当前位置:文档之家› 常见桥梁伸缩缝的病害原因分析与维修处理_李光华

常见桥梁伸缩缝的病害原因分析与维修处理_李光华

( 2) 设 计 人 员 在 伸 缩 缝 设 计 过 程 中,一 般 只 注 重 计 算桥梁的伸缩量,并以此进行选型,而往往对伸缩装置的 性能了解不全面,忽视了产品的相应技术要求。例如, 过渡段混凝土的长度、厚度、标号, 预埋件的位置及深 度等技术要求都将直接影响伸缩缝的质量问题。总之, 在伸缩缝的设计过程中产品选型是关键, 但设计的完善 与配套必不可少。伸缩缝质量的好坏、寿命的长短, 关 键是锚固系统, 而锚固的基础是过渡段的混凝土。
( 4) 伸 缩 缝 安 装 时,伸 缩 缝 预 留 槽 两 侧 路 面 平 整 度 对于伸缩缝的安装质量有相当大的影响。 2.3 养护管理方面
桥梁伸缩缝的部件长期暴露在大气中, 并且承受高 速行驶车辆的反复冲击作用, 使用环境非常恶劣, 所以 平时的养护工作就显得非常重要。当前普遍存在的一种 现象是重建设, 轻养护, 桥梁建好以后, 有的长期得不 到养护, 不做经常性的检查维修, 缝内经常填满尘土和 砂砾, 使原设计的伸缩量得不到保证; 桥梁超载的情况 不能得到有效控制, 特别是夜间缺乏管理, 汽车不按规 定行驶, 超载车辆自行上桥等也是造成伸缩缝使用效果 不理想, 耐久性差, 整体易破环的重要原因。 2.4 桥梁纵坡影响
缝的主要病害有: ( 1) TST 填料的隆起与凹陷, 造成行车冲击较大; ( 2) TST 填料的老化与脱落、开裂渗水, 侵蚀桥跨
结构。 1.2 板式橡胶伸缩缝
此类伸缩缝适用于中等伸缩量, 在高速公路和一般 公路都有使用, 工作时可被拉伸和压缩。它具有构造简 单, 安装方便, 通用性强等优点。但其刚度小, 易变 形, 不易固定螺帽, 维修时间频繁。大量桥梁病害调查 发现, 该类伸缩缝的主要病害有:
缩缝病害的维修处理措施; 最后, 就伸缩缝的养护和维修处理提出几点建议。
关键词: 桥梁工程; 伸缩缝; 病害; 维修处理
中图分类号: U443.31
文献标识码: B
桥梁在温度变化时, 桥面有纵向的膨胀和收缩变 形, 在车辆荷载的作用下, 将引起纵向位移。为满足这 种变形, 就要在桥面断梁之间, 梁端与桥台之间或桥面 的铰接位置处设置伸缩缝。由于伸缩缝设置在梁端等构 造薄弱部位, 且直接承受车辆反复荷载的作用, 伸缩缝 相邻区域很微小的不平整都会使它承受很大的冲击作 用, 导致伸缩缝周围的混凝土韧性和抗冲击性能减弱, 在频繁冲击作用下容易破损, 雨水积留于破损空隙, 更 加速了混凝土的破坏, 形成恶性循环, 从而导致伸缩缝 的变形破坏, 使行车舒适性降低, 噪音增大, 而且雨水 还会通过伸缩缝渗入梁体, 危机桥梁及行车安全。多年 的桥梁检测实践表明, 桥梁伸缩缝已成为桥梁结构发生 病害最为频繁的部件之一, 伸缩缝的过早损坏加重了桥 梁养护维修处理的工作量。因此, 正确地分析桥梁伸缩 缝病害成因, 研究其养护维修处理对策, 从而有效地延 长桥梁伸缩缝的使用寿命, 是桥梁结构发展的一个重要 课题。
在维修处理时, 结合桥梁整体的维修加固, 将原来 伸缩缝更换为 “三防”伸缩缝 (防水、防尘、防噪音), 亦即用 3cm 厚的钢板覆盖原梳形伸缩缝, 将桥梁伸缩位
置移至原伸缩缝的前面或后面, 通过一定的技术手段使 其达到防水、防尘、防噪音的目的。
4 养护和维修处理建议
桥梁伸缩装置是最容易遭到破坏且又相对难以加强 和修复的部位。因此, 它在公路桥梁维修养护管理上存 在的问题也较多, 如果置小的破损于不顾, 势必会发展 成严重的破坏, 以致危及行车安全。因此, 注意做经常 性检查, 及时进行养护维修工作显得尤为重要。
