新平縣太平橋伸縮裝置使用調(diào)查與總結(jié) 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要： 闡述了簡(jiǎn)支梁連續(xù)橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)及及無(wú)縫伸縮縫的基本概念，以及在新平縣太平橋建設(shè)中采用的以上兩者結(jié)合形式。并對(duì)以上兩者結(jié)合的橋梁設(shè)計(jì)中的若干重要問(wèn)題進(jìn)行了初步討論。對(duì)我國(guó)推廣和應(yīng)用以上兩者結(jié)合橋梁有借鑒意義。 Abstract： In this paper， the basic concept of seamless expansion joints as well as simply-supported continuous bridge deck structure was elaborated， and it adopted the combination with the form of both in the construction of Taiping bridge in Xinping County. Based on above method in bridge design， several important issues were carried on the preliminary discussion， which has reference significance for promotion and application in China by using the combination with the form of both. 關(guān)鍵詞： 橋梁；無(wú)伸縮縫；無(wú)縫伸縮縫；使用調(diào)查；總結(jié) Key words： bridge； jointless； seamless expansion joint； investigation on using； summary U44 A 1006-4311（ 2013） 09-0106-02 橋梁的上部結(jié)構(gòu)受溫度的變化會(huì)發(fā)生膨脹或者是收縮，因此，在日照變化大或者季節(jié)溫度變化大的地區(qū)，通常在橋梁的兩端設(shè)置伸縮縫來(lái)控制結(jié)構(gòu)的溫度變形。 橋梁的伸縮裝置是橋梁的重要附屬構(gòu)造之一。由于設(shè)置了伸縮裝置，因此橋梁在溫度影響下的變形得到了有效的控制。但是伸縮裝置在使用環(huán)境中受力相對(duì)復(fù)雜造成了伸縮縫的使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它的設(shè)計(jì)壽命。目前，當(dāng)伸縮縫在使用中如果發(fā)生破壞，還沒(méi)有一個(gè)快速 有效的搶修方法，大多都需要封閉交通后進(jìn)行搶修，加之伸縮縫混凝土保護(hù)帶需要很長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，因此，公路橋梁的伸縮縫是當(dāng)今橋梁施工和維護(hù)中的難題之一。它不僅占用了大量的時(shí)間，而且還嚴(yán)重影響了道路的正常運(yùn)行并且?guī)?lái)了很多的安全隱患。 新平縣太平橋位于新平縣城，橫跨平甸河，上部結(jié)構(gòu)為 1-22m 部分預(yù)應(yīng)力空心板梁橋，下部結(jié)構(gòu)為 U 型橋臺(tái)。1997 年勘察設(shè)計(jì)， 1999 年竣工通車(chē)。該橋在設(shè)計(jì)施工時(shí)未在板梁與橋臺(tái)結(jié)合處設(shè)置伸縮縫，而是將橋面鋪裝延伸至兩岸橋臺(tái)背墻頂，并在橋臺(tái)背墻后設(shè)置無(wú)縫伸縮縫（改性瀝青彈塑體伸縮縫 ）。該橋竣工通車(chē)十三年后，調(diào)查發(fā)現(xiàn)其伸縮裝置使用基本良好，無(wú)橋頭跳車(chē)現(xiàn)象，有局部破損。在板梁與橋臺(tái)結(jié)合處的瀝青混凝土鋪裝產(chǎn)生了明顯的裂紋，無(wú)縫伸縮縫有明顯的沉陷及老化裂紋，見(jiàn)圖 1。 太平橋在橋臺(tái)處采用的是橋面連續(xù)，類(lèi)似于全橋橋面連續(xù)無(wú)伸縮縫橋。當(dāng)然太平橋還是采用了伸縮縫，只是將伸縮縫移至橋臺(tái)背墻后。根據(jù)該橋竣工通車(chē)十三年的使用效果，我們討論橋面連續(xù)無(wú)伸縮縫及無(wú)縫伸縮縫結(jié)合共同使用的問(wèn)題。 