李俊蘭

上海浦東發(fā)展（集團(tuán)）有限公司 上海 200127

一般情況下，在動(dòng)靜態(tài)荷載、溫度變化、線路縱坡等因素的共同作用下，橋面會(huì)發(fā)生沿平行和垂直于橋梁軸線方向的變形，因此為了適應(yīng)變形，須在2跨（或2聯(lián)）梁端、梁端與橋臺(tái)之間設(shè)置伸縮裝置。然而，隨著城市交通流量與密度的快速增長(zhǎng)，伸縮裝置的性能與壽命被迫加速衰減，不但嚴(yán)重影響了行車的舒適性和安全性，而且還容易損壞連接部位結(jié)構(gòu)[1]，從而增加養(yǎng)護(hù)和維修的成本。本文在討論目前主要的4種形式（異形鋼單縫式、模數(shù)式、梳齒板式、無(wú)縫式）的伸縮裝置的基礎(chǔ)上，以上海市重大建設(shè)項(xiàng)目——濟(jì)陽(yáng)路（盧浦大橋—閔行區(qū)界）快速化改建工程1標(biāo)段高架為研究載體，簡(jiǎn)要分析了這4種伸縮裝置的施工及應(yīng)用效果，以期為城市高架橋面伸縮裝置應(yīng)用提供參考。

1 伸縮裝置特點(diǎn)分析

按結(jié)構(gòu)分類，伸縮裝置主要包括異形鋼單縫式、模數(shù)式、梳齒板式和無(wú)縫式這4種，且各自存在設(shè)計(jì)、施工、性能、經(jīng)濟(jì)和推廣應(yīng)用等方面的不足。

1.1 異形鋼單縫式伸縮裝置

異形鋼單縫式伸縮裝置（圖1）由單縫鋼和橡膠密封帶組成，伸縮量不超過(guò)80 mm，主要應(yīng)用于中小橋橋面，雖然使用量大、成本低、易施工，但存在車輛通過(guò)時(shí)輪胎沖擊型鋼的噪聲大、抗疲勞性較差、耐候性差等缺點(diǎn)[2]，且縫隙處易堆積各種雜物。

圖1 異形鋼單縫式伸縮裝置

1.2 模數(shù)式伸縮裝置

模數(shù)式伸縮裝置（圖2）是一種伸縮量可高達(dá)160 mm以上的伸縮體，其應(yīng)用較為廣泛，使用量較大，但相比異形鋼單縫式伸縮裝置，應(yīng)用成本偏高，而且伸縮裝置錨固區(qū)容易發(fā)生混凝土開裂破損、松散等情況[3]，以及存在車輛通過(guò)時(shí)輪胎沖擊型鋼的噪聲大等問(wèn)題。

1.3 梳齒板式伸縮裝置

梳齒板式伸縮裝置主要由一對(duì)相互咬合梳形齒板（懸臂、固定或活動(dòng)）、導(dǎo)水裝置和不銹鋼板組成（圖3）。該類伸縮體伸縮量不小于60 mm，最大伸縮量可以超過(guò)1 000 mm，一般應(yīng)用于伸縮量不超過(guò)300 mm的橋梁工程。

圖3 梳齒板式伸縮裝置

該類伸縮裝置造價(jià)比較低、防滑、維修方便，但容易發(fā)生梳齒鋼板螺帽過(guò)早松動(dòng)、損壞更換后連接強(qiáng)度降幅較大、安裝高差平整度不易控制導(dǎo)致跳車、兩側(cè)混凝土帶開裂、輪胎對(duì)鋼板的沖擊噪聲較大等問(wèn)題[4]。此外，各類雜物易匯集于梳齒間的縫隙處。

圖2 模數(shù)式伸縮裝置

1.4 無(wú)縫式伸縮裝置

無(wú)縫式伸縮裝置又稱橡膠式伸縮裝置（圖4），由彈性伸縮體和隔離膜組成，伸縮范圍在20～100 mm之間，具有易維修、防水防塵效果好、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，但該類伸縮裝置不僅工程造價(jià)成本相對(duì)較高、應(yīng)用量偏少，而且受到溫度變化影響大。橡膠板受到拉伸和壓縮后會(huì)導(dǎo)致與路面的平整度下降，受車輪沖擊后易出現(xiàn)損壞、螺栓松動(dòng)、可靠性下降等問(wèn)題。

圖4 無(wú)縫式伸縮裝置

2 新型降噪減震伸縮裝置與工程概況

綜上所述，目前幾種常規(guī)類型的伸縮裝置均存在一定的不足。因此，在濟(jì)陽(yáng)路快速化改建工程1標(biāo)段項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)單位聯(lián)合幾家單位合作開發(fā)并研制出了一種新型降噪減震伸縮裝置，并在濟(jì)陽(yáng)路快速化改建工程1標(biāo)段總承包課題組的支持下，進(jìn)一步開展了其工程應(yīng)用研究。

2.1 新型降噪減震伸縮裝置特點(diǎn)

