摘要：本文主要探討橋梁伸縮縫裝置的種類(lèi)，從根源上分析了橋梁伸縮縫的破壞原因所在，并從工程設(shè)計(jì)和施工方面提出了防治措施，以求提高橋梁伸縮縫的使用效果。
　　關(guān)鍵詞：橋梁，伸縮縫，原因，防治措施
　　
　　1、橋梁伸縮縫的危害
　　橋梁伸縮縫是指為適應(yīng)材料脹縮變形需要而在橋梁上部結(jié)構(gòu)中設(shè)置的間隙。橋梁伸縮縫的作用在于調(diào)節(jié)由車(chē)輛荷載環(huán)境特征和橋梁建筑材料的物理性能所引起的上部結(jié)果之間的位移和上部結(jié)果之間的聯(lián)結(jié)。橋梁伸縮縫過(guò)早的破壞是目前橋梁工程中經(jīng)常碰到的一個(gè)問(wèn)題，有些橋梁通車(chē)一年就出現(xiàn)了損壞現(xiàn)象，并伴隨時(shí)間的推移，損壞程度逐漸加劇。同時(shí)，伸縮縫的更換也給業(yè)主帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響，給行駛車(chē)輛帶來(lái)不便和安全隱患。
　　2、橋梁伸縮縫裝置的類(lèi)別
　　橋梁伸縮縫裝置發(fā)展非常快，種類(lèi)越來(lái)越多，總體有以下三大種：(1)彈性體伸縮裝置。彈性體伸縮裝置分為鋅鐵皮伸縮縫和TST碎石彈性伸縮縫，彈性體伸縮裝置是一種簡(jiǎn)易的伸縮縫裝置，對(duì)于中小跨徑的橋梁，當(dāng)伸縮量在20mm-40mm以?xún)?nèi)時(shí)可以采用.TST碎石彈性伸縮縫裝置，是將特制的彈塑性材料TST加熱熔化后，灌人經(jīng)過(guò)清洗加熱的碎石中，即形成了TST碎石彈性伸縮縫，碎石用以支持車(chē)輛荷載,TST彈塑性體在一25℃～60℃條件下能夠滿足伸縮量的要求。（2）鋼質(zhì)伸縮裝置。當(dāng)橋梁的伸縮變形量超過(guò)50mm時(shí)，常采用鋼質(zhì)伸縮裝置。該伸縮裝置當(dāng)車(chē)輛駛過(guò)時(shí)往往由于梁端轉(zhuǎn)動(dòng)或撓曲變形而產(chǎn)生拍擊作用，噪聲大，而且容易使結(jié)構(gòu)損壞。因此，需采用設(shè)有螺栓彈簧的裝置來(lái)固定滑動(dòng)鋼板，以減少拍擊和噪聲，該伸縮縫的構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜。（3）橡膠伸縮裝置。該裝置是利用各種不同斷面形狀的橡膠帶作為填嵌材料的伸縮裝置。由于橡膠富有彈性，易于粘貼，又能滿足變形要求且具備防水功能。因此，目前在國(guó)內(nèi)、外橋梁工程中已獲得廣泛應(yīng)用。它又分為：1)條狀橡膠伸縮縫：由氯丁橡膠制成，其斷面有A型、2孔條型、3孔條型、M型和w型等多種型式。通常當(dāng)橋梁架設(shè)完成后，在梁端焊上角鋼，涂上膠水，然后將橡膠嵌條強(qiáng)行嵌入，或用壓板螺栓壓住即可。由于單根橡膠嵌條變形量有限，因此，條狀橡膠伸縮縫僅適用于伸縮量在20mm-60mm的中、小跨徑橋梁；2)板式橡膠伸縮縫：利用橡膠伸縮體的剪切與拉壓變形來(lái)適應(yīng)梁體結(jié)構(gòu)的相對(duì)位移；由橡膠體內(nèi)預(yù)置的加強(qiáng)鋼板，或由橡膠體下設(shè)置的梳齒形托板跨越梁端間隙；3)組合式伸縮縫：在伸縮量要求很大的大跨度橋梁上，采用橡膠彈性體和型鋼組合而成的伸縮裝置，以滿足大的伸縮變移要求。組合伸縮縫裝置有許多形式，如雙聯(lián)組合伸縮裝置、4聯(lián)V型組合伸縮裝置等，組合式伸縮裝置雖然構(gòu)造復(fù)雜，但可以根據(jù)變形量的需要進(jìn)行調(diào)整。
　　3、橋梁伸縮縫的破壞機(jī)理與影響因素分析