在很多的橋梁設(shè)計(jì)中，為了創(chuàng)造一種避開(kāi)維護(hù)并且符合全壽命周期的結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)通產(chǎn)采用不設(shè)置伸縮縫并且 保持橋面連續(xù)的做法，這樣不僅解決了伸縮縫在施工和維護(hù)中的難題，而且使橋梁更加美觀。 所謂的橋面連續(xù)指的知識(shí)橋面鋪裝成連續(xù)的，而橋梁的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)仍舊是分離的，橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)的主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 構(gòu)造簡(jiǎn)單：固結(jié)連續(xù)是超靜定結(jié)構(gòu)，溫度和變形將產(chǎn)生較大的應(yīng)力，為消除其應(yīng)力需要復(fù)雜的構(gòu)造處理，而橋面連續(xù)不改變?cè)瓨虻氖芰δＪ?，只是將橋面連續(xù)，構(gòu)造簡(jiǎn)單。 造價(jià)較省：橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)與固結(jié)連續(xù)結(jié)構(gòu)在材料上比較，混凝土量基本相同，不使用伸縮縫，但是增加了部分鋼筋，因此從造價(jià)講橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)比較 低。從工藝上與不采用橋面連續(xù)的結(jié)構(gòu)基本相同，由于省去了復(fù)雜的固結(jié)結(jié)構(gòu)的施工，在工期上也基本不增加。因此，橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)相對(duì)于固結(jié)連續(xù)結(jié)構(gòu)的造價(jià)大大減少。 抵抗災(zāi)難的能力強(qiáng)：橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)是靜定結(jié)構(gòu)，相對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu)比有以下優(yōu)勢(shì)：第一，部分變形不會(huì)產(chǎn)生大量的內(nèi)力而加重主體結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)；第二，局部破壞不會(huì)引起其他部位的破壞或者連續(xù)破壞；第三，受災(zāi)后能夠快速搶修。因此，對(duì)于多震地區(qū)，更適合采用橋梁連續(xù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)。 橋面連續(xù)無(wú)伸縮縫橋梁主要適用于簡(jiǎn)支橋梁結(jié)構(gòu)，目前應(yīng)用于最大橋長(zhǎng)為 100 150m 左右。目前橋面連續(xù)主要在橋墩上設(shè)置，對(duì)于橋臺(tái)位置則通常設(shè)置各種類(lèi)型的伸縮縫。有的小橋也有在一岸設(shè)置橋面連續(xù)，另一岸設(shè)置各種類(lèi)型的伸縮縫的。 對(duì)于中小跨徑簡(jiǎn)支梁橋來(lái)說(shuō)，若全橋無(wú)論墩臺(tái)均采用橋面連續(xù)無(wú)伸縮縫結(jié)構(gòu)有以下優(yōu)點(diǎn)： 省去了伸縮裝置的養(yǎng)護(hù)和維修費(fèi)用。據(jù)報(bào)道，在日本城市高速公路上伸縮裝置的修繕費(fèi)超過(guò)了公路管理費(fèi)的15%。 由于有效的避免了橋頭跳車(chē)，因此使行車(chē)更加舒適、平穩(wěn)。 由于不設(shè)置伸縮裝置，因此施工中就少了這個(gè)程序，不僅使工藝變得簡(jiǎn)單，而且還消除了安裝伸縮縫 時(shí)的噪音。 如果設(shè)置伸縮縫，在伸縮縫位置行車(chē)會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊力，由于現(xiàn)在采用無(wú)縫的連續(xù)橋面，就大大降低了車(chē)輛行駛對(duì)橋梁產(chǎn)生的沖擊荷載。 