桥梁伸缩缝病害原因与防治措施
桥梁伸缩缝病害原因与防治措施
摘要：桥梁伸缩缝是桥梁构造中的重要组成部分，通过分析目前桥梁伸缩缝的病害，提出相应的防治措施。
关键词：伸缩缝;病害;防治
一、概述
中国是一个历史文明悠久的国家，我们的祖先通过智慧描绘了灿烂的桥梁史。
桥梁是城市道路的重要组成部分，对经济国防等各个领域都具有重要意义，桥梁的安全性便显得十分重要。
桥梁的伸缩缝作为重要构件，故而扮演着极其重要的角色。
桥梁的伸缩缝一般设置在桥的两梁端之间、梁端与桥台之间，其作用是在于当出现混凝土收缩徐变、气温变化、活载作用等情况的影响下能够适应桥梁上部结构的变形，从而保障车辆的平稳行驶。
二、桥梁伸缩缝的分类及病害
桥梁伸缩缝是根据桥梁具体结构、形状、长度等不同设计要求而制造的，每座公路桥梁都要选用不同的伸缩缝，以消除温度、荷载对桥梁构件的损伤。
伸缩缝的设置一般位于梁端和桥台背墙以及梁的梁端，伸缩缝周围的人行道和栏杆为满足桥梁的自由变形须断开处理。
桥梁的伸缩缝通常可分为橡胶伸缩缝、搭板式钢板伸缩缝、U形锌铁皮伸缩缝。
1、橡胶伸缩缝
顾名思义，是以橡胶作为跨缝材料的伸缩装置。
当梁架好后，在预埋件上焊接角钢，涂上胶后，嵌入橡胶条。
因橡胶带富有良好的弹性且又易于胶粘，所以能满足相应的变形与防水要求。
橡胶伸缩缝在最初使用阶段存在一个严重弊端那就是易老化使用周期短，目前国内的橡胶体一般都选用氯丁胶和三元乙丙胶，基本解决了这个问题。
但是由于锚固等原因容易出现橡胶条弹跳，引起周围混凝土破坏分离。
因此，建议高等级公路尽可能少用或不用板式橡胶伸缩缝。
2、搭板式钢板伸缩缝
搭板式钢板伸缩缝是用一块厚度约为10mm的钢板覆盖在断缝上，钢板的一边焊在锚固于桥面的角钢上，另一边可沿着对面的角钢自由滑动。
当变形量、交通量较大时，可采用梳形钢板伸缩缝。
若角钢锚固不牢时，在车辆荷载反复冲击下，钢板就会松动，导致伸缩缝的破坏。
3、U形锌铁皮伸缩缝
U 形锌铁皮桥梁伸缩缝是一种简易的伸缩装置。
一般用于中、小跨径的桥梁，所能适应的变形量在20～40mm以内。
这种桥梁伸缩缝以U形锌铁皮作为跨缝材料，锌铁皮分上、下两层，上层的弯曲部分开凿梅花眼，其上设置石棉纤维垫绳，然后用沥青胶填塞。
锌铁皮可随着桥面的伸缩而变形，下层锌铁皮可将渗下的雨水排出桥外。
当桥面铺装层出现裂缝或U 形槽内塞进石块、碎砖等硬物时，伸缩缝就不能自由伸缩，如不及时清理，伸缩缝就会遭到破坏。
三、桥梁伸缩缝的病害分析
1、设计方面的原因：桥梁变形量的大小一般以安装伸缩装置时的温度为基准，在温度变化时引起的收缩量以及混凝土的收缩与徐变造成的收缩量为基本变化量，按照以下公式计算：
其中： ——桥梁的基本伸缩量
——由于温度上升造成的伸长量
——由于温度下降造成的收缩量
——干燥收缩造成的收缩量
——混凝土徐变造成的收缩量
考虑安装偏差、转角变位等其它因素的影响，通常都作为安全欲量。
即在基本收缩量的基础上加上20%。
1.1、设计时没能仔细考虑梁端问题，桥面板端部刚度不足的桥梁结构，在汽车荷载的反复作用下，导致伸缩缝较大的变形，最终被破坏。
1.2、未考虑安装温度对位移的影响，因伸缩装置本身并不能或很难调整装置的初始位移量，安装时忽略了初始位移量或伸缩间距不够，也会造成伸缩缝的损坏。
1.3、采用新型伸缩缝时，未能清楚掌握材料的构造及性能，加之不合理的排水措施等，加速了伸缩缝的腐蚀。
2、施工方面的原因
2.1、混凝土浇筑时振捣不够，出现蜂窝、空洞等现象，强度达不到设计要求，难以承受车辆荷载。
