%~22%[2]㊂我国桥梁数量众多,桥梁伸缩缝破坏率较高,其破坏情况更为严重,大大增加了我国公路管理部门对桥梁工程的经济负担㊂通过对桥梁伸缩缝研究,发现在车辆荷载及复杂环境下,伸缩缝的破坏最先从锚固区混凝土开始,锚固区混凝土破坏是桥梁伸缩缝常见的病害[3]㊂伸缩缝锚固区混凝土直接承受车轮荷载冲击且长期暴露在空气中,其受力情况比较复杂㊂当车辆直接经过桥梁伸缩缝时,由于材料刚度差异,难免会发生 跳车 现象,导致锚固区混凝土破坏㊂此外,车辆的往复行驶加重了锚固系统和承重体系的疲劳破坏,进一步加快了锚固区混凝土的损坏,缩短了桥梁伸缩缝的使用寿命㊂加强对桥梁伸缩缝锚固区病害调查及机理分析,应用综合性能更优的锚固区材料,为桥梁伸缩缝锚固78建材世界 2024年 第45卷 第1期区应用及修复提供理论依据,这对提升桥梁的使用质量㊁减少养护成本㊁提高伸缩缝使用寿命具有十分重要的作用㊂1桥梁伸缩缝锚固区破坏及机理分析目前,桥梁工程中常用的伸缩缝主要有橡胶式伸缩缝㊁梳齿板式伸缩缝㊁模数式伸缩缝和无缝式伸缩缝㊂其中,模数式伸缩缝是中大跨径桥梁中常用的伸缩缝形式,结构简图如图1所示㊂模数式伸缩缝主要由边梁型钢㊁中梁型钢㊁支撑横梁㊁位移控制系统及密封橡胶带等组成,和其它伸缩缝的区别在于模数式伸缩缝承重系统和位移控制系统是分开工作的㊂承重系统主要用来满足伸缩装置的受力安全,而位移控制系统保证位移均匀,适用于桥梁的不同变形㊂模数式伸缩缝是通过密封条和位移箱内橡胶支座的变形来适应桥梁的位移变形的㊂当车辆行驶至缝中位置时,接触到中梁型钢,中梁型钢将荷载传递给支撑横梁,支撑横梁通过位移控制系统中的橡胶支座将荷载传递给位移箱体,位移箱体再传递给锚固筋等㊂锚固筋上浇筑混凝土,荷载作用在锚固区混凝土上,通过锚固区混凝土最后将荷载传递给桥梁㊂当车辆荷载经过伸缩缝时,不仅伸缩缝会受到荷载的作用,锚固区混凝土也要承受荷载的传递作用力,各个结构之间相互作用㊂随着伸缩缝破坏日益增多,许多学者对桥梁伸缩缝结构破坏性能展开研究㊂张天予等[4]分析了毛勒式伸缩装置在不同速度下的应力历程,发现随着车速增加,伸缩装置的各应力值出现反复循环变化,且振幅也会随之增大,中梁型钢处于持续高应力循环的次数增多,疲劳寿命降低㊂铁明亮[5]通过有限单元法对板式橡胶伸缩缝进行了受力分析,采用线性疲劳累计损伤理论对其进行疲劳寿命估算㊂板式橡胶伸缩装置的使用寿命受限于锚固区混凝土,使用寿命约为13年,锚固区混凝土易出现疲劳损坏㊂张纬[6]利用有限元对模数式伸缩缝和梳齿板式伸缩缝在荷载作用下的结构动力响应进行研究,对工程常见破坏位置的应力和变形进行强度分析,发现模数式伸缩缝在竖向轮压荷载作用下不会发生强度破坏,梳齿板式伸缩缝缝腔边缘位置混凝土易产生强度破坏,并建议在工程中采用抗冲击性较强的C F50级钢纤维混凝土㊂通过对桥梁伸缩缝研究现状总结,发现在不同的荷载作用下,伸缩缝内部结构会发生不同的应力破坏,而锚固区混凝土是伸缩缝最常见也是最先表现出病害的位置㊂锚固区混凝土早期破坏加速了伸缩缝的破坏进程,缩短了桥梁的服役寿命㊂1.1伸缩缝锚固区破坏形式桥梁伸缩缝锚固区的几种常见破坏形式如图2所示,主要有锚固区混凝土表面出现开裂㊁剥落㊁破碎,锚固区混凝土的脱粘分离以及锚固区混凝土的局部网裂等[7]㊂1)锚固区混凝土开裂㊁剥落㊁破碎锚固区混凝土表面易出现开裂㊁剥落㊁破碎等现象,其开裂以纵向裂缝出现较多,主要特征变化为沿伸缩缝的横向开裂延伸至梁端,纵向分布,裂缝大多集中在桥头和桥尾处,中间跨开裂较少[8]㊂混凝土开裂易在桥梁开通早期出现,产生这一现象的主要原因有:1)桥台两侧沉降不均,在车辆荷载反复冲