由于伸縮縫與橋面鋪裝材料不同，所以彈性模量也不同，因此行車(chē)時(shí)會(huì)對(duì)伸縮縫處產(chǎn)生較大沖擊力，造成橋頭橋面鋪裝層的破壞，而無(wú)縫的連續(xù)橋面就不存在這個(gè)問(wèn)題。 由于連續(xù)橋面是一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)，因此相對(duì)于設(shè)置伸縮縫的結(jié)構(gòu)講，不僅增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)抵抗活荷載的能力，還增強(qiáng)了抗震能力。 由于伸縮裝置的止水性能比較差，在多雨地區(qū)或者季節(jié)，橋面雨水會(huì)通過(guò)伸縮縫 滲透到橋面下面導(dǎo)致支座鋼板及鋼制支座銹蝕，從而引起其它一系列的養(yǎng)護(hù)問(wèn)題。因此，無(wú)伸縮縫橋不存在伸縮裝置滲水帶來(lái)的養(yǎng)護(hù)問(wèn)題。 雖然采用全橋橋面連續(xù)無(wú)伸縮縫結(jié)構(gòu)有以上優(yōu)點(diǎn)，但是也應(yīng)注意到熱脹冷縮是客觀存在的，橋面連續(xù)橋梁的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)都是分離的，下部構(gòu)造及主梁并無(wú)特殊構(gòu)造，全橋適應(yīng)伸縮變形的能力還是有限，所以設(shè)置橋面伸縮變形的空間或裝置是十分必要的。 橋梁無(wú)縫伸縮縫主要由改性瀝青聚合粘結(jié)物與經(jīng)精選并處理過(guò)的骨料拌和，形成一種具有高粘性、可柔性、可拉伸性、可壓縮恢復(fù)性，并能抵抗交通荷載破 壞的橋梁伸縮縫裝置，是通過(guò)彈塑性混合料自身特殊性能來(lái)適應(yīng)橋梁伸縮變形。在承受荷載和振動(dòng)時(shí)呈彈性，在緩力作用下呈塑性。 橋梁無(wú)縫伸縮縫構(gòu)造簡(jiǎn)單，不需要設(shè)置伸縮構(gòu)件以及在梁端和橋臺(tái)設(shè)置預(yù)埋錨固鋼筋；具有較強(qiáng)的抗老化、抗腐蝕性能，低溫具有柔韌性，具有優(yōu)異的防水作用；能夠吸收各方面的變形、振動(dòng)和車(chē)輛荷載的沖擊；且阻尼性高，對(duì)橋梁減震有利；可滿(mǎn)足橋梁三維變位，即縱向、橫向、豎向三個(gè)方向的伸縮和變形；可有效地解決溫度應(yīng)力作用破損、伸縮量影響、水侵害、橋頭跳車(chē)等問(wèn)題；可提供平穩(wěn)、良好的行車(chē)效果。與傳統(tǒng)的剛性橋梁 伸縮縫系統(tǒng)相比，具有施工及維護(hù)費(fèi)用低，施工、養(yǎng)護(hù)維修周期短等特點(diǎn)。 同時(shí)無(wú)縫伸縮縫（改性瀝青彈塑體伸縮縫）還有造價(jià)相對(duì)較低的優(yōu)點(diǎn)。 但是無(wú)縫伸縮縫（改性瀝青彈塑體伸縮縫）也有其缺點(diǎn)，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的使用，伸縮縫面層中間易出現(xiàn)沉陷，主要是彈塑體在重車(chē)的反復(fù)碾壓下，逐步出現(xiàn)不可恢復(fù)的非彈性變形；在車(chē)輪的摩擦力作用下，彈塑體甚至?xí)霈F(xiàn)脫落、剝離現(xiàn)象；伸縮縫與橋面交接處出現(xiàn)分離，主要是伸縮縫與橋面連接主要是靠粘合劑及彈塑體本身的粘接力，在車(chē)輛輪胎碾壓沖擊、溫度變法等共同作用下產(chǎn)生剪應(yīng)力，使連接處逐 步產(chǎn)生分離；彈塑體伸縮縫面層出現(xiàn)細(xì)微開(kāi)裂，主要是骨料集中、彈塑體老化所致。太平橋的無(wú)縫伸縮縫已有明顯的沉陷及車(chē)轍。 既然全橋采用橋面連續(xù)無(wú)伸縮縫有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，采用無(wú)縫伸縮縫也有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)?？煞袷褂脙烧叩膬?yōu)點(diǎn)，摒棄其缺點(diǎn)，根據(jù)太平橋兩者均采用的案例，討論兩者共同使用的問(wèn)題。 橋面連續(xù)一般用于中小橋，對(duì)梁通常不做特殊設(shè)計(jì)，臺(tái)后引道板也同常規(guī)，按照同跨徑的簡(jiǎn)支梁設(shè)計(jì)。但橋面連續(xù)受溫度影響較大，應(yīng)限制橋梁的長(zhǎng)度。 橋臺(tái)背墻頂施工時(shí)應(yīng)盡可能做到平整，并設(shè)置與橋面鋪裝的隔離層。