桥梁伸缩缝的作用:在于调节由车辆荷载和桥梁建筑材料所引起的上部结构之间的位移和联结。斜交桥的伸缩装置一旦被破坏,将严重影响行车的速度、舒适性与安全,甚至造成行车安全事故。 伸缩缝功能: 保证梁体自由伸缩 使车辆平稳行驶 具有良好的密水性和排水性 便于清除沟槽污物 桥梁的伸缩维长期暴露在大气中,使用环境比较恶劣,是桥梁结构中最易遭到破坏而又较难以修补的部位。而桥梁伸缩缝的破坏,又可能引起很大的车辆冲击荷载,恶化行车状况,就会导致跳车、噪音、漏水、影响行车安全急剧降低桥梁使用寿命。
伸缩缝功能缺失或损坏的危害: 伸缩受阻,或墩台顶坏,或梁体内力增大 车辆行驶跳车,行驶不平稳 冲击作用增大,对桥梁尤其是端部造成损伤 渗水危及耐久 勒伸缩缝的两条设计原则是“刚性锚固”和“密封防水”
1)刚性锚固伸缩缝锚固的好坏直接影响伸缩缝的寿命。锚固金属板主要起传递力的作用。经过疲劳试验的锚固装置直接焊接在边梁上。同时,边梁与桥梁上部结构刚性连接,以确保伸缩缝承载zui大的交通负荷。在长期承载动态交通负荷情况下,其它伸缩缝用螺钉或螺栓与桥梁上部结构连接的方法是不可行的。毛勒伸缩缝在这方面进行了领先一步的设计,把承载和防水两项功能分离开来,逐一处理,这就更加有利于两项功能的加强与完善。
2)彻底防水 毛勒伸缩缝的特征之一是将氯丁橡胶密封条有效地嵌入边梁的凹槽内,可确保彻底防水。同时,只要用简单的工具便可在桥面上对其进行更换或用硫化法对其进行修补。在边梁的保护下,密封条不遭受车轮的直接碾压,且其“V”型结构能起到自行清除泥沙的作用。密封条既能抗拉力,又可进行侧向和垂直的位移。相比之下,伸缩缝的漏水给桥梁结构将造成一定的破坏。
钢制支承式伸缩装置是用钢材装配而成的,能直接承受车轮荷载的构造。这种伸缩装置以前多用于钢桥,现在混凝土桥梁也有使用。钢制支承式伸缩装置种类、现状、尺寸繁多,应用比较广泛的主要是钢梳齿型。钢梳齿型桥梁伸缩装置的构造是由梳型板、连接件及锚固系统组成,有的钢梳齿型桥梁伸缩装置,在梳齿之间填塞有合成橡胶,以起防水作用,亦有采用专门的排水槽来解决排水问题的
桥梁伸缩缝病害的原因
A设计方面的原因:
1、设计时梁端部未能慎重考虑,在反复荷载作用下,梁端破损引起伸缩装置失灵。有些桥梁结构,桥面板端部刚度不足,当桥面板受到汽车荷载作用时,因翼板较薄,横向联系较弱,导致桥面板反复变形过大;
2、伸缩量计算不准确,没有考虑到伸缩装置安装时的实际温度对伸缩装置的影响,伸缩装置本身无法或很难调整初始位移量,选型不当,采用过小的伸缩间距,导致伸缩装置破损;
3、一些设计是将伸缩装置的锚固件置于桥面铺装层中,与主梁(板)连接的部分很少,而且力的分布不容易传递,微小的变形可能演变成大的位移,最终导致砼粘结力的失效;
4、使用粘结或橡胶材料等制造的新型伸缩装置,材料和结构选择不当,防水、排水设施不 完善,造成锚固件受腐蚀,梁端和支座侵蚀严重;
5、设计上未严格规定伸缩装置两侧的后浇砼和铺装层材料的选择、配合比、密实度和强度,产生不同程度的破坏,致使伸缩装置营运质量下降。
B施工方面的原因
1、对桥梁伸缩装置施工工艺重视不够,未能严格掌握施工工艺和标准,并按安装程序及有关操作要求施工,致使伸缩装置不能正常工作;
2、伸缩装置两侧水泥砼和沥青砼铺装层结合不好,碾压不密实,容易产生开裂、脱落。加上刚柔相接,容易产生台阶,最终引起伸缩装置的破坏;
3、后浇砼(或其它填充料)浇注不密实,时常出现蜂窝、空洞等,达不到设计的强度要求,难以承受车辆荷载的强烈冲击。有时提前开放交通,致使过渡段的锚固混凝土产生早期损伤,从而导致伸缩缝营运环境下降;
4、伸缩装置安装是桥梁施工最后几道工序之一,为了赶竣工通车,忽视内部质量管理,委托一些没有施工资质的小安装队进行施工施工人员疏忽大意,伸缩装置锚固钢筋焊接的不够牢固或产生遗漏预埋钢筋的现象,梁端伸缩缝间距人为地放大和缩小,定位角钢位置不正确,给伸缩缝本身造成隐患,质量不能保证。
C.养护不周及外界的影响
1、原有桥梁铺装层逐渐老化,得不到及时经常的维修,因此破坏不断扩展;
2、落入伸缩装置的砂土、杂物未能及时认真地清扫,使原设计的伸缩量不能保证;
3、车辆荷载增大,交通量增加,车辆的冲击作用也随之明显变大。桥梁超载情况不能得到有效控制,超载车辆自行上桥,对桥梁伸缩装置的有效使用和耐久性带来严重威胁;
4、地震等其他恶劣气候条件的影响。