单元式多向变位梳形板桥梁伸缩装置技术.docVIP

浅谈我国桥梁伸缩装置应用现状及单元式多向变位梳形板桥梁伸缩装置的应用 王 博 摘要：本文通过对我国现有桥梁伸缩装置的使用情况调研和主要病害原因的分析，介绍了单元式多向变位梳形板桥梁伸缩装置的技术性能特点和在公路桥梁工程中的应用。关键词：公路桥梁 桥梁伸缩装置　伸缩装置 多向变位 病害 1、引言 在桥梁结构设计中，通常在桥的两梁端之间、梁端与桥台之间设置伸缩装置，它的作用是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构之间的位移和转动，是桥梁结构的重要构件。理想的伸缩装置必须满足桥梁在气温、风力、荷载、地振等外力作用下产生的纵向、竖向、横向、扭转等多向变位要求；装置的锚固是牢固可靠、经久耐用的，能够抵抗机械磨损、碰撞；车辆行驶平稳、舒适；能防止雨水和垃圾渗入；安装方便、简单，易检查且便于维修养护。 由于伸缩装置的受力条件和变位机理非常复杂而多变，气温变化、混凝土收缩与徐变、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，桥梁伸缩装置装置易产生早期破坏、缝体变形和后浇混凝土表面局部剥落，甚至破损等病害。因此它是桥梁工程中最容易损坏的部件，并且它的损坏对社会和交通安全都会带来重大的危害。 2、国内现有桥梁伸缩装置使用情况简介 随着经济的发展，人们对行车的舒适性、安全性、可靠性要求已越来越高，桥梁伸缩装置作为桥梁结构中行车安全性能的主要附构件已得到高度的重视,伸缩装置发展至今最具代表性的有： 2.1 普通梳齿板类桥梁伸缩装置 上世纪七、八十年代流行欧美的悬臂式梳齿板装置，这种装置具有行车平顺，冲击力小等优点,但由于其抗疲劳、防尘、防水性能差，伸缩量小，不适应转角变位等缺点，没有被广泛延用。 图1：普通梳齿板桥梁伸缩装置损坏图片 2.2 异型钢类模数式桥梁伸缩装置 八十年代以后，我国的桥梁逐步向长大化发展，这时模数式伸缩装置从欧美陆续进口，这种装置因其纵向变位量大、制造方便等优点至目前仍被广泛应用。其结构主要由中梁、支承横梁、支座、橡胶止水带等组成，是一种格栅式装置。该类伸缩装置有相当长的应用历史和很多工程实例，但由于其结构与性能的缺陷，在已使用的国内外工程中出现了很多严重的损坏现象，并导致重大的交通事故。主要表现为：型钢断裂；承压支座脱落；止水带破裂等问题。 图2：异型钢模数式桥梁伸缩装置损坏图片 图3：异型钢模数式桥梁伸缩装置损坏图片2.3 单元式多向变位梳形板桥梁伸缩装置 RB单元式多向变位梳形板桥梁伸缩装置是宁波路宝科技实业集团有限公司针对传统模数式及梳形伸缩装置存在的不足，特别是在悬索桥、斜拉桥桥梁的纵、横、扭转等多向变位功能上展开了广泛的研究与实践的基础上，成功研制的具有国际领先水平的新一代桥梁伸缩装置。装置具有优越的水平、竖向及扭转性能、抗疲劳和冲击能力强、行车舒适性好、施工安装及养护维修简便等特点。 2002年首次在杭宁高速中得以应用，2006年度该产品获得了国家技术发明奖二等奖的致高荣誉。10年来，该类伸缩装置已在杭州湾跨海大桥、上海闵浦大桥等国内、外知名的各类桥梁工程中应用了20万延米，至今未出现因产品质量而导致的严重损坏现象。 图4：元式多向变位梳形板桥梁伸缩装置应用照片 图5：元式多向变位梳形板桥梁伸缩装置应用照片3、桥梁伸缩装置早期损坏的原因分析 通过对一般公路和高速公路桥梁伸缩装置损坏进行现场调查，分析研究，伸缩装置损坏的原因主要存在以下几个方面： 3.1 施工方面的原因 3.1.1 对桥梁伸缩装置施工工艺重视不够，未能严格掌握施工工艺和标准，并按安装程序及有关操作要求施工，致使伸缩装置不能正常工作； 3.1.2 伸缩装置两侧水泥砼和沥青砼铺装层结合不好，碾压不密实，表面标高与路面或桥面的设计标高不相吻合，造成伸缩装置处不平顺，在车辆荷载多次反复作用下，受冲击易产生开裂、脱落，加上刚柔相接，容易产生台阶，最终引起伸缩装置的破坏； 3.1.3伸缩装置施工过程中，前期的梁端间隙过大、安装深度不足、预埋钢筋缺失等施工缺陷未能及时修复处理；后浇混凝土浇注不密实，出现蜂窝、空洞等，达不到设计的强度要求，难以承受车辆荷载的强烈冲击。有时提前开放交通，致使过渡段的锚固混凝土产生早期损伤，从而导致伸缩装置过早破损； 3.1.4 施工时间短、施工质量不稳定 伸缩装置安装施工一般已到了工程结尾阶段，施工时间短，为了赶竣工通车，忽视内部质量管理，施工人员疏忽大意，伸缩装置锚固不够牢固，后浇混凝土养护时间不足，给伸缩装置本身造成隐患，质量不能保证。 3.2 伸缩装置产品质量的原因 3.2.1 伸缩装置生产质量不过关，所选用材料不合理，偷工减料，导致伸缩装置抗冲击、抗疲劳性能下降，出现早期损坏； 3.2.2 伸缩装置结构设计不合理，无法满足桥梁的多向变位要求，装置内部构件因转角受力而脱