隔離 層太平橋采用的是兩層油毛氈，現(xiàn)在看來(lái)兩層油毛氈厚度太大，其變形可能對(duì)橋面鋪裝造成影響，若采用涂?jī)蓪訛r青加一層塑料布則更為理想。 臺(tái)后處理很重要，因?yàn)榕_(tái)后處理不好就會(huì)產(chǎn)生跳車(chē)現(xiàn)象，跳車(chē)對(duì)橋臺(tái)橋面連續(xù)處沖擊力大，容易出現(xiàn)病害。如臺(tái)后產(chǎn)生沉降，造成橋頭跳車(chē)，應(yīng)及時(shí)修復(fù)，避免病害擴(kuò)大。 橋臺(tái)橋面連續(xù)處應(yīng)設(shè)置橋面連續(xù)鋼筋，太平橋當(dāng)初均未設(shè)置橋面連續(xù)鋼筋，這是兩橋在板梁與橋臺(tái)結(jié)合處鋪裝產(chǎn)生了裂紋的原因之一。 在板梁與橋臺(tái)結(jié)合處混凝土鋪裝應(yīng)設(shè)置假縫，并填水泥混凝土路面填縫料。如不可避免 出現(xiàn)輕微裂縫，也讓裂縫整齊。若裂縫擴(kuò)散到瀝青混凝土層，則應(yīng)及時(shí)灌縫處理，防止路面水進(jìn)入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，則對(duì)橋梁正常運(yùn)營(yíng)沒(méi)有影響。 為了增強(qiáng)橋梁的抗開(kāi)裂能力，最好使用纖維網(wǎng)混凝土進(jìn)行橋面鋪裝。 橋面鋪裝應(yīng)在橋臺(tái)背墻尾結(jié)束，并在此設(shè)置無(wú)縫伸縮縫，以適應(yīng)伸縮。 無(wú)縫伸縮縫寬度無(wú)需通常的寬度，根據(jù)橋梁全長(zhǎng)的大小， 3 8cm 即可。同時(shí)無(wú)縫伸縮縫的填料不采用骨料，采用改性瀝青或其他優(yōu)質(zhì)水泥混凝土路面填縫料，此時(shí)填料的作用僅為封閉水和雜物。 無(wú)縫伸縮縫兩端橋面（路面）必須平整，標(biāo) 高一致，避免車(chē)輛過(guò)縫產(chǎn)生振動(dòng)。因?yàn)橐巡辉倏紤]伸縮縫受力，它也沒(méi)有受力性能。車(chē)輛荷載由無(wú)縫伸縮縫兩端橋面（路面）承擔(dān)，因此無(wú)縫伸縮縫兩端必須采用鋼筋混凝土，并適當(dāng)加密鋼筋，設(shè)置橋頭搭板是必要的。 使用過(guò)程中要注意無(wú)縫伸縮縫填料的建查和保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)破損，及時(shí)修復(fù)。 通過(guò)對(duì)新平縣太平橋的分析，我們發(fā)現(xiàn)中小跨徑的橋梁適合采用無(wú)伸縮縫和無(wú)縫伸縮縫結(jié)合橋梁。這種結(jié)構(gòu)形式有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：首先，構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)比較低；其次，由于部件簡(jiǎn)單、施工精度要求低并且結(jié)構(gòu)的銜接部位少，因此施工速度快，大大縮短了工期； 最后，由于不設(shè)置伸縮縫，也就避免了伸縮縫問(wèn)題帶來(lái)的橋梁維修養(yǎng)護(hù)問(wèn)題，不僅提高了行車(chē)的安全性和舒適性，還大大降低了橋梁養(yǎng)護(hù)方面的費(fèi)用。因此，如果能夠?qū)o(wú)伸縮縫和無(wú)縫伸縮縫結(jié)合橋梁推廣，必然會(huì)對(duì)我國(guó)橋梁的發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用，他不僅減輕了橋梁建成后的養(yǎng)護(hù)難題，也為橋梁的設(shè)計(jì)工作提供了新思路，必然推動(dòng)我國(guó)的交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 參考文獻(xiàn)： 1劉偉，易圣濤 .無(wú)伸縮裝置的橋梁 J.公路，1987，（ 9） . 2王旭 .淺談橋梁無(wú)縫伸縮縫的應(yīng)用 J.黑龍江交 通科技， 2008，（ 10） . 3徐波，彭大文 .認(rèn)識(shí)無(wú)伸縮縫橋梁一已知的和未知的 J.橋梁建設(shè)， 2003，（ 4） . 4李揚(yáng)海，程潮洋，鮑衛(wèi)剛等 .公路橋梁伸縮裝置 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