　　一般，伸縮縫的破壞最先從過(guò)渡段的混凝土開(kāi)始，過(guò)渡段混凝土的主要荷載為車(chē)輛輪壓產(chǎn)生的動(dòng)載，當(dāng)輪壓在伸縮縫上時(shí)，其荷載通過(guò)錨固系統(tǒng)傳遞到過(guò)渡段混凝土，再傳遞到梁板上，并產(chǎn)生一定的壓縮變形。當(dāng)車(chē)輪行駛過(guò)后，有一個(gè)應(yīng)力釋放的過(guò)程，會(huì)產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。輪壓越大，恢復(fù)壓縮變形過(guò)程中產(chǎn)生的拉應(yīng)力也越大。而過(guò)渡段混凝土與路面之間剛?cè)嵯嘟佑趾茈y鋪平，易產(chǎn)生臺(tái)階，同時(shí)過(guò)渡段與伸縮縫之間也存在不平整的問(wèn)題，車(chē)輛通行振動(dòng)產(chǎn)生沖擊力使使伸縮裝置錨固系統(tǒng)和過(guò)渡段混凝土受力瞬時(shí)加大，而由此產(chǎn)生的振動(dòng)又是高頻振動(dòng)，在反復(fù)的車(chē)輛瞬時(shí)荷載沖擊作用下，錨固裝置在反復(fù)動(dòng)載振動(dòng)下產(chǎn)生變形，與混凝土剝離，最終全部破壞。而在這個(gè)過(guò)程中錨固情況（包括錨固筋和預(yù)埋筋）和過(guò)渡段的平整度至關(guān)重要。如果每延米的錨固筋與預(yù)埋筋連接得越少，或采用扳彎預(yù)埋筋就位的話，則傳達(dá)效果越差，所受的應(yīng)力也就越大。如果平整越好，則除輪壓外的沖擊力越小，反彈時(shí)產(chǎn)生的拉力就越小。因此，如何保證錨固筋和預(yù)埋筋的連接及效果，提高過(guò)渡段和伸縮縫的平整度，是減少伸縮縫破壞的關(guān)鍵。
　　影響橋梁伸縮縫產(chǎn)生破壞的因素一般為：（1）設(shè)計(jì)方面的因素.包括：1）伸縮縫在整個(gè)橋梁工程所占的份量不多，一般易被設(shè)計(jì)人員忽視，從而未對(duì)伸縮縫進(jìn)行細(xì)致的考慮與設(shè)計(jì)；2）伸縮裝置的受力復(fù)雜，而與之密切相關(guān)起決定作用的錨固系統(tǒng)卻不盡合理；3）設(shè)計(jì)方面對(duì)施工的實(shí)際情況考慮不足。如：錨固系統(tǒng)混凝土太薄且鋼筋密布，伸縮裝置的錨固系統(tǒng)很難準(zhǔn)備地預(yù)埋在梁中，甚至無(wú)法預(yù)埋，相當(dāng)一部分錨固系統(tǒng)不得不錨固在整體化層混凝土中。一般的橋梁鋪裝厚度為8~12cm，最厚也不超過(guò)15cm。特別是對(duì)于板式橡膠伸縮裝置和BF縫裝置錨固系統(tǒng)，由于縫本身厚度的影響，錨固深度更淺。伸縮裝置一般設(shè)計(jì)要求過(guò)渡段混凝土采用C30、C40等高標(biāo)號(hào)混凝土，由于混凝土厚度太薄，體積太小，加上預(yù)埋鋼筋的位置干擾，施工難度大，過(guò)渡段混凝土的錨固質(zhì)量也大受影響；4）由于伸縮縫需要埋設(shè)在梁板的端部，梁板的端頭需要預(yù)留槽口，這對(duì)梁板結(jié)構(gòu)而言是在斷面上的一種削弱，特別是對(duì)毛勒和仿毛勒等伸縮變形量較大的情況就更為突出。由于對(duì)鋼橫梁的剛度要求高，往往截面高度比較大，這種影響就更加突出。而設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)梁端部未能慎重考慮，在反復(fù)荷載作用下，梁端破壞引起伸縮裝置失靈。另外，有時(shí)變形量計(jì)算不妥當(dāng)，而采用過(guò)大的伸縮間距，也會(huì)導(dǎo)致梁端的局部受力過(guò)大進(jìn)而導(dǎo)致伸縮裝置破壞。（2）施工方面的因素。包括：1）構(gòu)件預(yù)制和安裝方面的影響。構(gòu)件預(yù)制和安裝的質(zhì)量直接影響到伸縮縫的質(zhì)量，甚至橋梁的整體質(zhì)量和使用壽命。