桥梁伸缩缝的改进

第３３卷，第６期　２　０　０　８年１　２月　

公　路　工　程　

Ｈｉｇｈｗａｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｏ１．３３，Ｎｏ．６　

Ｄｅｃ．，２　０　０　８　

桥梁伸缩缝的改进　侯旭光　（怀化公路桥梁建设总公司，湖南怀化４１８０００）　

［摘要】主要介绍了伸缩缝破坏、伸缩缝的改进、伸缩缝安装间隙与温度的关系，并指出了伸缩缝在桥梁工　程中的应用前景。　［关键词】伸缩缝；改进；间隙　［中图分类号］Ｕ　４４３．３１　［文献标识码］Ｂ　【文章编号】１００２—１２０５（２００８）０６—０１３２－０３　

Ｂｒｉｄｇｅ　Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ　Ｇａｐ’Ｓ　Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ＨＯＵ　Ｘｕｇｕａｎｇ　（Ｔｈｅ　Ｃｏｍｐａｎｙ　ｏｆ　Ｈｕｉｈｕａ　Ｈｉｇｈｗａｙ　Ｂｒｉｄｇｅ，Ｈｕａｉｈｕａ，Ｈｕｎａｎ　４　１　８０００，Ｃｈｉｎａ）　

［Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ］ｅｘｐａｎｓｉｏｎ　ｇａｐ；ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ；ｇａｐ　随着社会经济的不断发展，交通量逐年飞速增　长，给我国公路网络提出了不少挑战，创造了空前的　发展机遇，为使高速公路能在更高层次上满足快速、　安全、经济、舒适等方面的要求，合理设计桥梁伸缩　缝、确保伸缩缝的制作质量和施工安装质量极为关　键，它使桥梁构造不至由于混凝土收缩徐变、温度变　化、基础不均匀沉降和在车辆荷载作用下被破坏，保　证了行车安全。　

１伸缩缝的破坏　汽车的冲击、跳车、制动等不利影响，致使伸缩　缝破坏严重，橡胶板断裂、上翘或落入缝内，更导致　伸缩缝和梁端混凝土的进一步破坏，给行车带来了　一定的不安全因素。　根据传力方式及构造特点桥梁伸缩缝分类多　样，常见的有Ｕ型锌铁皮式、橡胶式、钢制支承式等　类型，但是这些伸缩缝本身存在很多不足，例如：Ｕ　型锌铁皮式伸缩缝的铝片及镀锌铁皮很薄，不能过　多承受主梁的水平荷载，容易断裂，同时软性充填材　料（沥青砂，聚乙烯胶泥）易老化脱落，造成漏水腐　蚀；橡胶伸缩缝施工原因造成胶条难以达到设计理　想状态，同时梁体预埋件连接薄弱，易造成装置破　坏；钢制支承式容易产生变形，难以保证齿板和垫板　贴合，易出现缝隙，并造成噪音及跳车，另外紧固螺　栓易松动　。　２伸缩缝的改进　伸缩缝是桥梁结构承担最大动力荷载的附件，　量值不等、综合外力及外界侵蚀都直接作用到伸缩　缝上，使伸缩缝必须经受和承担动力作用、冲击、疲　劳、磨损以及化学和物理侵蚀，因此桥梁伸缩缝应具　有行驶性能好、耐久性能好、防水性能好、伸缩性能　好的必备品质，同时对伸缩缝的改进主要也是从结　构构造、结构材料及施工质量３个方面来着手。　２．１伸缩缝结构构造　近年来桥梁跨度不断的加大，对伸缩缝提出了　更高要求，需要大位移伸缩缝，板式橡胶制品显然不　能满足要求，钢制式又很难做到密封不透水，同时易　对车辆造成冲击，因此利用吸震缓冲性能好又易密　封的橡胶材料与强度高刚性好的异型钢材相组合的　伸缩缝成为大势所趋。此类伸缩缝具有共同点，均　由ｖ形截面或其它形状的橡胶密封条（带），嵌接于　异型边梁钢和中梁钢内组成可伸缩的密封体，异型　钢梁直接承受车辆荷载，且可以随意增加中梁钢和　橡胶密封条，以组成各种伸缩量的产品；它们的不同　只是在承重异型钢梁和传递伸缩力的传动机构形式　及原理上有差异，异型钢梁一般可采用钢板或型钢　焊接而成，也有挤压成型，热轧整体成型等方式　。　结构型式见图１。此类伸缩缝主要由支持件，　支座，控制件，密封件，锚固，模板件几部分构成，其　

