浅谈桥梁伸缩缝

(整期优先)网络出版时间:2024-05-06
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浅谈桥梁伸缩缝

许爽

中建铁路投资建设集团有限公司  济南  250000

摘要:桥梁伸缩缝是桥梁设计中很重要的一环,它对桥梁的合理受力也起到关键性的作用,同时对公路车道 的平整度也有一定的影响。选择合适的伸缩缝即可以保证桥梁的合理受力,也能保证桥梁行车的舒适度。本文拟就伸缩缝问题作以下简述。

关键词:桥梁;伸缩缝;工程

1 影响伸缩量的基本因素

1.1 温度变化一般由于温度变化而引起的伸缩量占全部伸缩量的主要部分。此外由于受到太阳照射,桥梁上、下温度不同 而产生挠度,桥梁端部会发生旋转变位,但这种变位量较小,在设计时可以根据具体情况加以考虑。

1.2 混凝土的收缩和徐变 对于钢筋混凝土桥梁必须考虑由于混凝土收缩引起的收缩量;对于预应力混凝土桥梁则必须考虑由于混凝土 的收缩和徐变引起的梁的变形。由混凝土收缩引起的收缩量一般换算成温度下降而引起的收缩量计算。

1.3 各种荷重所引起的桥梁挠度结构自重、汽车和人群等荷载和活载,将引起桥梁的挠曲变形,这样会使桥梁端部产生旋转变位,从而使桥 梁伸缩缝装置承受垂直、水平及旋转变位。

1.4 斜桥及曲线桥的变位 斜桥及曲线桥在发生支承移动方向的变位L时,便有在桥端线方向的变位S及垂直于桥端线方向的变位d: d=L sinθ S=L cosθ 式中:θ-倾斜角;L-伸缩量。 把沿支座移动方向的位移L称作伸缩缝,把垂直于桥梁线的位移d称作梁端伸缩缝。由于平行于桥端线S的位 移而使伸缩装置在平面上受扭,产生剪应力,在设计时必须注意。同时,还应注意支座的约束条件及墩台形 式的不同所产生的影响。

1.5 其他影响因素 对于设有较大纵坡的桥梁,如果活动端如通常施工那样在水平方向设置支座时,那么在桥面上将会产生水平 移动值乘以纵坡得出垂直方向上的变位。这种变位置较小时不会对伸缩缝有大的影响,但在采用钢板叠合形 式伸缩缝装置或者在伸缩量大、纵坡大的情况下,在伸缩缝的选型上就必须引起注意。

2 对伸缩缝装置的要求

桥梁伸缩缝装置时桥梁结构中的薄弱部位,由于直接承受车轮的反复荷载,很小的不平整就会使其承受很大 的冲击,因而是桥梁 结构中最容易损坏的部位。对于伸缩缝的设计和构造处理一定要慎重。综合分析桥梁伸 缩缝损坏情况,对伸缩缝应有以下几方面的要求。

2.1 应认真考虑伸缩量的使用范围 首先是伸缩装置能在顺桥向和横桥向均能保证自由伸缩的伸缩量。由于斜桥、弯桥和坡桥的伸缩装置还应特 别考虑其对伸缩范围的特殊要求。其次,选择伸缩装置时应注意其伸缩量的使用范围,大伸缩量的伸缩装置 用于小变形的桥梁上是不经济的。有些伸缩装置当用于混凝土桥梁端时,则必须加厚梁端部分,以便伸缩缝 的牢固安装。

2.2 应考虑伸缩缝的耐久性 伸缩装置还应有以下一些要求:耐冲击、构造简单、施工容易、安装方便,伸缩装置的耐久性原则上希望和 桥梁本身的耐久性相同,然而这一点很难达到。因此,通常希望桥梁伸缩装置的耐久性大于桥面铺装的耐久 性。同时也应注意伸缩装置的防水等要求。