击作用下,混凝土易出现局部应力集中的现象,引起混凝土开裂;2)在施工时混凝土浇筑不密实,后期养护不足,提早开放交通,混凝土实际强度达不到设计强度,造成混凝土开裂㊂锚固区混凝土剥落主要是由于自身的抗冲击力较小,混凝土自身强度没发挥到极致,桥梁伸缩缝的服役环境差等造成的㊂当混凝土出现开裂㊁剥落时,混凝土88承受荷载能力下降,在车辆的反复冲击和恶劣环境中,混凝土易出现破碎现象,使内部钢筋裸露㊂混凝土的早期破坏加快了破碎的速度㊂混凝土表面不平整,与桥面铺装和型钢表面容易产生错位现象,在行车荷载作用下发生拉应力裂缝破坏,特别是在大纵坡度的桥梁中,锚固区混凝土表面的破坏尤为突出㊂2)锚固区混凝土脱粘分离锚固区混凝土的脱粘分离主要表现在混凝土与桥梁主体结构㊁桥面沥青混凝土铺装层发生脱粘分离等㊂发生此现象主要原因为混凝土结构的不稳定性,在施工过程中混凝土易表现出收缩㊁徐变等性能,水泥混凝土与沥青混凝土弹性模量差别大,造成混凝土和沥青桥面铺装层粘结性不强㊂在荷载作用下,联结处受力不均匀,使伸缩缝型钢受力大,造成破坏㊂3)锚固区混凝土局部网裂锚固区混凝土发生局部网裂主要是由于伸缩装置两侧的混凝土一般设计的比较薄,加上预埋件的干扰,后期施工难度加大,浇筑混凝土时易出现振捣不密实㊁漏振等现象,造成内部产生大量空洞㊁蜂窝,密实度和强度随之降低,再经过车辆的碾压,锚固区混凝土易出现网裂,严重时产生破碎现象㊂1.2伸缩缝锚固区破坏机理当车辆荷载行驶至伸缩缝时,锚固区混凝土承受来自车辆荷载的压力,压力传给梁和板会产生挤压变形,且伸缩缝常年暴露于大气环境中,所处环境比较恶劣,受温度㊁湿度的影响,混凝土材料性能有所下降,难以承受车辆荷载反复冲击作用;锚固区混凝土与型钢边梁㊁铺装层是刚性与柔性的连接,粘结性不强,导致连接处平整度差,难以实现摊铺平顺,出现高差错位㊁不平整等问题在伸缩缝处十分常见;车辆在行驶过程中常出现跳车现象,且伸缩缝新㊁老混凝土交界粘结处是伸缩缝最薄弱部位,经过车辆荷载作用,新老混凝土最先开始开裂分离,经过长时间疲劳荷载冲击作用,锚固区混凝土进而出现啃边㊁破碎等现象,最后,随着密封橡胶带的老化㊁脱落及破坏,雨水侵蚀使内部钢筋等加固构件受到腐蚀,加剧了锚固区混凝土的破坏,最终使锚固区混凝土破碎㊂伸缩缝锚固区长期经受车辆荷载作用,易发生疲劳变形破坏㊂其破坏原因为混凝土浇筑后养护不到位㊁强度不足㊁锚固钢筋直径过小;施工时不注重混凝土材料的质量,时常出现大量孔隙㊁密实度不足㊁达不到设计强度要求,行驶车辆产生的振动易形成冲击力,极大地增加了伸缩缝装置和锚固区混凝土的受力,在反复荷载振动下伸缩装置会产生一定的变形,变形过大将会导致伸缩装置与混凝土剥离,使伸缩缝整体强度降98低,最终导致伸缩缝发生损坏㊂为了进一步了解伸缩缝锚固区混凝土的破坏性能变化规律,研究人员进行了广泛探索㊂杨洋[9]通过A N S Y S建模研究了在不同轴载㊁荷载作用位置及混凝土模量下伸缩缝锚固区混凝土的受力情况,结果表明锚固区混凝土与桥面铺装层粘结面上会产生较大的拉应力,而锚固区混凝土与钢梁的粘结界面上产生剪应力较大,应在不同界面应用不同力学指标分析受力性能㊂贺志勇等[10]利用有限元建模并结合M i n e