该 桥 为 连 续 钢 筋 混 凝 土 T 梁 , 跨 径 布 置 为 10m× 20m, 设两道 D80 型毛勒缝。2003 年 4 月份的桥梁病害 调查发现, 在气温为 13℃时, 两伸缩缝的宽度为 7.3cm 和 2.7cm, 两侧缝宽极不 一致, 北侧缝宽接近伸缩缝极 限宽度, 橡胶条多处拉裂。
纵坡较大的桥, 通常施工时把活动支座做成水平 的, 在车辆的冲击作用下, 使支座向下坡方向产生较大 的剪切变形, 严重时会产生纵向滑移, 致使伸缩缝卡死 或拉裂。 2.5 强度或刚度不够
桥面板板端刚度不足、伸缩缝装置本身刚度不足、 伸缩装置锚固构件强度不足都会导致伸缩缝的损伤。 2.6 外荷载作用
( 1) 活载、恒载等会使桥梁端部发生角变位, 而使 伸缩装置产生垂直、水平及角变位。如果梁比较高, 且 伴有振动的情况, 就更容易使伸缩缝损坏。
该桥为全漂浮体系斜拉桥, 跨径布置为, 设钢制梳 形板伸缩缝。桥梁病害调查发现, 该桥伸缩缝个别梳齿 板断裂、开焊或翘起; 行车震动较大; 渗水严重, 导致 引桥边跨支座老化严重, 主桥辅助跨边箱内积水, 加之 主箱腹板开裂, 边箱裂缝渗水、钢筋锈蚀, 致使桥梁的 主体结构受到损坏。
分析认为, 交通量大、重车多、车辆对伸缩缝冲击 较大及钢制梳形板伸缩缝自身缺少防水、防尘措施等原 因造成伸缩缝的损坏。
( 1) 伸缩缝接头活动异常锚固件损伤; ( 2) 梳 齿 板 的 断 裂 或 翘 出 , 震 动 严 重 , 行 车 噪 音 大; ( 3) 表面梳齿板焊接部位损伤; ( 4) 漏水严重, 缝内堆满尘土和垃圾。
2 病害原因分析
2.1 设计方面 ( 1) 由于某些伸缩缝设计主导思想着重强调了解决
桥面在伸缩缝处的平整度问题, 而忽略了桥面沥青混凝 土与桥面板的同步伸缩, 所以通车后不久, 沥青混凝土 表面沿缝出现不规则开裂, 冬季加宽, 夏季拱起。在车 辆荷载和渗水的长期作用下, 桥面铺装层 (或路面表 层) 由缝处向里逐渐剪坏, 出现啃边或大范围的坑槽, 给日后修补带来了更大的困难。
3 伸缩缝的维修处理
伸缩缝的维修处理要视其病害的程度而采取不同的 措施, 有时仅需更换跨缝材料, 如毛勒缝、橡胶伸缩缝 的橡胶条; 有时则需要更换整个伸缩缝装置, 包括跨缝 材料和锚固件, 以下结合几个工程实践介绍伸缩缝的维 修处理。 3.1 烟台清水河桥
该桥为刚架拱桥, 跨径布置为 8m×35m, 设板式橡 胶伸缩缝。桥梁病害调查发现, 该桥伸缩缝橡胶条多处 脱落、型钢变形、锚固件脱落, 缝内充填杂物。
( 1) 首先要做好档案记录工作, 对伸缩缝要进行定 期检查, 做好检查记录。
( 2) 在平常养护工作中要做到对伸缩缝前后出现的 坑槽及时修补, 经常清扫伸缩缝上面的垃圾和污物, 雨 季前要做好伸缩缝处的排水工作, 对已锈蚀部分及时进 行防护处理。
( 3) 更换伸缩缝时, 考虑伸缩缝侧壁的受力和桥梁 结构的伸长量, 选择合适的伸缩缝。
作者简介: 李光华 ( 1975- ) , 男, 山东人, 工程师, 从事公路工程工作。
108 GONGLU J IAOTONG KEJ I YINGYONG JISHU BAN
公路交通科技 应用技术版
1.4 钢制梳形板伸缩缝 这种伸缩装置是将钢板做成梳齿状, 跨越伸缩缝间
隙 后 , 搭 在 另 一 端 预 埋 钢 板 上 , 伸 缩 量 可 达 40mm 以 上。该种装置可承受较大的水平变位, 一般多用于中、 大跨径的桥梁。由于这泛采用。大量桥梁病害调查发 现, 该类伸缩缝的主要病害有:
参考文献:
[1] 李扬海,程潮洋,等.公路桥梁伸缩装置[M].北京:人民交通出版 社,1997.
