浅析桥梁伸缩缝的分类及施工方法.pdf

天 啼 工 柱 2 0 0 9 年 第 1 期 ( 总 第 7 9 期 ) 浅析桥梁伸缩缝 的分类及施工方法 刘晓蕊吴 冬 ( 第三市政公路 工程有限公司 ) 摘要：伸缩缝是 桥梁 结构中必不可少 的部分 ，伸缩缝质量 的好 坏不仅影响桥梁的美观 ，而且对 行车安全及桥梁的使用寿命 也有 着重要 的影响 。本文简单介绍 了伸缩缝 的种 类、使用情况 以及施工方法 。 关键词 ：伸缩缝 ；桥梁 ；施工 伸缩缝是桥梁构造中必不可少的一部分 。由 于气温变化、混凝土收缩、活载作用等各种 因素 的影响 ， 桥跨结构会发生变形 ， 进而导致梁端发 生位移。为了避免结构因此产生 内部应力，桥梁 施工 中必须在桥面两端之间及梁端与桥台背墙之 间设置伸缩缝 ，并在伸缩缝处设置伸缩装置 ，且 在伸缩缝 附近 的栏杆、人行道等结构也应断开， 以满足梁体的 自由变形 。 桥梁伸缩装置直接暴露在大气 中，承受各种 荷载 的反复作用，如有损坏会导致跳车、渗水等 不 良现象，使伸缩缝本身承受很大 的冲击，进而 影响行车安全及桥梁的使用寿命。所以桥梁伸缩 缝是桥梁结构中易损坏又较难修缮的部位，在设 计与施工中应给予足够的重视 。 1 桥梁伸缩缝 的种类 1 1 填塞式伸缩缝 这种伸 缩缝材 料 多为油毛毡 和沥青 ， 造价 低，施工工艺简单， 但伸缩量较小仅为 o 2 5 i l 1 m ， 所以一般在小跨径 旧桥 中使用此种伸缩缝。该伸 缩缝虽然造价低 ，但是因为在气温升高时伸缩缝 内的填料会被挤出 ， 而气温 降低时填料却不能复 原 ， 这样就破坏了伸缩缝的防水性 ，同时会造成 板体钢筋锈蚀 ，所以相对其它种类的伸缩缝寿命 较短 。 1 2 钢板式伸缩缝 钢板 式伸 缩缝有两种形式 ：锌铁皮 u 形伸 缩缝和搭接板式伸缩缝 。 前者施 工简 单、造价 低多用于人行道及 中、小跨径的桥梁，所能适用 的变形量在 2 0 4 0 舢=i 1 的范围内；后者强度较大 。 可 以承受较 大车轮荷载 ， 但行驶性、耐久性、吸 振性较差 。 1 - 3 橡胶伸缩缝 该伸缩缝的适用范 围较广。一方面是因为橡 胶材料既富有弹性又 易于胶贴的特性使得该伸缩 缝有较好 的防水性能和降噪性；另一方面因为其 取的有效措施包括 ： 盾构掘进 的长距离化 ， 减少 中间竖井 的数量 ； 采 用特种盾构 ， 使地 中分叉 、 地 中变径处 的竖井得 以省略 ： 在操作空间得以保 证 的前提 下 ， 尽量减少 竖井 的建造面 积。此外 ， 选择合 理的施工 工法 f 地下连 续墙、 s m w工 法 、 沉箱法 ) 和竖井结构形式的选择 ( 矩形、 圆形 ) 等也很重要 ， 对此须做详细的技术经济 比较 。 9 施工高速化 高速化施工 ， 可 明显缩短工期 ， 有助 于降低 设备维护费和人工费用 ， 从而有利于总建设成本 的降低。为达到高速施工的 目的 ， 可采取的措施 有： ( 1 )掘进速度 的提高 ：即采取 大功率、大 容量的设备； ( 2 )管片拼装的高效化：增加 管片 宽度， 减少接头数量；简化接头形式，如改变螺栓式接 头为插入式接头； ( 3 )管片拼装和盾构掘进 的同时进行； ( 4 )运输高速化：包括运输设备大容量化 和运输速度 的提高 。 影 响盾构隧道建造成本 的因素有很多 ， 如隧 道长度、隧道埋深、隧道断面形状、隧道线性条 件、盾构穿越地层的地质条件、隧道沿线的环境 条件 以及障碍物情况等。因此 ， 盾构隧道 的成本 缩减要从多方面着手 。本文则是在分析 国内外众 多工程实例的基础上 ， 并结合现有的技术水平 ， 从管片和衬砌 、盾构机器设备、竖井建造和高速 化施工等几个主 要方面论述 了如何进行成本缩 减 ， 从而达到降低工程造价 的 目的。此外 ， 新技 术 的开发 、新材料和新工艺 的应用 ， 正越来越成 为降低建设成本的主要对策 。 1 9 浅析桥、粱1 申 缩缝的分类及施工方法 刘晓蕊 吴 冬 施工工艺简单、伸缩量也可以满足一般大桥的需 要又便于养护和维修。 