［收稿日期】２００８—０８—２８　［作者简介】候旭光（１９６７一），男，湖南怀化人，工程师，主要从事道路桥梁施工管理。　第６期　侯旭光：桥梁伸缩缝的改进　１３３　边梁通过与梁端及墩台预制（现浇）的预埋钢筋牢　固焊接，形成整体结构，使行驶车辆的冲击力，通过　边梁和锚固构件有效的传递到桥梁结构中；其位移　控制系统，除利用横梁斜置的角度变化达到伸缩，还　可利用弹性系统达到伸缩，在结构因温差，荷载，收　缩徐变等因素引起位移时，其能顺应结构的运动特　性进行运动；固定在边（中）梁上的橡胶密封条也能　自由折叠伸缩，起到防止雨水和杂物渗入伸张空隙　的作用。　图１伸缩缝构造示惹　２．２伸缩缝结构材料　①大量调查表明桥伸缩缝两侧铺装断裂、啃　边、碎落的损坏，分析其原因主要缝是由于两侧混凝　土长期受集中力作用而造成较大冲击荷载大，加之　普通混凝土脆性大，当然不能承受。目前，高标号　的钢纤维砼混凝土的利用，提高了混凝土的抗折、抗　拉强度，且具有较好的抗冲击性能和耐磨性能。高　标号混凝土的采用是为了减少水灰比，一般采用减　水剂，钢纤维增强混凝土是一种新型复合料，具有优　良的抗裂性，抗弯曲特性、耐冲击性、耐疲劳性等特　点，特别适用于伸缩缝的使用。　②普通钢材含碳量高的问题，结构边梁（即型　钢）具有钢性强、柔性和耐磨性好的特点，同时解决　了结构行车运营中疲劳及材料脆性问题得以解决，　钢质边梁常采用１６　Ｍｎ的钢轧制，部面呈Ｃ形。　③伸缩缝密封橡胶条也得以改进，采用氯丁材　料橡胶，氯丁橡胶具有较强的抗冲击能力、抗折强　度、高耐磨性、自由折叠及密封性好的特点。　④锚固构件：有锚栓、锚环、锚板结构３种，常　采用１６　Ｍｎ的钢轧制，同时根据桥面板设计厚度选　用，间距一般为２０　ｃｍ，由实际情况特定制造。　２．３伸缩缝施工质量　随着高速公路的迅猛发展，伸缩缝设计原理和　加工工艺也随之发展，各种伸缩缝推陈出新，针对不　同桥型、不同跨径、不同等级、不同材料出现了不同　类型伸缩缝装置，虽然其安装工艺千差万别，但万变　不离其宗，最主要的一点施工质量控制是关键　。　首先注意环保在施工过程中必须把垃圾及时清　理运走，不得随意丢弃。对于空压机、发电机等燃油　动力设备应设置防漏油污染路面的措施，保证不得　二次污染路面。施工时，在确定槽口宽度后，采用切　割机切开槽，以保证新缝边界的整齐和美观，然后用　空压机和风镐将旧缝胶体凿除，露出新鲜砼界面和　必要的构造钢筋，直至符合槽口需求，特别是安装前　应再次检查和修改，使之达到需要的宽度和深度，并　保证新旧砼的接合质量。在槽口和预埋钢筋处理完　毕后，首先应检查伸缩缝的间隙是否符合安装要求。　根据伸缩缝中心线的位置，将伸缩缝吊装到位，保证　伸缩缝的顶面与路面标高一致，将伸缩缝吊人预留　槽内之后，应保证的缝隙宽度大于梁端缝隙宽度，注　意使之中心线与梁端预留间隙中心线对准。在保证　其长度与桥梁宽度一致时，微调伸缩缝缝宽，使各纵　梁的缝隙均匀一致。伸缩缝正确就位后，可以将伸　缩缝一侧的边梁锚筋与预留槽内预埋钢筋进行焊　接，以保证伸缩缝装置线向固定，当锚筋完全焊接，　并穿横筋焊接进行加固。没有预埋钢筋的采用膨胀　螺丝进行补救的，为防止出现点焊，应适当增加部分　钢筋，以便将点焊接头转化为缝焊，保证焊接质量。　伸缩缝正确就位锚固后，根据缝的外形尺寸和预留　槽缺口制作模板，一般可用２～３　ｍｍ薄的钢板或厚　宽适当的聚苯乙烯泡沫塑料板。模板放好后应遮挡　严密，严防砂浆流人位移箱内，也要防止混凝土落人　梁端缝隙间，影响梁体自由滑移。在模板安装合格　后浇注砼之前，可拆去伸缩缝定位钢板，安装好橡胶　带，若伸缩缝安装时间隙小，则应在完全锚固前安装　橡胶带，并用宽胶带将缝隙先密封，以防止砂浆落入　橡胶密封带内或齿槽内。　伸缩缝焊接固定后应立即进行混凝土浇注工　作，因此时伸缩缝已经开始工作，混凝土浇注前要进　行一次全面检查，如模板的安装是否牢固，模内是否　有废渣等杂物和伸缩缝装置是否能正常工作等。施　工操作如下：先用人工凿除接合面破碎旧砼，接着用　空压机先吹净槽面，再用水冲洗干净将要处理的表　面，然后用刷子将制备的混合剂涂抹在潮湿的表面，　最后才能在涂抹过界面剂的地方进行新砼的浇注。　根据该部位的施工特点及使用性能，必须选择缓凝　早强型高抗折性的高标号砼。浇注时应充分进行振　１３４　公路工程　３３卷　捣（但不过振），保证伸缩缝装置四周无空洞产生，　尤其应注意位移箱与预留坑基面之间的砼的密实　度。该部分砼的平整度的好坏是判定伸缩缝平整度　的关键。实践证明，若该砼与桥面铺装或伸缩缝钢　梁平面高差为７　ｍｍ时，有明显的跳车现象。由于　该部分砼是桥面铺装与伸缩缝型钢不同刚度材料的　过渡段，应注意此三部分的紧密连接，其接缝处不得　有缝隙以保证行车平稳舒适。清理好的伸缩缝预留　槽见图２。　＼　＼　艇　＼　图２清理好的伸缩缝预留槽　３伸缩缝安装间隙与温度的关系　伸缩缝安装前应核对桥梁设计图纸上所标注的　桥梁伸缩量及安装温度进行考虑，安装时若当地气　温的上下限（０　ｏＣ以下，４０℃以上）与设计温度不相　符时应重新计算调整，一般根据现场安装气温（需　焊接定位时的气温）用专用工具调整好伸缩缝间　隙，并将其固定保证分段型钢焊接成整体后伸缩区　域各间隙符合安装要求。经过大量的实验和长期工　程实践得出伸缩缝安装间隙与温度的关系公式如　下：　Ｅ＝［Ｅ０＋Ｌ×口×（ｔ０一ｔ）］×ｃｏｓ　式中：Ｅ为现场安装间隙；Ｅ。为当地平均温度下推　荐标准间隙值；￡为桥梁计算长度；ａ为温度对桥　梁的膨胀系数；ｔ。为当地平均环境温度；ｔ为现场　安装温度；口为桥梁伸缩运动与接缝开合方向的夹　角。　