該新型降噪減震伸縮裝置（圖5）綜合吸收了目前幾種常規(guī)伸縮裝置各自的優(yōu)點(diǎn)：

圖5 新型降噪減震伸縮裝置

1）橡膠伸縮體與邊鋼梁熱硫化形成本體，省去伸縮體與鋼構(gòu)件的固定螺栓，避免伸縮裝置松動(dòng)、脫落，保障行車安全。

2）采用波形伸縮槽與高耐磨橡膠曲線輪胎型花紋，使汽車輪胎著地面與波形伸縮槽沿口呈斜交接觸，不但能充分減弱輪胎沖擊伸縮槽時(shí)產(chǎn)生的噪聲，而且在伸縮量最大時(shí)，伸縮槽也能變位均勻以及保持伸縮裝置平整。

3）設(shè)置高阻尼橡膠支座。設(shè)置于伸縮體支承鋼板下的高阻尼減震橡膠支座，可以增加結(jié)構(gòu)阻尼和吸能效果，有效吸收車輛輪胎的沖擊動(dòng)能，同時(shí)又減小了震動(dòng)和噪聲。

4）節(jié)段拼接處采用自硫性橡膠膠黏劑固定，節(jié)段長(zhǎng)1.2 m，兩節(jié)段卡槽連接固定，中間加注自硫性橡膠膠黏劑固定，防水性能良好。

2.2 工程概況

作為上海市骨干道路網(wǎng)“一橫三環(huán)＋十字九射”快速路系統(tǒng)中的重要組成部分，濟(jì)陽(yáng)路（盧浦大橋—閔行區(qū)界）快速化改建工程與南北高架、延安路高架共同構(gòu)成了上海市中心城區(qū)“十字”交通骨架。濟(jì)陽(yáng)路（盧浦大橋—閔行區(qū)界）快速化改建工程1標(biāo)段（圖6），北起盧浦大橋引橋，南至中環(huán)線（圖6中紅色框范圍），全長(zhǎng)3 885.193 m。道路斷面形式為“主線高架＋地面輔路”，主線統(tǒng)一采用雙向6車道，地面輔道主干路路段采用雙向6快2慢。

圖6 濟(jì)陽(yáng)路快速化改建工程1標(biāo)段平面示意

2.3 新型降噪減震伸縮裝置應(yīng)用區(qū)域

由于新型降噪減震伸縮裝置具有優(yōu)異的整體性和減震等性能，課題組選擇本項(xiàng)目中特殊的橋面銜接區(qū)域開展該伸縮裝置的應(yīng)用研究。

主線高架墩柱47#和50#處位置特殊（圖7），是連續(xù)鋼-混組合板梁與連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)箱梁的銜接位置，其中47#～50#連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)箱梁（66.5 m＋80 m＋66.5 m）跨越川楊河。課題組選擇這2個(gè)位置區(qū)域應(yīng)用4組新型降噪減震伸縮裝置（東幅與西幅高架各應(yīng)用2組）。

圖7 主線高架立面布置示意

3 應(yīng)用及效果

3.1 JJZ-200降噪減震伸縮裝置技術(shù)參數(shù)

試驗(yàn)的4組降噪減震伸縮裝置型號(hào)為JJZ-200，其順橋向的伸長(zhǎng)量和壓縮量分別為110 mm和90 mm，且相比常規(guī)伸縮裝置，噪聲降低量超過(guò)8 dB，規(guī)格參數(shù)如表1所示。

表1 JJZ-200規(guī)格參數(shù)

3.2 安裝應(yīng)用過(guò)程

JJZ-200伸縮裝置的施工工藝流程為：橋面板鋪裝（濟(jì)陽(yáng)路主線高架采用OGFC-13鋪筑）→切縫→縫槽表面清理→構(gòu)件安裝→固定構(gòu)件位置及標(biāo)高→高強(qiáng)度耐磨波形橡膠伸縮體節(jié)段拼接→安裝過(guò)渡板等。

3.3 應(yīng)用效果

在完成伸縮裝置安裝后，自濟(jì)陽(yáng)路快速化改建工程主線高架通車至今已超過(guò)3個(gè)月，課題組一方面多次駕車體驗(yàn)通過(guò)該伸縮裝置的感受，駕駛不同車型汽車（小轎車、SUV、MPV）均未感受到明顯的震動(dòng)；另一方面多次對(duì)比監(jiān)測(cè)該工程橋面的瀝青路面、異形鋼單縫式伸縮裝置、梳齒板式伸縮裝置和JJZ-200伸縮裝置的噪聲值（東、西幅各測(cè)5次，取平均值）。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，相比梳齒板式伸縮裝置，車輛通過(guò)該類伸縮裝置的噪聲值降低量超過(guò)10 dB，且不同行車速度條件下的噪聲值均接近濟(jì)陽(yáng)路主線高架排水性瀝青路面噪聲值（排水性瀝青路面OGFC-13比常規(guī)瀝青路面行車噪聲低）。

4 結(jié)語(yǔ)

新型降噪減震伸縮裝置在濟(jì)陽(yáng)路快速化改建工程應(yīng)用研究的結(jié)果表明，相比其他形式的伸縮裝置，該裝置降噪減震效果好，因而就性能與應(yīng)用效果而言，該類伸縮裝置的推廣與應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢(shì)突出。

然而，可能與該類產(chǎn)品尚處于初期推廣應(yīng)用階段有關(guān)，應(yīng)用成本仍比較高，后續(xù)需要通過(guò)大規(guī)模應(yīng)用與技術(shù)產(chǎn)品優(yōu)化，降低成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。