论文发表:桥梁伸缩缝病因及防治措施__墨水学术,论文发表,发表论
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摘要:本文主要探讨桥梁伸缩缝装置的种类,从根源上分析了桥梁伸缩缝的破坏原因所在,并从工程设计和施工方面提出了防治措施,以求提高桥梁伸缩缝的使用效果。
关键词:桥梁,伸缩缝,原因,防治措施
1、桥梁伸缩缝的危害
桥梁伸缩缝是指为适应材料胀缩变形需要而在桥梁上部结构中设置的间隙。桥梁伸缩缝的作用在于调节由车辆荷载环境特征和桥梁建筑材料的物理性能所引起的上部结果之间的位移和上部结果之间的联结。桥梁伸缩缝过早的破坏是目前桥梁工程中经常碰到的一个问题,有些桥梁通车一年就出现了损坏现象,并伴随时间的推移,损坏程度逐渐加剧。同时,伸缩缝的更换也给业主带来经济损失和不良的社会影响,给行驶车辆带来不便和安全隐患。
2、桥梁伸缩缝装置的类别
桥梁伸缩缝装置发展非常快,种类越来越多,总体有以下三大种:(1)弹性体伸缩装置。弹性体伸缩装置分为锌铁皮伸缩缝和TST碎石弹性伸缩缝,弹性体伸缩装置是一种简易的伸缩缝装置,对于中小跨径的桥梁,当伸缩量在20mm-40mm以内时可以采用.TST碎石弹性伸缩缝装置,是将特制的弹塑性材料TST加热熔化后,灌人经过清洗加热的碎石中,即形成了TST碎石弹性伸缩缝,碎石用以支持车辆荷载,TST弹塑性体在一25℃ ~60℃ 条件下能够满足伸缩量的要求。(2)钢质伸缩装置。当桥梁的伸缩变形量超过50mm时,常采用钢质伸缩装置。该伸缩装置当车辆驶过时往往由于梁端转动或挠曲变形而产生拍击作用,噪声大,而且容易使结构损坏。因此,需采用设有螺栓弹簧的装置来固定滑动钢板,以减少拍击和噪声,该伸缩缝的构造相对复杂。(3)橡胶伸缩装置。该装置是利用各种不同断面形状的橡胶带作为填嵌材料的伸缩装置。由于橡胶富有弹性,易于粘贴,又能满足变形要求且具备防水功能。因此,目前在国内、外桥梁工程中已获得广泛应用。它又分为:1)条状橡胶伸缩缝:由氯丁橡胶制成,其断面有A型、2孔条型、3孔条型、M型和w型等多种型式。通常当桥梁架设完成后,在梁端焊上角钢,涂上胶水,然后将橡胶嵌条强行嵌入,或用压板螺栓压住即可。由于单根橡胶嵌条变形量有限,因此,条状橡胶伸缩缝仅适用于伸缩量在20mm-60mm的中、小跨径桥梁;2)板式橡胶伸缩缝:利用橡胶伸缩体的剪切与拉压变形来适应梁体结构的相对位移;由橡胶体内预置的加强钢板,或由橡胶体下设置的梳齿形托板跨越梁端间隙;3)组合式伸缩缝:在伸缩量要求很大的大跨度桥梁上,采用橡胶弹性体和型钢组合而成的伸缩装置,以满足大的伸缩变移要求。组合伸缩缝装置有许多形式,如双联组合伸缩装置、4联V型组合伸缩装置等,组合式伸缩装置虽然构造复杂,但可以根据变形量的需要进行调整。
3、桥梁伸缩缝的破坏机理与影响因素分析
一般,伸缩缝的破坏最先从过渡段的混凝土开始,过渡段混凝土的主要荷载为车辆轮压产生的动载,当轮压在伸缩缝上时,其荷载通过锚固系统传递到过渡段混凝土,再传递到梁板上,并产生一定的压缩变形。当车轮行驶过后,有一个应力释放的过程,会产生一定的拉应力。轮压越大,恢复压缩变形过程中产生的拉应力也越大。而过渡段混凝土与路面之间刚柔相接又很难铺平,易产生台阶,同时过渡段与伸缩缝之间也存在不平整的问题,车辆通行振动产生冲击力使使伸缩装置锚固系统和过渡段混凝土受力瞬时加大,而由此产生的振动又是高频振动,在反复的车辆瞬时荷载冲击作用下,锚固装置在反复动载振动下产生变形,与混凝土剥离,最终全部破坏。而在这个过程中锚固情况(包括锚固筋和预埋筋)和过渡段的平整度至关重要。如果每延米的锚固筋与预埋筋连接得越少,或采用扳弯预埋筋就位的话,则传达效果越差,所受的应力也就越大。如果平整越好,则除轮压外的冲击力越小,反弹时产生的拉力就越小。因此,如何保