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臺灣橋梁伸縮縫的設(shè)計要點(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)計方面，探討了橋梁伸縮縫設(shè)計要點(diǎn)。
隨著我國交通運(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)計和施工質(zhì)量。
橋梁伸縮縫設(shè)計要點(diǎn)
1 伸縮縫破壞過早的設(shè)計原因。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)生的動載，當(dāng)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。在設(shè)計上而言，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(jìn)行細(xì)致的考慮與設(shè)計;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)計方面對施工的實(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)計工程師在伸縮縫設(shè)計過程中只注重計算橋梁的伸縮量，并以此進(jìn)行選型，而往往對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的溫度而調(diào)整間隙。特別是針對板式橡膠伸縮裝置，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，而且對新材料的特征、配合等研究不夠深入，所以在選型時應(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，或在整個縫隙中灌注填人防水材料的實(shí)用型式。對與橋面的雨水，一般應(yīng)在伸縮裝置附近設(shè)集中排水口;對不在日常養(yǎng)護(hù)作多次涂漆的構(gòu)件上，設(shè)計上應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)耐久的防護(hù)材料作有效的處理。
對目前伸縮裝置設(shè)計的建議
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，讓墩臺的彈性變形和臺后的土抗力來抵抗溫度應(yīng)力(因變形長度在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。
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，而是在整個伸縮裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計是否合理。
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，對橋梁使用性能以及通車都會帶來嚴(yán)重的影響，因此必須加強(qiáng)橋梁伸縮縫的優(yōu)化設(shè)計，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，才能確保伸縮縫在今后的使用中，滿足橋梁使用性能。