r疲劳累计损伤理论,对伸缩缝中锚固区混凝土㊁钢筋及中梁的疲劳寿命进行了估算,研究结果显示:锚固区混凝土的使用寿命最小,当锚固区混凝土强度增大时,混凝土和预埋钢筋的使用寿命也会增大㊂不同类型的伸缩缝受力特点也存在差异,方园[3]对不同形状结构边梁锚固区混凝土的受力情况进行分析,结果表明C型钢锚固区混凝土主拉应力最大,与混凝土的脱粘位移最小,Z型钢所受的拉应力值最小㊂阳初[11]认为车辆疲劳荷载是导致伸缩缝装置损坏的主要原因,在行车荷载反复冲击作用下,锚固区混凝土会发生不同疲劳损伤及破坏㊂随着锚固区混凝土强度增加,使用寿命也会延长㊂伸缩缝会发生各种结构破坏,而锚固区混凝土破坏是最常见的破坏现象㊂因此延长伸缩缝锚固区的使用寿命,增强锚固区混凝土强度是行之有效的方法之一㊂2伸缩缝锚固区材料应用现状桥梁伸缩缝锚固区混凝土不仅要承受车辆荷载的冲击,还要受伸缩缝传导力及外界环境的影响㊂根据桥梁伸缩缝锚固区病害总结及机理分析,发现大多数破坏是由于锚固区材料损坏,最后使伸缩装置失去承担荷载的能力㊂而锚固区材料破坏主要原因在于断裂韧性不足,同时其强度㊁冲击韧性㊁与旧混凝土粘结性不足㊁疲劳损伤等因素也会引起锚固区出现各种各样病害[12]㊂伸缩缝锚固区的作用位置对锚固区材料提出了更高的使用需求,这就要求伸缩缝锚固区材料的性能要比其它建筑工程的使用性能高㊂J T/T327 2004‘公路桥梁伸缩装置“中规定:伸缩缝锚固区应浇注C40环氧树脂混凝土㊁C50钢纤维混凝或C50以上强度等级的混凝土填充捣实㊂该规定只对锚固区混凝土强度提出了要求,对其它性能没有叙述㊂表1为常用伸缩缝锚固区材料性能㊂从表1可以看出,与其它混凝土相比,超高性能混凝土(U l t r a-H i g hP e r f o r m a n c eC o n c r e t e,UH P C)的力学性能更好㊂抗压强度是常用混凝土的2~5倍,抗折强度最高能达到35.5M P a,比环氧树脂混凝土提高了67%,抗冲击性能较其它混凝土提高14倍左右,超高性能混凝土与普通混凝土的粘结劈拉强度可达4.93M P a,远大于桥梁对伸缩缝锚固区混凝土的性能要求㊂表1常用伸缩缝锚固区材料性能锚固区材料类型抗压强度/M P a抗折强度/M P a弹性模量/G P a断裂能/(k J㊃m-2)冲击破坏次数/次与普通混凝土粘结劈拉强度/M P a普通混凝土30~502~530~400.08~0.1225~300钢纤维混凝土70~808~11 219环氧树脂混凝土[13]93.821.314.8 2.65UH P C[7]149.535.53929.239754.93UH P C除了具有超高的抗压强度外,其他力学性能也明显优于普通混凝土㊂掺入钢纤维可以提高UH P C的强度和韧性,且随钢纤维掺量的增加抗折承载能力和韧性逐渐升高[14,15]㊂与未掺钢纤维相比,掺入1%的钢纤维后,UH P C的初始裂缝强度和韧性指数均有所改善㊂初始裂缝强度比未掺钢纤维的混凝土增长了12%,未掺钢纤维的韧性指数I5为1.1,而掺入钢纤维的UH P C的I5达到5.0以上,钢纤维的掺入能够显著提高混凝土的弹塑性变形能力[16]㊂为了提高锚固区材料在桥梁伸缩缝锚固区的使用寿命,UH P C 作为一种超高强度㊁高韧性㊁高耐久性的新型水泥基复合材料,有望成为伸缩缝锚固区材料应用的新趋势㊂在实际桥梁工程中,伸缩缝锚固区多采用强度等级较高的C50普通混凝土㊁钢纤维混凝土㊁环氧树脂混凝土㊂普通混凝土和钢纤维混凝土是当前桥梁伸缩缝锚固区最常用的混凝土,但因其抗折强度和黏结强度较低在工程中还存在一些问题㊂环氧树脂混凝土相较于传统混凝土施工工艺复杂,造价高,目前在桥梁伸缩缝锚固区应用推广难度较大,应用较少㊂超高性能混凝土是一种新型的水泥基材料,它以超高的强度和耐久性而突出,后期应加强对超高性能混凝土在桥梁伸缩缝锚固区的应用展开系统研究,为超高性能混凝土在伸缩缝锚固区的大规模应用提供理论依据㊂093结论伸缩缝是桥梁的重要组成部分,保证其结构的完整性对桥梁质量和行车安全都有重大意义㊂而锚固区材料是桥梁结构与伸缩缝间重要的过渡部位,其性能的好坏对伸缩缝使用状况㊁服务寿命等有着极其重要的影响㊂a.