橡胶伸缩缝根据橡胶带 ( 或板 )传力和变形 机理的不 同可分为嵌固对接式和剪切式两类 。嵌 固对接式 以橡胶 带的拉压变形来吸收梁体 的变 形。 橡胶带的断面有 3 节形、 2孔条形、 3孔条形、 m 形、w 形和倒 u形等多种形式 。由于橡胶带 伸缩缝 的橡胶 带容易弹跳 出来， 目前 已较少采 用。剪切式橡胶伸缩缝是利用橡胶伸缩体上下凹 槽之间的剪切变形来适应梁体结构的相对位移， 也叫板式橡胶伸缩缝。橡胶板 内设置重钢板跨越 梁端间隙，承受车辆荷载。板式橡胶伸缩缝是一 种刚柔结合的装置，具有一定的竖 向刚度 ，跨越 间隙的能力大 ( 变形范 围可达 3 0 3 0 0 mm) ，连 接牢固可靠 ，行车平稳舒适，并具有 良好 的吸振 作用。 1 4 组合式伸缩装置 组合伸缩缝是采用橡胶与钢板或型钢组合而 成 的，能够适应更大的变形量，特大桥和大桥应 采用这种伸缩缝 。组合伸缩缝有多种形式，构造 也较复杂。这类伸缩装置，其构造的共同点在于 均系 由 v形截面或其他截面形状 的橡胶密封条 ( 带 ) ，嵌接于异形边钢梁和 中钢梁 内组成可伸 缩的密封体 。异形钢梁直接承受车辆荷载 ，其高 度应根据计算确定，但不应小于 7 0 mm，并应具 有强力 的锚 固系统。根据需要的伸缩量，可随意 增加中钢梁和密封橡胶条 ( 带)的数量，加工组 装成各种伸缩量的系列产品。 1 5 t s t碎石弹性伸缩缝 t s t碎石弹性伸缩缝是近年来开发应用的一 种桥梁 伸缩缝 ，适用 于伸缩量不 超过 5 0 mm 的 中、 小跨径桥梁， t s t碎石弹性伸缩缝构造简单， 施工方便快捷，易于维修和更换，通常施工完成 后 2 3 h即可开放交通。由于 t s t碎石弹塑性体 与前后桥面或路面铺装形成连续体，因而桥面平 整无缝隙，行车时不致产生冲击、振动等 ，舒适 性较好，本身的防水性也较好。t s t碎石弹性体 可 以在各个方向发生变形，因此这种弹性伸缩缝 还可以满足弯桥、坡桥和斜桥在纵、横、竖三个 方 向的伸缩与变形，亦可用于人行道伸缩缝。鉴 于 以上优 点，t s t碎石弹性体伸缩缝具有 良好的 应用前景。但由于是在路面铺装完成后再用切割 器切割路面 ，并在其槽 口内注入嵌缝材料而成的 构造，故仅适用于较小的接缝部位 ，适用范围有 所限制。 2 桥梁伸缩缝的施工过程及方法 20 为了保证施工控制简单又能达到高质量 ，目 前伸缩缝的施工一般都在桥面黑色铺装连续摊铺 完成 以后进行，一般桥梁伸缩缝的施工分为四个 步骤：开槽 、安装、浇筑混凝土以及养护。 2 1 开槽 进行桥梁伸缩缝施工时 ， 首先应确定开槽的 宽度 ， 准确放样，用切割机进行切割。 2 2 安装 应考虑到现场气温与出厂时气温的差异 ， 若 差异较大 ， 应调整组装定位的空隙值 。伸缩装置 大于 1 6 o mm 时 ， 应依照伸缩装 置位移保护箱的 位置 ， 切断发生干涉 的预埋钢筋 。安装伸缩缝应 以两侧沥青混凝土面层为准 ， 控制伸缩装置的标 高。 2 - 3 浇筑 混凝 土 混凝土的坍落度应 2 c m ， 在混凝土振捣 时 应两侧同时进行 。在混凝土捣实后 ， 搓出水泥浆 ， 并与伸缩装置的顶面平齐。 2 4 养护 浇筑完成后 ， 混凝土表面应加覆盖物 ， 并洒 水养护，养护时间应不小于 7昼夜 。在强度达到 设计强度的 5 0 以上 时 ， 可以安装橡胶密封条 ， 等强度达到设计强度后即可通行。 3 小结 由于混凝土的收缩与徐变、各种荷载所引起 的桥梁挠度 、桥面纵坡及 行车制动力等 因素 的 影响 ， 桥梁伸缩缝会产 生早期破坏、缝体脱落和 现浇混凝土表面局部剥落 ， 甚至破损等病害。这 些情况 的出现 ， 会造成跳车、噪音影响行车安全 及桥梁使用寿命 ；同时伸缩缝损坏后 ， 也会使防 水层遭到破坏，出现渗水 ， 这样会使梁体受到侵 蚀、支座锈蚀 ， 也会影响桥梁的整体结构安全 。 为了减少这些情况 的出现，伸缩缝的施工质量显 得至关重要，一定要保证伸缩缝的密实度。 另外伸缩装置的选择也要考虑多种因素，除 了刚度和质量外还应考虑能否满足梁与梁和梁与 台之 间的位移 ： 能否保证车辆安全行驶 ； 及是