４　结语　伸缩缝是桥梁的薄弱位置和关键部位，伸缩缝　装置应满足自由伸缩、平整度、可靠性、施工方便性　的特点，所以对于伸缩缝的设计和设置绝不能简单　从事，而要选用最有抵抗能力、易于安装、便于养护、　最经济并能满足平整度要求的伸缩缝装置，充分发　挥出其良好的社会效益及经济效益。　

［参考文献］　［１］　张景会，杨晨霞，苏国宏．桥梁伸缩缝损坏原因及防治［Ｊ］．中　国市政工程，２００４，（２）：２４～２５．　林文思，吕听　对桥梁伸缩缝设计及施工的探讨［Ｊ］．广东　公路交通，２００４（１）：５３～５６．　范文孝．桥面伸缩缝施工［Ｊ］．东北公路，２００１，（３）：６８—７０．　林炎．中小桥Ｔ形橡胶带伸缩缝［Ｊ］．中南公路工程，２００１，　２６（２）：４８．　何佛生，滕家俊，沈　平．混凝土桥梁温度变化与伸缩装置　［Ｊ］．中南公路工程，２００４，２９（４）：１０８～１１１．　蓝光欣．浅谈公路桥梁伸缩缝［Ｊ］．湖南交通科技，２００１，２７　（１）：５８～５９．　钟清文．弹塑体改性沥青无缝式伸缩装置在粤北地区的应用　［Ｊ］．湖南交通科技，２００２，２８（１）：６４～６５．　李瑞奇．桥梁伸缩缝加固方法研究［Ｊ］．湖南交通科技，２００３，　２９（２）：７８—７９．　陈志红．桥梁伸缩缝病害原因分析及毛勒伸缩缝施工技术　［Ｊ］．湖南交通科技，２００７，３３（２）：７８～７９．　

（上接第１３１页）　性沥青的性能，且生产工艺简单，可望实现ＳＢＳ阻　燃改性沥青的工业化生产。　②与普通改性沥青混合料相比，阻燃改性沥青　混合料同样具有优良的高、低温性能及水稳性，适合　于隧道路面铺装。