陳彥田
(黑龍江省收費(fèi)公路管理局牡丹江管理處)
(1)能夠滿足橋梁自由伸縮的要求,保證有足夠的伸縮量。
(2)伸縮裝置牢固可靠,與橋梁結(jié)構(gòu)連為整休,抗沖擊,經(jīng)久耐用。
(3)橋面平坦,行駛性良好,車輛駛過(guò)時(shí)應(yīng)平順,無(wú)突跳和噪聲。
(4)具有能夠安全防水和排水的構(gòu)造,有效防止雨水滲入。
(5)能有效防止垃圾滲入阻塞。對(duì)于敞露式的伸縮縫要便于檢查和清除縫下溝槽的污物。
(6)構(gòu)造簡(jiǎn)單,施工、安裝方便,且養(yǎng)護(hù)、修理與更換方便。
(7)經(jīng)濟(jì)價(jià)廉。
伸縮縫類型的選擇主要依據(jù)伸縮縫所需要的變形量的大小來(lái)選擇。計(jì)算變形量時(shí),主要考慮以安裝伸縮縫時(shí)的溫度為基準(zhǔn),將溫度變化引起的伸長(zhǎng)量和縮短量,以及混凝土徐變和干燥收縮引起的收縮量作為基本的伸縮量。對(duì)于其他因素,如制造與安裝誤差等,一般作為安全富裕量來(lái)考慮,其通??砂从?jì)算變形量的30%估算。其總的變形量為上述變量之和。
(1)U形鋅鐵皮式伸縮縫:此種伸縮縫是一種簡(jiǎn)易的伸縮裝置。一般用于中、小跨徑的橋梁,所能適應(yīng)的變形量在20~40mm以內(nèi)。這種仲縮縫以U形鋅鐵皮作為跨縫材料,鋅鐵皮分上、下兩層,上層的彎曲部分開鑿梅花眼,其上設(shè)置石棉纖維墊繩,然后用瀝青膠填塞,這樣,當(dāng)橋面伸縮時(shí),鋅鐵皮可隨之變形;下層鋅鐵皮可以將滲下的雨水沿橋橫向排出橋外。采用相應(yīng)的措施,該種伸縮縫還可以很好地配合橋面的連續(xù)。人行道部分的伸縮縫構(gòu)造,通常用一層U形鋅鐵皮跨搭,其上再填充瀝青膏即可。
(2)TST碎石彈性伸縮縫:TST碎石彈性伸縮縫適用于伸縮量不超過(guò)50mm的中、小跨徑橋梁,在現(xiàn)場(chǎng)將特制的彈塑性復(fù)合材料TST加熱熔融后,灌入經(jīng)過(guò)清洗加熱的碎石中,即形成了TST碎石彈性伸縮縫。碎石用以支撐車輛荷載,TST彈塑性體在-25至+60℃條件下能夠滿足伸縮量的要求。TST碎石彈性伸縮縫構(gòu)造簡(jiǎn)單,施工方便快捷,易于維修和更換,通常施工完成后2~3h即可開放交通。由于TST碎石彈塑性體與前后橋面或路面鋪裝形成連續(xù)體,因而橋面平整元縫隙,行車時(shí)不致產(chǎn)生沖擊、振動(dòng)等,舒適性較好,其本身的防水性也較好。TST碎石彈性體可以在各個(gè)方向發(fā)生變形,因此這種彈性伸縮縫還可以滿足彎橋、坡橋和斜橋在縱、橫、豎三個(gè)方向的伸縮與變形,也可用于人行道伸縮縫。鑒于以上憂點(diǎn),TST碎石彈性體伸縮縫具有良好的應(yīng)用前景。但由于是在路面鋪裝完成后再用切割器切割路面,并在其槽口內(nèi)注入嵌縫材料而成的構(gòu)造,故僅適用于較小的接縫部位,適用范圍有所限制。
(3)鋼板式伸縮縫:鋼板式伸縮縫是用鋼材作為跨縫材料,能直接承受車輪荷載的一種構(gòu)造。過(guò)去,這種伸縮裝置多用于鋼橋,現(xiàn)在也用于混凝土橋梁。鋼板式伸縮縫的種類繁多,構(gòu)造復(fù)雜,能夠適應(yīng)較大范圍的梁端變形。
(4)橡膠伸縮縫:橡膠伸縮縫采用各種斷面形狀的橡膠帶(或板)作為嵌縫材料。由于橡膠(一般為氯丁橡膠)既富有彈性,又易于膠貼,并且能滿足變形要求和具備防水功能,施工及養(yǎng)護(hù)維修也很方便。目前,在國(guó)內(nèi)外橋梁工程中得到廣泛的應(yīng)用。
橡膠伸縮縫根據(jù)橡膠帶(或板)傳力和變形機(jī)理的不同可分為嵌固對(duì)接式和剪切式兩類。