锚固区材料在车辆荷载和伸缩缝传导力双重作用下,易使梁和板产生挤压变形,行驶车辆产生的振动冲击力也加快了锚固区和伸缩缝的破坏速度㊂b.伸缩缝锚固区因所处位置的特殊性,对锚固区材料的性能要求较高,除了要满足车辆荷载反复冲击所需的高强度㊁高韧性外,还要提高锚固区材料与沥青混凝土及伸缩装置的粘结性能以及锚固区材料自身要具有良好的长期耐久性㊂c.超高性能混凝土具有超高强度㊁高韧性㊁高耐久性等优点,更加适合伸缩缝对于韧性及耐久性的要求,是锚固区材料应用发展的新趋势㊂参考文献[1]丁勇,黄奇,谢旭,等.载重汽车桥梁伸缩缝跳车动力荷载计算方法与影响因素分析[J].土木工程学报,2013,46(7):98-107.[2] L i m a JM,B r i t o JD.I n s p e c t i o nS u r v e y o f150E x p a n s i o n J o i n t s i nR o a dB r i d g e s[J].E n g i n e e r i n g S t r u c t u r e 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桥梁伸缩缝伸缩量的确定
桥梁伸缩缝伸缩量的确定王雪梅;王银涛【摘要】为了使公路桥梁的伸缩变形得到满足,调节由于车辆荷载、环境因素以及建筑用材料物理性能变化所引起的梁体之间产生的位移,保证行车舒适,避免跳车,应设置伸缩装置。
桥梁伸缩装置的选型需要根据桥梁伸缩量的大小来确定,文章探讨了影响桥梁伸缩量和伸缩装置选型应考虑的各种因素,依靠合理计算和选择伸缩装置,保证行车的舒适性和安全性。
【期刊名称】《黑龙江交通科技》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】1页(P59-59)【关键词】桥梁;伸缩装置;伸缩量;计算【作者】王雪梅;王银涛【作者单位】黑龙江省交通科学研究所;黑龙江省交通科学研究所【正文语种】中文【中图分类】U4421 绪论桥梁伸缩缝是桥梁构造的不可或缺的一部分，如果设计的不合理、施工质量不能达标、养护方法不科学，这些都会使桥梁伸缩装置处出现不同程度的破坏，致使伸缩缝两侧的梁体产生高差，导致路面产生裂缝，车辆在通过时会产生跳车现象和冲击作用，从而对桥梁及路面造成附加的冲击荷载，并使驾驶人员感到不适，严重的可能会导致交通事故的发生，从而影响了公路桥梁的正常寿命及运营。
目前伸缩装置绝大部分是采用工厂预制生产，然后根据伸缩量的大小来选择预制好的伸缩装置，是否能选用合理的伸缩装置，将直接决定到桥梁本身受力情况，同时也直接影响到伸缩装置使用寿命。
桥梁伸缩量的确定和伸缩缝选型应考虑桥梁设计所采用的荷载组合、桥梁所在的周边地理环境、桥梁设计时所采用的结构型式、适用范围、伸缩缝设计型式、平整度、合理的施工方案及施工质量保证措施，伸缩缝的可重复利用性和经济性这些因素。
2 桥梁伸缩量的确定2.1 桥梁伸缩量的计算(1)温度变化引起的伸缩量Δlt安装伸缩装置所处的温度Tset，是低于最高环境温度Tmax，高于最低环境温度Tmin的一个中间温度。
梁体会在环境温度的影响下产生伸长和缩短，其值大小可按下述公式计算温度上升引起的梁体伸长量温度下降引起的梁体缩短量计算一个伸缩装置伸缩量所采用的梁体长度记为l，αc根据桥梁支座布置、跨径划分情况确定：αc为材料热膨胀系数，对混凝土材料αc=10×10-6，对钢结构αc=12×10-6。