3 伸缩缝型号

伸缩缝按照性能及安装方法可以分为:GQF-C型、GQF-Z型、GQF-L型、GQF-F型。

3.1其中GQF-MZL型数模式桥梁伸缩缝装置,是采用热轧整体成型的异型钢材设计的桥梁伸缩缝装置。GQF-C型、GQF-Z型、GQF-L型、GQF-F型伸缩缝装置适用于伸缩量80mm以下的的桥梁接缝,GQF-MZL型伸缩缝装置是由边梁、中梁、横梁和连动机构组成的模数式桥梁伸缩缝装置,适用于伸缩量80mm-1200mm的大中跨度桥梁。

3.2GQF-C型桥梁伸缩装置采用整体热轧16Mn异型钢,克服了挤压异型钢直线度和集合尺寸不均匀的特点, 建筑高度低,国产热轧整体成型异型钢材高度仅50mm,结构简单,安装方便,具有明显的可靠性、舒适性和耐久性。既方便旧伸缩装置更换,又可供新桥时选用。

3.3GQF-MZLMZL型伸缩装置结构突出的特点是:由边梁、中梁、横梁、位移控制系统、密封橡胶带等构件组成的系列伸缩装置。该伸缩装置的承重结构和位移控制系统分开,二者受力时互不干扰,分工明确,这样既保证受力时安全,又能达到位移均匀,使所有中梁在一个位移控制箱内均支承在同一根垂直横梁上的传统作法,这样对大位移量伸缩装置非常有利,减少了横梁数量,使位移控制箱体积减小到最小范围,节约了钢材。该结构还克服了斜向支承式伸缩装置要求加工和组装精度相当高的苛刻条件,否则四连杆结构极易出现自锁现象,影响伸缩自由和不易保证位移均匀的弊病。该结构各连接处均采用既能转动又能滑动结构。所以,对弯、坡、斜、宽桥梁适应能力强,可满足各种桥梁结构使用要求

4 对目前伸缩装置设计的几点浅见

4.1 小跨径的中小桥(如20m以内的)宜不设伸缩缝。支座采用固定式橡胶支座,让墩台的弹性变形和台后 的土抗力来抵抗温度应力(因变形长度在10m以内伸缩量一般在5mm以内)。

4.2 中、小桥宜采用W型伸缩装置,它具有以下一些优点:a伸缩体与铁件联接可不用胶水,而利用橡胶本 身的预压密缝防水;b构件尺寸小,相应材料用量省,施工方便,造价低;c温度伸缩变形发挥像胶弹性材 料性能。在外荷作用下则充分利用拱形结构的优势。

4.3 从实践和有关资料来看,不论W型、V型、空心板型的橡胶体都可使用。毛病不在胶体本身,而是在整个 伸缩装置结构的设计是否合理。瑞杰路桥公司的伸缩装置、近几年应用较多的TST伸缩装置设计比较合理, 在行车时它具有较高的刚度,在温度变化时又变形灵活。

4.4从目前已经施工的伸缩装置来看,板式伸缩装置的平整度较好,其原因是胶体内不仅加入了足够数量的 钢板以增加变形体的刚度,而且又有足够数量的铆钉使伸缩体同桥梁变形体的联结比较牢固,不至于象原来 空心板橡胶伸缩缝那样易于脱出。

4 结语

     桥梁伸缩缝的破坏,对桥梁使用性能以及通车都会带来严重的影响,因此必须加强桥梁伸缩缝的优化设计,从伸缩缝类型、结构以及环境等相关因素进行强化设计,才能确保伸缩缝在今后的使用中,满足桥梁使用性能。

参考文献

[1]刘鹏.桥梁伸缩缝设计选型要点[J].山西建筑.2009.(31).333-334.

[2]张伟.赵山渡渡槽伸缩缝处理方案设计[J].大坝与安全.2009.(3).78-80.

[3]郭风俊.桥梁伸缩缝设计及安装[J].科学之友.A版.2007.(06B).54-55.

总而言之,道路桥梁工程伸缩缝施工质量直接影响着工程的整体质量和使用寿命,因此,在实际施工过程中,应

从全局角度出发,对道路桥梁工程伸缩缝施工技术要点进行有效掌握,并通过施工前准备、现场施工管理、材料管理

和质量验收,提高伸缩缝施工的质量保证系数,降低工程运行风险

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和质量验收,提高伸缩缝施工的质量保证系数,降低工程运行风险

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