張東明

摘要：伸縮裝置良好的施工安裝質(zhì)量是保證伸縮裝置使用效果好壞的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，安裝時(shí)應(yīng)給予足夠的重視，采取相關(guān)措施保證質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：伸縮裝置；伸縮量計(jì)算；施工控制

橋梁伸縮裝置是連接梁與路(或梁)的重要構(gòu)件，它長期暴露在大氣中，直接承受車輪荷載的反復(fù)沖擊，既影響車道的平整度，又容易損壞難以修補(bǔ)。特別是在設(shè)計(jì)、施工上稍有缺陷或不足，就會引起伸縮裝置的早期破壞。橋梁伸縮裝置是為使車輛平穩(wěn)通過橋面并滿足橋梁上部結(jié)構(gòu)變形的需要，在橋梁伸縮處設(shè)置的由橡膠和鋼材等構(gòu)件組成的各種裝置的總稱。它主要由傳力支承體系和位移控制體系組成，它的主要功能一是將車輛垂直和水平荷載通過支承結(jié)構(gòu)傳遞到梁體，二是適應(yīng)橋梁縱橫位移的變化和梁端翹曲發(fā)生的轉(zhuǎn)角變化。

1 影響伸縮裝置伸縮量的基本因素

1.1 溫度的變化

溫度的變化主要受以下幾個(gè)方面的影響：橋梁所處的緯度；季節(jié)和時(shí)刻；大氣透明度；橋梁結(jié)構(gòu)材料的熱性能；橋梁的結(jié)構(gòu)及橋梁的粗糙程度。

溫度變化對橋梁的影響又分為線形溫度變化和非線形溫度變化，其中線形溫度變化引起的橋梁結(jié)構(gòu)伸縮量占結(jié)構(gòu)全部伸縮量的絕大部分，通過分析線性溫度變化對橋梁結(jié)構(gòu)的作用，確定橋梁結(jié)構(gòu)所處的溫度變化范圍。

1.2 混凝土的收縮和徐變

混凝土的收縮徐變是混凝土本身所固有的一種特性，是一種隨機(jī)的現(xiàn)象，水灰比、塌落度、水泥品種、配合比、溫度、相對濕度、混凝土的加載齡期、持荷時(shí)間、混凝土的強(qiáng)度等對混凝土的收縮和徐變影響很大。

應(yīng)注意的是，安裝伸縮裝置時(shí)，收縮和徐變已經(jīng)發(fā)展到一定程度，計(jì)算時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)的伸縮量，應(yīng)以安裝時(shí)刻作為基準(zhǔn)時(shí)刻，對混凝土的收縮和徐變系數(shù)可以折減。

1.3 縱向坡度對伸縮變化的影響

橋梁伸縮裝置處于縱向坡度而且又水平安裝時(shí)，伸縮不僅在水平方向變位外，在垂直方向也有一定的錯(cuò)位。

斜橋和彎橋時(shí)的變位

斜向橋梁變位

Δd=ΔLsinα

Δc=ΔLcosα

2 橋梁伸縮量的計(jì)算：

在設(shè)置伸縮裝置時(shí)需精確計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)的伸縮量，并考慮一定的富裕量，考慮到安裝時(shí)的客觀條件與設(shè)計(jì)值有所不同，如實(shí)際安裝溫度和安裝季節(jié)與假定值不同，應(yīng)根據(jù)安裝時(shí)的實(shí)際情況對伸縮裝置的伸縮量，包括初始預(yù)壓量予以適當(dāng)調(diào)整，因此在設(shè)計(jì)圖紙對有關(guān)的內(nèi)容應(yīng)交代清楚，明確，齊全，設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)交代溫度變化范圍，計(jì)算伸縮量所采用的橋梁結(jié)構(gòu)的梁長，設(shè)計(jì)所考慮的安裝溫度及季節(jié)，安裝時(shí)混凝土的齡期等以保證伸縮裝置在今后的運(yùn)營中始終處于良好的工作狀態(tài)，而現(xiàn)在大部分圖紙所給的數(shù)據(jù)都不全，給施工單位的施工帶來一定的困難。伸縮量的計(jì)算：

2.1 溫度變化引起的伸縮量

ΔLt=(Tmax-Tmin)αL

ΔLt+=(Tmax-Tset)αL

ΔLt-=(Tset-Tmin)αL

ΔLt溫度變化引起梁體的總伸縮量

ΔLt+溫度變化引起梁體的總伸長量

ΔLt-溫度變化引起梁體的總收縮量

Tset 安裝溫度 L計(jì)算梁體的長度 α材料的膨脹系數(shù)

2.2 混凝土收縮引起的伸縮量

ΔLs=εLβ

ε收縮應(yīng)變系數(shù)

β混凝土收縮徐變折減系數(shù)

2.3 混凝土徐變引起的伸縮量

ΔLc= ΦLβ

φ徐變系數(shù)

σ預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的平均截面應(yīng)力

Ec混凝土彈性模量

2.4 荷載引起的伸縮量 R 施工中可以不考慮

橋梁的基本伸縮量

ΔL=ΔLt+ΔLs+ΔLc+ R

=(Tmax-Tmin)αL+εLβ+ ΦLβ

當(dāng)橋梁為非預(yù)應(yīng)力混凝土橋時(shí) ΦLβ=0

設(shè)計(jì)伸縮量為1.3ΔL

安裝伸縮裝置時(shí)伸縮裝置的壓縮縫寬為 X

則：nX(Tmax-Tmin)=1.3ΔL(Tmax-Tset)

（n：伸縮量為80mm時(shí)n=1，伸縮量為160mm時(shí)n=2，依次類推。）

安裝橋梁伸縮裝置前應(yīng)根據(jù)橋梁所處的環(huán)境條件，橋梁本身的結(jié)構(gòu)型式及構(gòu)成要素來計(jì)算伸縮裝置預(yù)期發(fā)生的伸縮量。

