橋梁伸縮縫的作用:在于調(diào)節(jié)由車輛荷載和橋梁建筑材料所引起的上部結(jié)構(gòu)之間的位移和聯(lián)結(jié)。斜交橋的伸縮裝置一旦被破壞,將嚴(yán)重影響行車的速度、舒適性與安全,甚至造成行車安全事故。 伸縮縫功能: 保證梁體自由伸縮 使車輛平穩(wěn)行駛 具有良好的密水性和排水性 便于清除溝槽污物 橋梁的伸縮維長(zhǎng)期暴露在大氣中,使用環(huán)境比較惡劣,是橋梁結(jié)構(gòu)中最易遭到破壞而又較難以修補(bǔ)的部位。而橋梁伸縮縫的破壞,又可能引起很大的車輛沖擊荷載,惡化行車狀況,就會(huì)導(dǎo)致跳車、噪音、漏水、影響行車安全急劇降低橋梁使用壽命。
伸縮縫功能缺失或損壞的危害: 伸縮受阻,或墩臺(tái)頂壞,或梁體內(nèi)力增大 車輛行駛跳車,行駛不平穩(wěn) 沖擊作用增大,對(duì)橋梁尤其是端部造成損傷 滲水危及耐久 勒伸縮縫的兩條設(shè)計(jì)原則是“剛性錨固”和“密封防水”
1)剛性錨固伸縮縫錨固的好壞直接影響伸縮縫的壽命。錨固金屬板主要起傳遞力的作用。經(jīng)過(guò)疲勞試驗(yàn)的錨固裝置直接焊接在邊梁上。同時(shí),邊梁與橋梁上部結(jié)構(gòu)剛性連接,以確保伸縮縫承載zui大的交通負(fù)荷。在長(zhǎng)期承載動(dòng)態(tài)交通負(fù)荷情況下,其它伸縮縫用螺釘或螺栓與橋梁上部結(jié)構(gòu)連接的方法是不可行的。毛勒伸縮縫在這方面進(jìn)行了領(lǐng)先一步的設(shè)計(jì),把承載和防水兩項(xiàng)功能分離開來(lái),逐一處理,這就更加有利于兩項(xiàng)功能的加強(qiáng)與完善。
2)徹底防水 毛勒伸縮縫的特征之一是將氯丁橡膠密封條有效地嵌入邊梁的凹槽內(nèi),可確保徹底防水。同時(shí),只要用簡(jiǎn)單的工具便可在橋面上對(duì)其進(jìn)行更換或用硫化法對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)。在邊梁的保護(hù)下,密封條不遭受車輪的直接碾壓,且其“V”型結(jié)構(gòu)能起到自行清除泥沙的作用。密封條既能抗拉力,又可進(jìn)行側(cè)向和垂直的位移。相比之下,伸縮縫的漏水給橋梁結(jié)構(gòu)將造成一定的破壞。
鋼制支承式伸縮裝置是用鋼材裝配而成的,能直接承受車輪荷載的構(gòu)造。這種伸縮裝置以前多用于鋼橋,現(xiàn)在混凝土橋梁也有使用。鋼制支承式伸縮裝置種類、現(xiàn)狀、尺寸繁多,應(yīng)用比較廣泛的主要是鋼梳齒型。鋼梳齒型橋梁伸縮裝置的構(gòu)造是由梳型板、連接件及錨固系統(tǒng)組成,有的鋼梳齒型橋梁伸縮裝置,在梳齒之間填塞有合成橡膠,以起防水作用,亦有采用專門的排水槽來(lái)解決排水問(wèn)題的
橋梁伸縮縫病害的原因
A設(shè)計(jì)方面的原因:
1、設(shè)計(jì)時(shí)梁端部未能慎重考慮,在反復(fù)荷載作用下,梁端破損引起伸縮裝置失靈。有些橋梁結(jié)構(gòu),橋面板端部剛度不足,當(dāng)橋面板受到汽車荷載作用時(shí),因翼板較薄,橫向聯(lián)系較弱,導(dǎo)致橋面板反復(fù)變形過(guò)大;
2、伸縮量計(jì)算不準(zhǔn)確,沒(méi)有考慮到伸縮裝置安裝時(shí)的實(shí)際溫度對(duì)伸縮裝置的影響,伸縮裝置本身無(wú)法或很難調(diào)整初始位移量,選型不當(dāng),采用過(guò)小的伸縮間距,導(dǎo)致伸縮裝置破損;
3、一些設(shè)計(jì)是將伸縮裝置的錨固件置于橋面鋪裝層中,與主梁(板)連接的部分很少,而且力的分布不容易傳遞,微小的變形可能演變成大的位移,最終導(dǎo)致砼粘結(jié)力的失效;
4、使用粘結(jié)或橡膠材料等制造的新型伸縮裝置,材料和結(jié)構(gòu)選擇不當(dāng),防水、排水設(shè)施不 完善,造成錨固件受腐蝕,梁端和支座侵蝕嚴(yán)重;
5、設(shè)計(jì)上未嚴(yán)格規(guī)定伸縮裝置兩側(cè)的后澆砼和鋪裝層材料的選擇、配合比、密實(shí)度和強(qiáng)度,產(chǎn)生不同程度的破壞,致使伸縮裝置營(yíng)運(yùn)質(zhì)量下降。
B施工方面的原因
1、對(duì)橋梁伸縮裝置施工工藝重視不夠,未能嚴(yán)格掌握施工工藝和標(biāo)準(zhǔn),并按安裝程序及有關(guān)操作要求施工,致使伸縮裝置不能正常工作;
2、伸縮裝置兩側(cè)水泥砼和瀝青砼鋪裝層結(jié)合不好,碾壓不密實(shí),容易產(chǎn)生開裂、脫落。加上剛?cè)嵯嘟,容易產(chǎn)生臺(tái)階,最終引起伸縮裝置的破壞;
3、后澆砼(或其它填充料)澆注不密實(shí),時(shí)常出現(xiàn)蜂窩、空洞等,達(dá)不到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求,難以承受車輛荷載的強(qiáng)烈沖擊。有時(shí)提前開放交通,致使過(guò)渡段的錨固混凝土產(chǎn)生早期損傷,從而導(dǎo)致伸縮縫營(yíng)運(yùn)環(huán)境下降;
4、伸縮裝置安裝是橋梁施工最后幾道工序之一,為了趕竣工通車,忽視內(nèi)部質(zhì)量管理,委托一些沒(méi)有施工資質(zhì)的小安裝隊(duì)進(jìn)行施工施工人員疏忽大意,伸縮裝置錨固鋼筋焊接的不夠牢固或產(chǎn)生遺漏預(yù)埋鋼筋的現(xiàn)象,梁端伸縮縫間距人為地放大和縮小,定位角鋼位置不正確,給伸縮縫本身造成隱患,質(zhì)量不能保證。
C.養(yǎng)護(hù)不周及外界的影響
1、原有橋梁鋪裝層逐漸老化,得不到及時(shí)經(jīng)常的維修,因此破壞不斷擴(kuò)展;
2、落入伸縮裝置的砂土、雜物未能及時(shí)認(rèn)真地清掃,使原設(shè)計(jì)的伸縮量不能保證;
3、車輛荷載增大,交通量增加,車輛的沖擊作用也隨之明顯變大。橋梁超載情況不能得到有效控制,超載車輛自行上橋,對(duì)橋梁伸縮裝置的有效使用和耐久性帶來(lái)嚴(yán)重威脅;
4、地震等其他惡劣氣候條件的影響。