摘要：本文主要探討橋梁伸縮縫裝置的種類，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)。橋梁伸縮縫過早的破壞是目前橋梁工程中經(jīng)常碰到的一個問題，有些橋梁通車一年就出現(xiàn)了損壞現(xiàn)象，并伴隨時間的推移，損壞程度逐漸加劇。同時，伸縮縫的更換也給業(yè)主帶來經(jīng)濟損失和不良的社會影響，給行駛車輛帶來不便和安全隱患。
　　2、橋梁伸縮縫裝置的類別
　　橋梁伸縮縫裝置發(fā)展非常快，種類越來越多，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易的伸縮縫裝置，對于中小跨徑的橋梁，當伸縮量在20mm-40mm以內(nèi)時可以采用.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。當橋梁的伸縮變形量超過50mm時，常采用鋼質(zhì)伸縮裝置。該伸縮裝置當車輛駛過時往往由于梁端轉(zhuǎn)動或撓曲變形而產(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固定滑動鋼板，以減少拍擊和噪聲，該伸縮縫的構(gòu)造相對復(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適應(yīng)梁體結(jié)構(gòu)的相對位移；由橡膠體內(nèi)預(yù)置的加強鋼板，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)變形量的需要進行調(diào)整。
　　3、橋梁伸縮縫的破壞機理與影響因素分析
　　一般，伸縮縫的破壞最先從過渡段的混凝土開始，過渡段混凝土的主要荷載為車輛輪壓產(chǎn)生的動載，當輪壓在伸縮縫上時，其荷載通過錨固系統(tǒng)傳遞到過渡段混凝土，再傳遞到梁板上，并產(chǎn)生一定的壓縮變形。當車輪行駛過后，有一個應(yīng)力釋放的過程，會產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。輪壓越大，恢復(fù)壓縮變形過程中產(chǎn)生的拉應(yīng)力也越大。而過渡段混凝土與路面之間剛?cè)嵯嘟佑趾茈y鋪平，易產(chǎn)生臺階，同時過渡段與伸縮縫之間也存在不平整的問題，車輛通行振動產(chǎn)生沖擊力使使伸縮裝置錨固系統(tǒng)和過渡段混凝土受力瞬時加大，而由此產(chǎn)生的振動又是高頻振動，在反復(fù)的車輛瞬時荷載沖擊作用下，錨固裝置在反復(fù)動載振動下產(chǎn)生變形，與混凝土剝離，最終全部破壞。而在這個過程中錨固情況（包括錨固筋和預(yù)埋筋）和過渡段的平整度至關(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)計方面的因素.包括：1）伸縮縫在整個橋梁工程所占的份量不多，一般易被設(shè)計人員忽視，從而未對伸縮縫進行細致的考慮與設(shè)計；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)計方面對施工的實際情況考慮不足。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)很難準備地預(yù)埋在梁中，甚至無法預(yù)埋，相當一部分錨固系統(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15cm。特別是對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)計要求過渡段混凝土采用C30、C40等高標號混凝土，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，這對梁板結(jié)構(gòu)而言是在斷面上的一種削弱，特別是對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)計時對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，有時變形量計算不妥當，而采用過大的伸縮間距，也會導(dǎo)致梁端的局部受力過大進而導(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。我們會在現(xiàn)場調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，構(gòu)件預(yù)埋筋的埋設(shè)過低或過高，以及前后錯位致使伸縮縫錨筋無法保證正常答接長度的情況普遍存在，有的甚至漏埋預(yù)埋筋，而不得不采取其他的補救措施，嚴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)件的間距過大，伸縮縫無法與預(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高。有的構(gòu)件安裝后相鄰兩跨的構(gòu)件的間距過小，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?shù)挠绊憽Ｊ┕み^程中，梁端伸縮縫間距沒有按設(shè)計要求完成，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。這樣會出現(xiàn)下列情況：縫距過大，荷載作用下的剪切力以及車輛行駛的慣性，會將松動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，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有達到強度就提前開發(fā)交通，致使過渡段的錨固混凝土產(chǎn)生早期損壞，從而導(dǎo)致伸縮裝置過早損壞。
　　4、橋梁伸縮縫病因及防治的建議
　　（1）設(shè)計方面，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、預(yù)制構(gòu)件的端頭采用沿梁寬度方向預(yù)埋20cm寬、10mm厚度的通長鋼板的方法代替預(yù)埋筋，這樣既簡化了設(shè)計，增加費用不多，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，安裝時的偏差問題，較好地解決了伸縮縫錨固系統(tǒng)工作的可靠性問題。3）過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）嚴格控制預(yù)制構(gòu)件的外觀尺寸，特別是長度的偏差。對梁長隨橫向位置而變化的，注意安裝順序。2）建議對預(yù)應(yīng)力構(gòu)件采用先安裝后封錨的施工順序。由于對封錨端由預(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，掌握條件主動權(quán)。3）嚴格按照設(shè)計和生產(chǎn)廠家的要求進行施工，避免人為地放大或縮小梁端縫間距。4）采用早強水泥或摻早強劑等措施，使混凝土盡快形成早期強度。5）加強過渡段混凝土施工的控制，使混凝土振搗密實，與橋面、伸縮縫平順。