3 高速公路橋梁伸縮縫安裝采取的質(zhì)量控制措施

在高速公路南平段橋梁伸縮裝置施工過程中，采取了以下措施，確保工程質(zhì)量。

3.1 嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量:

進(jìn)場的伸縮縫異型鋼材和橡膠條等配件（須附合格證）應(yīng)與設(shè)計(jì)的相符；異型鋼材在運(yùn)輸和存放過程中，不能造成損壞或變形，并經(jīng)送檢合格后方能使用；伸縮縫裝置運(yùn)抵施工現(xiàn)場后，其存放地點(diǎn)應(yīng)盡量接近安裝位置，并放置在最少高于地面30cm的支撐物上；現(xiàn)場配合比及原材料（如：砂、碎石、水泥、鋼纖維）、鋼筋等試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)經(jīng)監(jiān)理復(fù)核滿足要求后方可使用。

3.2 開槽及驗(yàn)槽。開槽工作前，應(yīng)仔細(xì)查看鋼筋分布圖，避免開槽過程中損傷橋梁板鋼筋；應(yīng)用切縫機(jī)對鋪好路面層進(jìn)行切縫，切縫邊口應(yīng)整齊、順直，無缺損；開槽時(shí)不能將槽口以外的路面層破壞（包括破角和抬邊）；開槽后應(yīng)對槽口表面進(jìn)行鑿毛（包括槽底和兩壁），用高壓水槍沖洗槽口和構(gòu)造縫內(nèi)殘留的雜物；應(yīng)檢查構(gòu)造縫的寬度是否符合設(shè)計(jì)要求，不足時(shí)應(yīng)重新開鑿至滿足設(shè)計(jì)要求為止，超寬時(shí)必須進(jìn)行特殊處理，必要時(shí)在梁端植牛腿；開槽后應(yīng)詳細(xì)檢查預(yù)留筋的間距與尺寸規(guī)格是否符合設(shè)計(jì)要求，不符合要求時(shí)的應(yīng)及時(shí)糾正，必須時(shí)應(yīng)適當(dāng)植筋；在開清槽過程中必須做好防范措施，防止廢碴、垃圾掉入構(gòu)造縫中。

3.3 吊裝。伸縮縫裝置吊裝前，應(yīng)根據(jù)安裝時(shí)氣溫調(diào)整伸縮縫預(yù)留寬度，并及時(shí)將其固定；吊裝前應(yīng)用拉線法檢查伸縮裝置型鋼彎曲度，每米彎曲度應(yīng)小于1.5mm；吊裝時(shí)應(yīng)按照工廠標(biāo)明的吊點(diǎn)位置起吊，必要時(shí)可對吊點(diǎn)適當(dāng)加強(qiáng)；安裝時(shí)，伸縮裝置的中心線應(yīng)與橋梁中心線（即構(gòu)造縫）相重合；鋼筋焊接順序?yàn)閺闹虚g向兩側(cè)，焊縫質(zhì)量應(yīng)符合焊接規(guī)范，焊渣應(yīng)及時(shí)清除干凈；應(yīng)調(diào)整好伸縮裝置型鋼頂面平整度，采用3m直尺每隔1m檢查一次， 確保型鋼頂面與槽緣兩側(cè)砼面平齊或比槽緣兩側(cè)瀝青砼面低1-2mm。

3.4 混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)。應(yīng)用強(qiáng)力吹風(fēng)機(jī)將槽區(qū)內(nèi)雜物清理干凈，并用相應(yīng)厚度的泡沫板垂直塞入伸縮縫，要有足夠的深度和嚴(yán)密性，以防止漏漿；現(xiàn)澆混凝土之前應(yīng)對整個(gè)槽口進(jìn)行認(rèn)真檢查，并填寫《橋梁伸縮縫槽口質(zhì)量檢驗(yàn)單》和《橋梁伸縮縫安裝現(xiàn)場質(zhì)量檢驗(yàn)單》；應(yīng)用機(jī)械拌合混凝土，每一盤混凝土砂石料及其他材料應(yīng)投料準(zhǔn)確，嚴(yán)格控制水灰比，塌落度，并做好試件。所用鋼纖維質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范要求并大于600級以上；混凝土澆筑完畢后應(yīng)保持其表面平整、粗糙、無局部上凸下凹；根據(jù)混凝土試件實(shí)測結(jié)果和現(xiàn)場施工情況開放交通，確保車輛通行。

3.5 交通管治及污染防治。在伸縮縫安裝過程中，必須確保路面暢通及安全，在路線開口部設(shè)置好醒目的安全標(biāo)志及導(dǎo)向標(biāo)志；半幅開槽施工必須有明顯的施工標(biāo)志，臨近槽口部分要設(shè)置反光錐型標(biāo)志牌；必須注意對已開槽但未安裝伸縮縫的工作界面進(jìn)行保護(hù)，并用棄渣在已開槽前設(shè)置攔載路障，防止車輛碾壓；在開清槽、伸縮縫安裝、砼澆筑過程中必須在槽區(qū)兩邊的路面上鋪好彩條布，防止路面污染；開槽廢渣必須遠(yuǎn)運(yùn)，合理堆棄或填埋，不允許污染環(huán)境；應(yīng)在容易造成路面污染的機(jī)器設(shè)備下面放置接油盤和彩條布，并隨時(shí)清理油盤里的污水。

3.6 橋梁伸縮縫施工質(zhì)量控制。必須嚴(yán)格按照《橋梁伸縮縫安裝規(guī)范》（2004年版）進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]杜宇，橋梁伸縮裝置設(shè)計(jì)選型與安裝[J].2007.