2.2、对桥梁伸缩缝施工工艺不够重视，未能严格遵守相关操作规程进行施工，而且又因伸缩缝安装是桥梁施工后期的工序，施工方为了赶进度，经常出现预埋钢筋遗漏、锚固钢筋焊接不牢固的现象，从而导致了梁端伸缩缝间距人为改变，使伸缩缝本身埋下了隐患，导致施工质量无法保证。
3、养护方面的'原因
3.1、落入伸缩缝的杂物由于没有能够及时、彻底清理干净，因而无法保证原设计的伸缩量。
3.2、车辆超载对于桥梁的影响将随着时间的推移成倍增长，若不加强控制很容易造成桥体损坏，桥梁的伸缩缝在超载的车辆长期作用下便会造成损坏。
4、其它方面的原因
4.1、各种荷载引起的桥梁结构的挠曲。
4.2、制动力引起的桥梁活动端垂直变位影响。
4.3、斜拉和弯桥的接缝方向的变位影响。
四、桥梁伸缩缝病害的防治措施
1、伸缩缝装置的选择
伸缩缝装置是否合理直接影响到桥梁的结构性能，为此选择合适的伸缩缝装置十分必要。
国内的伸缩缝装置种类较多，选择时应以下几点作为参考：
(1)、能够满足梁与梁之间以及梁与桥台之间的位移。
(2)、能够保证车辆在桥面行驶平稳、舒适。
(3)、安装方便简单、易于操作，方便日常的检查和养护。
2、施工安装的控制
在施工过程中要严格控制，确保安装质量。
具体施工流程为：
(1)、放样切缝。
根据要求，画出槽口边线，用切割机对铺好的沥青路面进行切割。
(2)、开挖清理缝区混凝土。
切缝完毕后将槽内的沥青混凝土凿除干净后用强力吹风机将槽内杂物清除干净，并用泡沫塑料将缝隙填塞密实。
开槽后应禁止车辆通行，严禁施工人员踩踏槽两侧边缘，防止损伤槽两侧沥青混凝土。
(3)、打孔定位，进行植筋。
根据梳齿钢板安装时的温度，确定安装时梳齿之间间距，再将伸缩缝梳形钢板按照规范要求进行预拼，确定其上螺栓位置，制作螺栓定位钢筋支架，为植筋位置精确控制提供依据。
随后用环氧砂浆埋设锚固钢筋，再将植筋与螺栓焊接。
凿孔时应避开梁体内结构，如预应力管道、钢筋等。
(4)、安装梳形钢板伸缩装置。
由下至上依次安装止水橡胶片、不锈钢板及梳齿钢板，最后安装螺帽。
安装时，伸缩缝应按设计要求准确定位，沿桥面横、纵坡方向用3m水平尺定位，使其顶面标高与设计要求相吻合后垫平，确保伸缩缝装置顺缝方向平整度在1mm范围内，与沥青混凝土面层高程误差在2mm允许范围内。
(5)、混凝土浇筑及养护。
混凝土浇筑时振捣应两侧同时进行，且振捣密实，振至不再有气泡为止，并用铝合金尺将混凝土刮平后抹光，使混凝土面与两侧路面接平，严格控制好标高和平整度。
施工结束后及时清理现场并覆盖保养，待混凝土达到强度后开放交通。
3、定期养护
3.1、定期检查桥梁的伸缩缝，必要时做好记录，确保其完好率。
3.2、经常清扫伸缩缝，防止碎石、泥沙等杂物堵塞伸缩缝。
同时还应做好、完善排水设施，防止雨水腐蚀装置。
3.3、避免造成伸缩装置与梁、板间的锚固强度降低，须定期检查梁端与桥面铺装连接处及槽区内的混凝土是否损坏，一经发现应及时采取高强混凝土进行修补。
3.4、当需要更换伸缩缝时，应考虑桥梁结构的实际伸缩量以及伸缩装置两侧的受力情况，选择合适的伸缩缝。
3.5、应对车辆超载屡禁不止的现象引起高度重视，尽快采取有效措施遏制此类现象的发生。
五、结束语
桥梁伸缩缝因长期暴露在空气中，直接经受车辆、人群荷载的不断作用，稍有损坏便能引起车辆颠簸，情况严重时甚至会危及桥梁结构以及通行车辆的安全。
因此，对桥梁伸缩缝应进行定期检查，发现问题，及时维修，确保伸缩缝装置处于正常工作状态，发挥作用。
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