嵌固對(duì)接式以橡膠帶的拉壓變形來(lái)吸收梁體的變形。橡膠帶的斷面有3節(jié)形、2孔條形、3孔條形、M形、W形和倒U形等多種形式。通常將梁架好后,在梁端焊上角鋼,涂上膠后,再將橡膠嵌條強(qiáng)行嵌入,或者用不同形狀的鋼構(gòu)件將不同形狀的橡膠條嵌牢固定即可。
板式橡膠伸縮縫是利用橡膠伸縮體上下凹槽之間的剪切變形來(lái)適應(yīng)梁體結(jié)構(gòu)的相對(duì)位移,因此也稱為剪切式橡膠伸縮縫。板內(nèi)埋設(shè)承重鋼板跨越梁端間隙,承受車輛荷載。橡膠板兩側(cè)預(yù)埋兩塊錨固鋼板,并設(shè)有預(yù)留螺栓孔,通過(guò)螺栓與梁端連成整體。板式橡膠伸縮縫是一種剛?cè)峤Y(jié)合的裝置,具有一定的豎向剛度,跨越間隙的能力大(變形范圍可達(dá)30~300mm),連接牢固可靠,行車平穩(wěn)舒適,并具有良好的吸振作用。結(jié)合各地的實(shí)際情況,我國(guó)己經(jīng)生產(chǎn)出各種形式的板式橡膠伸縮裝置,并投放到國(guó)內(nèi)橋梁工程的應(yīng)用中。
(5)組合式伸縮裝置:組合伸縮縫(或模數(shù)式伸縮縫)是采用橡膠與鋼板或型鋼組合而成的,能夠適應(yīng)更大的變形量。特大橋和大橋應(yīng)采用這種伸縮縫。組合伸縮縫有多種形式,構(gòu)造也較復(fù)雜。這類伸縮裝置,其構(gòu)造的共同點(diǎn)在于均是由V形截面或其他截面形狀的橡膠密封條(帶),嵌接于異形邊鋼梁和中鋼梁內(nèi)組成可伸縮的密封條。異形鋼梁直接承受車輛荷載,其高度應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定,但不應(yīng)小于70mm,并應(yīng)具有強(qiáng)力的錨固系統(tǒng)。根據(jù)伸縮量的需要,可隨意增加中鋼梁和密封橡膠條的數(shù)量,加工組成各種伸縮量的系列產(chǎn)品。
總之,橋梁運(yùn)營(yíng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,橋面上的仲縮縫在使用中很容易破壞,因此對(duì)于多跨簡(jiǎn)支梁橋,為了提高行車的舒適性,減輕橋梁的養(yǎng)護(hù)工作和延長(zhǎng)橋梁的使用壽命,橋面應(yīng)盡量連續(xù),使得多孔簡(jiǎn)支梁橋在豎直荷載作用下為簡(jiǎn)支體系,水平力作用下具有一定連續(xù)功能的結(jié)構(gòu)。橋面連續(xù)構(gòu)造的做法較多,如一種剛性橋面鋪裝層相連的做法,它是將兩梁端用Ф22鋼筋搭焊,其上鋪設(shè)薄鋼板,借以承托現(xiàn)澆筑的橋面混凝土,在支點(diǎn)區(qū)還加設(shè)橋面鋼筋網(wǎng),并在其頂面設(shè)一條假縫,內(nèi)嵌木條。
采用橋面連續(xù)構(gòu)造時(shí),連續(xù)部分橋面易于開裂。為改善橋梁結(jié)構(gòu)受力狀態(tài),可以采用簡(jiǎn)支-連續(xù)構(gòu)造,使多跨簡(jiǎn)支梁在一期恒載作用下處于簡(jiǎn)支體系受力,然后將相鄰兩梁端做完全固結(jié)處理,在二期恒載和活載作用下處于連續(xù)體系受力,避免了簡(jiǎn)易橋面連續(xù)易開裂的缺點(diǎn),并使結(jié)構(gòu)很好地呈現(xiàn)出連續(xù)梁橋的特性,適合地基良好的場(chǎng)合。在施工時(shí)、通車使用時(shí)都必須認(rèn)真履行各部職責(zé),后期的養(yǎng)護(hù)工作也應(yīng)及時(shí),這樣才能夠保證此部位的使用壽命,進(jìn)而保證整個(gè)結(jié)構(gòu)物的使用功能。