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呂梁橋梁伸縮縫的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及建議
橋梁伸縮縫是當(dāng)前比較容易出現(xiàn)的問題,隨著時(shí)間的推移,損壞程度逐漸加劇。文章闡述了當(dāng)前橋梁伸縮縫主要形式,分析了橋梁伸縮縫破壞影響因素,基于設(shè)計(jì)方面,探討了橋梁伸縮縫設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
隨著我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)的迅猛發(fā)展,橋梁作為交通線中的重要組成部分,其數(shù)量的增多、規(guī)模的擴(kuò)大更為明顯,而橋梁組成之一的伸縮裝置,用量也越來越大,使用范圍也越來越廣,型式也越來越多了。橋梁伸縮縫問題現(xiàn)在仍處于探索研究中,它對(duì)公路車道的平整度影響較大。為了改善路面與橋面相接處的平整度,一方面應(yīng)當(dāng)加大橋梁的聯(lián)孔長(zhǎng)度以減少伸縮縫的數(shù)量,另一方面要不斷改進(jìn)伸縮縫的型式、材料以及設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量。
橋梁伸縮縫設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1 伸縮縫破壞過早的設(shè)計(jì)原因。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(dòng)載,當(dāng)輪壓在伸縮縫上時(shí),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。在設(shè)計(jì)上而言,造成伸縮縫的破壞過早,無非是以下方面的原因: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);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;設(shè)計(jì)方面對(duì)施工的實(shí)際情況考慮不足。如:錨固混凝土太薄且鋼筋密布,伸縮裝置的錨固系統(tǒng)很難準(zhǔn)確地預(yù)埋在梁中,甚至無法預(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;有的設(shè)計(jì)工程師在伸縮縫設(shè)計(jì)過程中只注重計(jì)算橋梁的伸縮量,并以此進(jìn)行選型,而往往對(duì)伸縮裝置的性能了解不全面,忽視了產(chǎn)品的相應(yīng)技術(shù)要求。
2 伸縮縫設(shè)計(jì)要點(diǎn)
合理選定恰當(dāng)伸縮量的縫隙極為重要,縫隙越大伸縮裝置越容易遭破壞。采用的縫隙過大或過小,以及沒有考慮安裝時(shí)的溫度而調(diào)整間隙。特別是針對(duì)板式橡膠伸縮裝置,易造成破壞。即使是連續(xù)橋面,在面層鋪裝上往往也會(huì)出現(xiàn)裂紋。因此。要采取預(yù)先切割橋面,設(shè)置接縫,或用較軟的鋪裝層來吸收裂縫,或者安設(shè)小型的伸縮裝置來解決。在較大縱坡的情況下,如不設(shè)置考慮適應(yīng)豎直變位的構(gòu)造,也容易產(chǎn)生缺陷,引起破壞。伸縮裝置沿橋面縱向,即使伸縮量小,也存在撓度差大的問題,因此,在伸縮裝置構(gòu)造上要給予重視。伸縮裝置與梁體結(jié)合成等強(qiáng)的整體無疑是提高其使用效能的重要手段。除模數(shù)式伸縮裝置之外的其他類型的橋梁伸縮裝置,與橋面板的固定、結(jié)合往往不夠充分,效果不甚理想,一般構(gòu)造尺寸較小、剛度不足,而且對(duì)新材料的特征、配合等研究不夠深入,所以在選型時(shí)應(yīng)作充分的比較研究。為防止因雨水而起的漏水現(xiàn)象,雖然在一些鋼制伸縮縫裝置中,對(duì)配合部位采取插入密封橡膠或?qū)⑴潘b置或鋪裝層面層作為容易清掃的型式,或在整個(gè)縫隙中灌注填人防水材料的實(shí)用型式。對(duì)與橋面的雨水,一般應(yīng)在伸縮裝置附近設(shè)集中排水口;對(duì)不在日常養(yǎng)護(hù)作多次涂漆的構(gòu)件上,設(shè)計(jì)上應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)耐久的防護(hù)材料作有效的處理。
對(duì)目前伸縮裝置設(shè)計(jì)的建議
1 小跨徑的中小橋(如20m以內(nèi)的)宜不設(shè)伸縮縫。支座采用固定式橡膠支座,讓墩臺(tái)的彈性變形和臺(tái)后的土抗力來抵抗溫度應(yīng)力(因變形長(zhǎng)度在10m以內(nèi)伸縮量一般在5mm以內(nèi))。也可以在路面及橋面鋪裝攤鋪完了,再沿原縫開一條寬2cm深3~5cm的假縫,內(nèi)填以瀝青麻絮或其他可塑性材料以防面龜裂。
2 中、小橋宜采用W型伸縮裝置,它具有以下一些優(yōu)點(diǎn):伸縮體與鐵件聯(lián)接可不用膠水,而利用橡膠本身的預(yù)壓密縫防水;構(gòu)件尺寸小,相應(yīng)材料用量省,施工方便,造價(jià)低;溫度伸縮變形發(fā)揮像膠彈性材料性能。在外荷作用下則充分利用拱形結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。
3 從實(shí)踐和有關(guān)資料來看,不論W型、V型、空心板型的橡膠體都可使用。毛病不在膠體本身,而是在整個(gè)伸縮裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否合理。
4 從目前已經(jīng)施工的伸縮裝置來看,板式伸縮裝置的平整度較好,其原因是膠體內(nèi)不僅加入了足夠數(shù)量的鋼板以增加變形體的剛度,而且又有足夠數(shù)量的鉚釘使伸縮體同橋梁變形體的聯(lián)結(jié)比較牢固,不至于象原來空心板橡膠伸縮縫那樣易于脫出。
橋梁伸縮縫的破壞,對(duì)橋梁使用性能以及通車都會(huì)帶來嚴(yán)重的影響,因此必須加強(qiáng)橋梁伸縮縫的優(yōu)化設(shè)計(jì),從伸縮縫類型、結(jié)構(gòu)以及環(huán)境等相關(guān)因素進(jìn)行強(qiáng)化設(shè)計(jì),才能確保伸縮縫在今后的使用中,滿足橋梁使用性能。