我們會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，構(gòu)件預(yù)埋筋的埋設(shè)過(guò)低或過(guò)高，以及前后錯(cuò)位致使伸縮縫錨筋無(wú)法保證正常答接長(zhǎng)度的情況普遍存在，有的甚至漏埋預(yù)埋筋，而不得不采取其他的補(bǔ)救措施，嚴(yán)重地影響伸縮縫的安裝。有的構(gòu)件由于預(yù)制和安裝的偏差大，安裝后相鄰兩跨構(gòu)件的間距過(guò)大，伸縮縫無(wú)法與預(yù)埋筋直接焊接。由于伸縮縫的受力狀態(tài)極為不利，日后損壞的幾率相當(dāng)高。有的構(gòu)件安裝后相鄰兩跨的構(gòu)件的間距過(guò)小，甚至相鄰跨的梁頂在一起，不變形余地，日后橋面的破壞難以避免。2）施工不當(dāng)?shù)挠绊憽Ｊ┕み^(guò)程中，梁端伸縮縫間距沒(méi)有按設(shè)計(jì)要求完成，人為地放大或縮小，定位角鋼位置不正確，致使伸縮裝置不能正常工作。這樣會(huì)出現(xiàn)下列情況：縫距過(guò)大，荷載作用下的剪切力以及車(chē)輛行駛的慣性，會(huì)將松動(dòng)的伸縮縫橡膠帶出定位角鋼筋焊接的不夠牢固，或產(chǎn)生遺漏預(yù)埋錨固鋼筋的相象，給伸縮縫本身造成隱患；施工是伸縮裝置安裝的不好，橋面鋪裝后伸縮縫澆筑的不好，使用過(guò)程中，在反復(fù)荷載作用下致使伸縮縫損壞。從施工上看，伸縮裝置安裝是橋梁施工的最后幾道工序之一，為了趕竣工通車(chē)，施工人員馬虎，不按安裝程序及有關(guān)操作要求施工。或伸縮裝置安裝后混凝土沒(méi)有達(dá)到強(qiáng)度就提前開(kāi)發(fā)交通，致使過(guò)渡段的錨固混凝土產(chǎn)生早期損壞，從而導(dǎo)致伸縮裝置過(guò)早損壞。
　　4、橋梁伸縮縫病因及防治的建議
　　（1）設(shè)計(jì)方面，應(yīng)做到：1）在全面了解伸縮縫性能的前提下，正確選擇伸縮縫的形成，在設(shè)計(jì)中要考慮以后的發(fā)展，盡可能地采用能夠承受重載的結(jié)構(gòu)形式的伸縮縫。2）建議在橋臺(tái)、預(yù)制構(gòu)件的端頭采用沿梁寬度方向預(yù)埋20cm寬、10mm厚度的通長(zhǎng)鋼板的方法代替預(yù)埋筋，這樣既簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，增加費(fèi)用不多，卻大大減少了鋼筋的相互干擾，增大了可作業(yè)的空間，方便了施工。更可以方便地采用綁焊的形式解決由于構(gòu)件預(yù)制，安裝時(shí)的偏差問(wèn)題，較好地解決了伸縮縫錨固系統(tǒng)工作的可靠性問(wèn)題。3）過(guò)渡段采用鋼纖維混凝土代替普通混凝土，可提高該處混凝土的抗拉性能。
　　（2）施工方面，應(yīng)做到：1）嚴(yán)格控制預(yù)制構(gòu)件的外觀尺寸，特別是長(zhǎng)度的偏差。對(duì)梁長(zhǎng)隨橫向位置而變化的，注意安裝順序。2）建議對(duì)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件采用先安裝后封錨的施工順序。由于對(duì)封錨端由預(yù)制改為現(xiàn)澆，較大地方便了跨間距的控制和部分預(yù)埋筋（板）的控制，減少偏差，提高了工程質(zhì)量，掌握條件主動(dòng)權(quán)。3）嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和生產(chǎn)廠家的要求進(jìn)行施工，避免人為地放大或縮小梁端縫間距。4）采用早強(qiáng)水泥或摻早強(qiáng)劑等措施，使混凝土盡快形成早期強(qiáng)度。5）加強(qiáng)過(guò)渡段混凝土施工的控制，使混凝土振搗密實(shí)，與橋面、伸縮縫平順。