[2] 王伟亚,张秀海.梁(板)桥常见伸缩缝损坏成因及修补措施[J].山 西交通科技,2002(4).
( 4) 对 于 桥 面 铺 装 层 上 容 易 产 生 车 辙 的 凸 凹 不 平 处, 要特别注意铺筑后铺筑材料时不应产生高低差;
( 5) 在凿除原有混凝土铺装时, 不要损伤伸缩缝两 侧桥面板混凝土及钢筋或预应力筋锚头。
( 6) 当原伸缩缝装置的锚固钢筋损坏、松动或无锚 固钢筋需增设时, 应先凿出锚孔或槽口后再安设钢筋等 锚固件。
( 2) 宽幅桥面设置的纵向伸缩装置, 由于跨中挠度 较大, 容易在振动时造成橡胶条的开裂和型钢的变形。
( 3) 接缝两侧混凝土存在高差, 在车辆荷载的反复 作用下, 也会加速伸缩缝的损坏。 2.7 伸缩缝自身缺陷
伸缩缝生产工艺条件要求较为严格, 各种材料的材 质、性能和生产、加工要求严格, 稍不注意就容易出现 质量问题, 造成伸缩缝的早期破环。
( 1) 橡胶件的破损、橡胶板的脱落; ( 2) 锚固件的损坏、伸缩缝装置下陷、鼓出及螺栓 孔填料被拉离等; ( 3) 橡胶条连接部位漏水; ( 4) 车辆行驶不适, 发生噪声; ( 5) 伸缩缝的整体破坏、功能丧失。 1.3 毛勒伸缩缝 毛肋伸缩缝是目前最好的一种伸缩缝, 现在的高等 级公路和国、省道公路大多已改为毛肋缝, 因为其具有 较长的使用寿命, 其燕型橡胶带更换方便,能满足伸缩、 止水等一系列要求。大量桥梁病害调查发现, 该类伸缩 缝的主要病害有: ( 1) 伸缩量过大, 橡胶条被拉裂或挤出。 ( 2) 橡胶条的老化、脱落。 ( 3) 型钢断裂及锚固混凝土的开裂、破碎。 ( 4) 伸缩缝安装标高与两侧路面有差异, 引起伸缩 缝处跳车。 ( 5) 伸 缩 缝 本 身 变 形 或 锚 固 筋 脱 落 等 造 成 早 期 损 坏。
( 2) 桥梁施工与伸缩缝装置施工不能密切配合, 桥 梁施工往往不能按设计要求准确预埋预留件, 为伸缩装 置安装带来诸多不便, 导致伸缩缝装置安装不平整或锚 固体系连接不稳。
( 3) 安装伸缩装置时,预埋钢筋一 般 均 已 生 锈,而 施 工单位又急于工期要求,对锈蚀钢筋除锈不彻底,影响了 钢筋与混凝土的有效结合,导致整体强度下降。
技术论坛
常见桥梁伸缩缝的病害原因分析与维修处理



李光华 , 卓秋林 , 生墨海
( 1.深圳高速工程顾问有限公司, 广东 深圳 518034; 2.山东省公路桥梁检测中心, 山东 东营 257091)
摘 要: 文章首先总结了常见桥梁伸缩缝的病害, 分析了病害的成因; 其次结合几座典型桥梁提出了常见桥梁伸
1 常见伸缩缝病害
伸缩缝的病害因其构造形式及材料不同而异, 以下 介绍几种常见伸缩缝的病害。 1.1 TST 伸缩缝
相关主题