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橋梁伸縮縫病害原因與防治措施
橋梁伸縮縫病害原因與防治措施
摘要：橋梁伸縮縫是橋梁構(gòu)造中的重要組成部分，通過分析目前橋梁伸縮縫的病害，提出相應(yīng)的防治措施。
關(guān)鍵詞：伸縮縫;病害;防治
一、概述
中國是一個(gè)歷史文明悠久的國家，我們的祖先通過智慧描繪了燦爛的橋梁史。
橋梁是城市道路的重要組成部分，對經(jīng)濟(jì)國防等各個(gè)領(lǐng)域都具有重要意義，橋梁的安全性便顯得十分重要。
橋梁的伸縮縫作為重要構(gòu)件，故而扮演著極其重要的角色。
橋梁的伸縮縫一般設(shè)置在橋的兩梁端之間、梁端與橋臺(tái)之間，其作用是在于當(dāng)出現(xiàn)混凝土收縮徐變、氣溫變化、活載作用等情況的影響下能夠適應(yīng)橋梁上部結(jié)構(gòu)的變形，從而保障車輛的平穩(wěn)行駛。
二、橋梁伸縮縫的分類及病害
橋梁伸縮縫是根據(jù)橋梁具體結(jié)構(gòu)、形狀、長度等不同設(shè)計(jì)要求而制造的，每座公路橋梁都要選用不同的伸縮縫，以消除溫度、荷載對橋梁構(gòu)件的損傷。
伸縮縫的設(shè)置一般位于梁端和橋臺(tái)背墻以及梁的梁端，伸縮縫周圍的人行道和欄桿為滿足橋梁的自由變形須斷開處理。
橋梁的伸縮縫通�？煞譃橄鹉z伸縮縫、搭板式鋼板伸縮縫、U形鋅鐵皮伸縮縫。
1、橡膠伸縮縫
顧名思義，是以橡膠作為跨縫材料的伸縮裝置。
當(dāng)梁架好后，在預(yù)埋件上焊接角鋼，涂上膠后，嵌入橡膠條。
因橡膠帶富有良好的彈性且又易于膠粘，所以能滿足相應(yīng)的變形與防水要求。
橡膠伸縮縫在最初使用階段存在一個(gè)嚴(yán)重弊端那就是易老化使用周期短，目前國內(nèi)的橡膠體一般都選用氯丁膠和三元乙丙膠，基本解決了這個(gè)問題。
但是由于錨固等原因容易出現(xiàn)橡膠條彈跳，引起周圍混凝土破壞分離。
因此，建議高等級公路盡可能少用或不用板式橡膠伸縮縫。
2、搭板式鋼板伸縮縫
搭板式鋼板伸縮縫是用一塊厚度約為10mm的鋼板覆蓋在斷縫上，鋼板的一邊焊在錨固于橋面的角鋼上，另一邊可沿著對面的角鋼自由滑動(dòng)。
當(dāng)變形量、交通量較大時(shí)，可采用梳形鋼板伸縮縫。
若角鋼錨固不牢時(shí)，在車輛荷載反復(fù)沖擊下，鋼板就會(huì)松動(dòng)，導(dǎo)致伸縮縫的破壞。
3、U形鋅鐵皮伸縮縫
U 形鋅鐵皮橋梁伸縮縫是一種簡易的伸縮裝置。
一般用于中、小跨徑的橋梁，所能適應(yīng)的變形量在20～40mm以內(nèi)。
這種橋梁伸縮縫以U形鋅鐵皮作為跨縫材料，鋅鐵皮分上、下兩層，上層的彎曲部分開鑿梅花眼，其上設(shè)置石棉纖維墊繩，然后用瀝青膠填塞。
鋅鐵皮可隨著橋面的伸縮而變形，下層鋅鐵皮可將滲下的雨水排出橋外。
當(dāng)橋面鋪裝層出現(xiàn)裂縫或U 形槽內(nèi)塞進(jìn)石塊、碎磚等硬物時(shí)，伸縮縫就不能自由伸縮，如不及時(shí)清理，伸縮縫就會(huì)遭到破壞。
三、橋梁伸縮縫的病害分析
1、設(shè)計(jì)方面的原因：橋梁變形量的大小一般以安裝伸縮裝置時(shí)的溫度為基準(zhǔn)，在溫度變化時(shí)引起的收縮量以及混凝土的收縮與徐變造成的收縮量為基本變化量，按照以下公式計(jì)算：
其中： ——橋梁的基本伸縮量
——由于溫度上升造成的伸長量
——由于溫度下降造成的收縮量
——干燥收縮造成的收縮量
——混凝土徐變造成的收縮量
考慮安裝偏差、轉(zhuǎn)角變位等其它因素的影響，通常都作為安全欲量。
即在基本收縮量的基礎(chǔ)上加上20%。
1.1、設(shè)計(jì)時(shí)沒能仔細(xì)考慮梁端問題，橋面板端部剛度不足的橋梁結(jié)構(gòu)，在汽車荷載的反復(fù)作用下，導(dǎo)致伸縮縫較大的變形，最終被破壞。
1.2、未考慮安裝溫度對位移的影響，因伸縮裝置本身并不能或很難調(diào)整裝置的初始位移量，安裝時(shí)忽略了初始位移量或伸縮間距不夠，也會(huì)造成伸縮縫的損壞。
1.3、采用新型伸縮縫時(shí)，未能清楚掌握材料的構(gòu)造及性能，加之不合理的排水措施等，加速了伸縮縫的腐蝕。
2、施工方面的原因
2.1、混凝土澆筑時(shí)振搗不夠，出現(xiàn)蜂窩、空洞等現(xiàn)象，強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，難以承受車輛荷載。
2.2、對橋梁伸縮縫施工工藝不夠重視，未能嚴(yán)格遵守相關(guān)操作規(guī)程進(jìn)行施工，而且又因伸縮縫安裝是橋梁施工后期的工序，施工方為了趕進(jìn)度，經(jīng)常出現(xiàn)預(yù)埋鋼筋遺漏、錨固鋼筋焊接不牢固的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致了梁端伸縮縫間距人為改變，使伸縮縫本身埋下了隱患，導(dǎo)致施工質(zhì)量無法保證。
3、養(yǎng)護(hù)方面的原因
