新平县太平桥伸缩装置使用调查与总结[权威资料]

新平县太平桥伸缩装置使用调查与总结 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 摘要： 阐述了简支梁连续桥面连续结构及及无缝伸缩缝的基本概念，以及在新平县太平桥建设中采用的以上两者结合形式。并对以上两者结合的桥梁设计中的若干重要问题进行了初步讨论。对我国推广和应用以上两者结合桥梁有借鉴意义。 Abstract： In this paper， the basic concept of seamless expansion joints as well as simply-supported continuous bridge deck structure was elaborated， and it adopted the combination with the form of both in the construction of Taiping bridge in Xinping County. Based on above method in bridge design， several important issues were carried on the preliminary discussion， which has reference significance for promotion and application in China by using the combination with the form of both. 关键词： 桥梁；无伸缩缝；无缝伸缩缝；使用调查；总结 Key words： bridge； jointless； seamless expansion joint； investigation on using； summary U44 A 1006-4311（ 2013） 09-0106-02 桥梁的上部结构受温度的变化会发生膨胀或者是收缩，因此，在日照变化大或者季节温度变化大的地区，通常在桥梁的两端设置伸缩缝来控制结构的温度变形。 桥梁的伸缩装置是桥梁的重要附属构造之一。由于设置了伸缩装置，因此桥梁在温度影响下的变形得到了有效的控制。但是伸缩装置在使用环境中受力相对复杂造成了伸缩缝的使用寿命远远小于它的设计寿命。目前，当伸缩缝在使用中如果发生破坏，还没有一个快速 有效的抢修方法，大多都需要封闭交通后进行抢修，加之伸缩缝混凝土保护带需要很长时间进行养护，因此，公路桥梁的伸缩缝是当今桥梁施工和维护中的难题之一。它不仅占用了大量的时间，而且还严重影响了道路的正常运行并且带来了很多的安全隐患。 新平县太平桥位于新平县城，横跨平甸河，上部结构为 1-22m 部分预应力空心板梁桥，下部结构为 U 型桥台。1997 年勘察设计， 1999 年竣工通车。该桥在设计施工时未在板梁与桥台结合处设置伸缩缝，而是将桥面铺装延伸至两岸桥台背墙顶，并在桥台背墙后设置无缝伸缩缝（改性沥青弹塑体伸缩缝 ）。该桥竣工通车十三年后，调查发现其伸缩装置使用基本良好，无桥头跳车现象，有局部破损。在板梁与桥台结合处的沥青混凝土铺装产生了明显的裂纹，无缝伸缩缝有明显的沉陷及老化裂纹，见图 1。 太平桥在桥台处采用的是桥面连续，类似于全桥桥面连续无伸缩缝桥。当然太平桥还是采用了伸缩缝，只是将伸缩缝移至桥台背墙后。根据该桥竣工通车十三年的使用效果，我们讨论桥面连续无伸缩缝及无缝伸缩缝结合共同使用的问题。 在很多的桥梁设计中，为了创造一种避开维护并且符合全寿命周期的结构，简支梁结构通产采用不设置伸缩缝并且 保持桥面连续的做法，这样不仅解决了伸缩缝在施工和维护中的难题，而且使桥梁更加美观。 