3.1、落入伸縮縫的雜物由于沒有能夠及時(shí)、徹底清理干凈，因而無法保證原設(shè)計(jì)的伸縮量。
3.2、車輛超載對于橋梁的影響將隨著時(shí)間的推移成倍增長，若不加強(qiáng)控制很容易造成橋體損壞，橋梁的伸縮縫在超載的車輛長期作用下便會(huì)造成損壞。
4、其它方面的原因
4.1、各種荷載引起的橋梁結(jié)構(gòu)的撓曲。
4.2、制動(dòng)力引起的橋梁活動(dòng)端垂直變位影響。
4.3、斜拉和彎橋的接縫方向的變位影響。
四、橋梁伸縮縫病害的防治措施
1、伸縮縫裝置的選擇
伸縮縫裝置是否合理直接影響到橋梁的結(jié)構(gòu)性能，為此選擇合適的伸縮縫裝置十分必要。
國內(nèi)的伸縮縫裝置種類較多，選擇時(shí)應(yīng)以下幾點(diǎn)作為參考：
(1)、能夠滿足梁與梁之間以及梁與橋臺(tái)之間的位移。
(2)、能夠保證車輛在橋面行駛平穩(wěn)、舒適。
(3)、安裝方便簡單、易于操作，方便日常的檢查和養(yǎng)護(hù)。
2、施工安裝的控制
在施工過程中要嚴(yán)格控制，確保安裝質(zhì)量。
具體施工流程為：
(1)、放樣切縫。
根據(jù)要求，畫出槽口邊線，用切割機(jī)對鋪好的瀝青路面進(jìn)行切割。
(2)、開挖清理縫區(qū)混凝土。
切縫完畢后將槽內(nèi)的瀝青混凝土鑿除干凈后用強(qiáng)力吹風(fēng)機(jī)將槽內(nèi)雜物清除干凈，并用泡沫塑料將縫隙填塞密實(shí)。
開槽后應(yīng)禁止車輛通行，嚴(yán)禁施工人員踩踏槽兩側(cè)邊緣，防止損傷槽兩側(cè)瀝青混凝土。
(3)、打孔定位，進(jìn)行植筋。
根據(jù)梳齒鋼板安裝時(shí)的溫度，確定安裝時(shí)梳齒之間間距，再將伸縮縫梳形鋼板按照規(guī)范要求進(jìn)行預(yù)拼，確定其上螺栓位置，制作螺栓定位鋼筋支架，為植筋位置精確控制提供依據(jù)。
隨后用環(huán)氧砂漿埋設(shè)錨固鋼筋，再將植筋與螺栓焊接。
鑿孔時(shí)應(yīng)避開梁體內(nèi)結(jié)構(gòu)，如預(yù)應(yīng)力管道、鋼筋等。
(4)、安裝梳形鋼板伸縮裝置。
由下至上依次安裝止水橡膠片、不銹鋼板及梳齒鋼板，最后安裝螺帽。
安裝時(shí)，伸縮縫應(yīng)按設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)確定位，沿橋面橫、縱坡方向用3m水平尺定位，使其頂面標(biāo)高與設(shè)計(jì)要求相吻合后墊平，確保伸縮縫裝置順縫方向平整度在1mm范圍內(nèi)，與瀝青混凝土面層高程誤差在2mm允許范圍內(nèi)。
(5)、混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)。
混凝土澆筑時(shí)振搗應(yīng)兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行，且振搗密實(shí)，振至不再有氣泡為止，并用鋁合金尺將混凝土刮平后抹光，使混凝土面與兩側(cè)路面接平，嚴(yán)格控制好標(biāo)高和平整度。
施工結(jié)束后及時(shí)清理現(xiàn)場并覆蓋保養(yǎng)，待混凝土達(dá)到強(qiáng)度后開放交通。
3、定期養(yǎng)護(hù)
3.1、定期檢查橋梁的伸縮縫，必要時(shí)做好記錄，確保其完好率。
3.2、經(jīng)常清掃伸縮縫，防止碎石、泥沙等雜物堵塞伸縮縫。
同時(shí)還應(yīng)做好、完善排水設(shè)施，防止雨水腐蝕裝置。
3.3、避免造成伸縮裝置與梁、板間的錨固強(qiáng)度降低，須定期檢查梁端與橋面鋪裝連接處及槽區(qū)內(nèi)的混凝土是否損壞，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時(shí)采取高強(qiáng)混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。
3.4、當(dāng)需要更換伸縮縫時(shí)，應(yīng)考慮橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際伸縮量以及伸縮裝置兩側(cè)的受力情況，選擇合適的伸縮縫。
3.5、應(yīng)對車輛超載屢禁不止的現(xiàn)象引起高度重視，盡快采取有效措施遏制此類現(xiàn)象的發(fā)生。
五、結(jié)束語
橋梁伸縮縫因長期暴露在空氣中，直接經(jīng)受車輛、人群荷載的不斷作用，稍有損壞便能引起車輛顛簸，情況嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)＜皹蛄航Y(jié)構(gòu)以及通行車輛的安全。
因此，對橋梁伸縮縫應(yīng)進(jìn)行定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)維修，確保伸縮縫裝置處于正常工作狀態(tài)，發(fā)揮作用。
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