所谓的桥面连续指的知识桥面铺装成连续的，而桥梁的上部结构和下部结构仍旧是分离的，桥面连续结构的主要有以下几个特点： 构造简单：固结连续是超静定结构，温度和变形将产生较大的应力，为消除其应力需要复杂的构造处理，而桥面连续不改变原桥的受力模式，只是将桥面连续，构造简单。 造价较省：桥面连续结构与固结连续结构在材料上比较，混凝土量基本相同，不使用伸缩缝，但是增加了部分钢筋，因此从造价讲桥面连续结构比较 低。从工艺上与不采用桥面连续的结构基本相同，由于省去了复杂的固结结构的施工，在工期上也基本不增加。因此，桥面连续结构相对于固结连续结构的造价大大减少。 抵抗灾难的能力强：桥面连续结构是静定结构，相对于超静定结构比有以下优势：第一，部分变形不会产生大量的内力而加重主体结构的负担；第二，局部破坏不会引起其他部位的破坏或者连续破坏；第三，受灾后能够快速抢修。因此，对于多震地区，更适合采用桥梁连续结构进行桥梁设计。 桥面连续无伸缩缝桥梁主要适用于简支桥梁结构，目前应用于最大桥长为 100 150m 左右。目前桥面连续主要在桥墩上设置，对于桥台位置则通常设置各种类型的伸缩缝。有的小桥也有在一岸设置桥面连续，另一岸设置各种类型的伸缩缝的。 对于中小跨径简支梁桥来说，若全桥无论墩台均采用桥面连续无伸缩缝结构有以下优点： 省去了伸缩装置的养护和维修费用。据报道，在日本城市高速公路上伸缩装置的修缮费超过了公路管理费的15%。 由于有效的避免了桥头跳车，因此使行车更加舒适、平稳。 由于不设置伸缩装置，因此施工中就少了这个程序，不仅使工艺变得简单，而且还消除了安装伸缩缝 时的噪音。 如果设置伸缩缝，在伸缩缝位置行车会产生很大的冲击力，由于现在采用无缝的连续桥面，就大大降低了车辆行驶对桥梁产生的冲击荷载。 由于伸缩缝与桥面铺装材料不同，所以弹性模量也不同，因此行车时会对伸缩缝处产生较大冲击力，造成桥头桥面铺装层的破坏，而无缝的连续桥面就不存在这个问题。 由于连续桥面是一个整体的结构，因此相对于设置伸缩缝的结构讲，不仅增强了结构抵抗活荷载的能力，还增强了抗震能力。 由于伸缩装置的止水性能比较差，在多雨地区或者季节，桥面雨水会通过伸缩缝 渗透到桥面下面导致支座钢板及钢制支座锈蚀，从而引起其它一系列的养护问题。因此，无伸缩缝桥不存在伸缩装置渗水带来的养护问题。 虽然采用全桥桥面连续无伸缩缝结构有以上优点，但是也应注意到热胀冷缩是客观存在的，桥面连续桥梁的上部结构和下部结构都是分离的，下部构造及主梁并无特殊构造，全桥适应伸缩变形的能力还是有限，所以设置桥面伸缩变形的空间或装置是十分必要的。 桥梁无缝伸缩缝主要由改性沥青聚合粘结物与经精选并处理过的骨料拌和，形成一种具有高粘性、可柔性、可拉伸性、可压缩恢复性，并能抵抗交通荷载破 坏的桥梁伸缩缝装置，是通过弹塑性混合料自身特殊性能来适应桥梁伸缩变形。在承受荷载和振动时呈弹性，在缓力作用下呈塑性。 桥梁无缝伸缩缝构造简单，不需要设置伸缩构件以及在梁端和桥台设置预埋锚固钢筋；具有较强的抗老化、抗腐蚀性能，低温具有柔韧性，具有优异的防水作用；能够吸收各方面的变形、振动和车辆荷载的冲击；且阻尼性高，对桥梁减震有利；可满足桥梁三维变位，即纵向、横向、竖向三个方向的伸缩和变形；可有效地解决温度应力作用破损、伸缩量影响、水侵害、桥头跳车等问题；可提供平稳、良好的行车效果。与传统的刚性桥梁 伸缩缝系统相比，具有施工及维护费用低，施工、养护维修周期短等特点。 同时无缝伸缩缝（改性沥青弹塑体伸缩缝）还有造价相对较低的优点。 但是无缝伸缩缝（改性沥青弹塑体伸缩缝）也有其缺点，经过较长时间的使用，伸缩缝面层中间易出现沉陷，主要是弹塑体在重车的反复碾压下，逐步出现不可恢复的非弹性变形；在车轮的摩擦力作用下，弹塑体甚至会出现脱落、剥离现象；伸缩缝与桥面交接处出现分离，主要是伸缩缝与桥面连接主要是靠粘合剂及弹塑体本身的粘接力，在车辆轮胎碾压冲击、温度变法等共同作用下产生剪应力，使连接处逐 步产生分离；弹塑体伸缩缝面层出现细微开裂，主要是骨料集中、弹塑体老化所致。太平桥的无缝伸缩缝已有明显的沉陷及车辙。 既然全桥采用桥面连续无伸缩缝有其优点和缺点，采用无缝伸缩缝也有其优点和缺点。可否使用两者的优点，摒弃其缺点，根据太平桥两者均采用的案例，讨论两者共同使用的问题。 桥面连续一般用于中小桥，对梁通常不做特殊设计，台后引道板也同常规，按照同跨径的简支梁设计。但桥面连续受温度影响较大，应限制桥梁的长度。 桥台背墙顶施工时应尽可能做到平整，并设置与桥面铺装的隔离层。隔离 层太平桥采用的是两层油毛毡，现在看来两层油毛毡厚度太大，其变形可能对桥面铺装造成影响，若采用涂两层沥青加一层塑料布则更为理想。 台后处理很重要，因为台后处理不好就会产生跳车现象，跳车对桥台桥面连续处冲击力大，容易出现病害。如台后产生沉降，造成桥头跳车，应及时修复，避免病害扩大。 桥台桥面连续处应设置桥面连续钢筋，太平桥当初均未设置桥面连续钢筋，这是两桥在板梁与桥台结合处铺装产生了裂纹的原因之一。 在板梁与桥台结合处混凝土铺装应设置假缝，并填水泥混凝土路面填缝料。如不可避免 出现轻微裂缝，也让裂缝整齐。若裂缝扩散到沥青混凝土层，则应及时灌缝处理，防止路面水进入结构内部，则对桥梁正常运营没有影响。 为了增强桥梁的抗开裂能力，最好使用纤维网混凝土进行桥面铺装。 桥面铺装应在桥台背墙尾结束，并在此设置无缝伸缩缝，以适应伸缩。 无缝伸缩缝宽度无需通常的宽度，根据桥梁全长的大小， 3 8cm 即可。同时无缝伸缩缝的填料不采用骨料，采用改性沥青或其他优质水泥混凝土路面填缝料，此时填料的作用仅为封闭水和杂物。 无缝伸缩缝两端桥面（路面）必须平整，标 高一致，避免车辆过缝产生振动。因为已不再考虑伸缩缝受力，它也没有受力性能。车辆荷载由无缝伸缩缝两端桥面（路面）承担，因此无缝伸缩缝两端必须采用钢筋混凝土，并适当加密钢筋，设置桥头搭板是必要的。 使用过程中要注意无缝伸缩缝填料的建查和保养，发现破损，及时修复。 通过对新平县太平桥的分析，我们发现中小跨径的桥梁适合采用无伸缩缝和无缝伸缩缝结合桥梁。这种结构形式有以下几个优点：首先，构造简单，造价比较低；其次，由于部件简单、施工精度要求低并且结构的衔接部位少，因此施工速度快，大大缩短了工期； 最后，由于不设置伸缩缝，也就避免了伸缩缝问题带来的桥梁维修养护问题，不仅提高了行车的安全性和舒适性，还大大降低了桥梁养护方面的费用。因此，如果能够将无伸缩缝和无缝伸缩缝结合桥梁推广，必然会对我国桥梁的发展起到积极的促进作用，他不仅减轻了桥梁建成后的养护难题，也为桥梁的设计工作提供了新思路，必然推动我国的交通网络建设产生巨大的经济效益和社会效益。 参考文献： 1刘伟，易圣涛 .无伸缩装置的桥梁 J.公路，1987，（ 9） . 2王旭 .浅谈桥梁无缝伸缩缝的应用 J.黑龙江交 通科技， 2008，（ 10） . 3徐波，彭大文 .认识无伸缩缝桥梁一已知的和未知的 J.桥梁建设， 2003，（ 4） . 4李扬海，程潮洋，鲍卫刚等 .公路桥梁伸缩装置 M.人民交通出版社， 1997. 阅读相关文档 :使用后评价在校园公共开放空间研究中的应用 浅谈 EPC 模式下的工程项目招标策略 提升机安装及隔离法处理扁绳交叉 谈工程机械设备的维修 基于价值链理论的房地产公司组织架构调整与优化 大中型外资商业项目驻场估算师的必要性探讨 沈阳市地铁控制中心大楼电气设计 从 聊城站房使用情况谈铁路客运站的细节设计 基于工程建设全过程的造