公路桥梁新型伸缩缝的分析研究
摘要：公路桥梁的伸缩缝， 常引起汽车跳车， 车速愈快， 汽车跳动愈大。驾驶员为了减少跳车引起的振动， 往往采取减速通过， 因此， 当高速公路的桥梁 过多， 车辆处处减速， 必然使设计行车速度打了折扣， 这是一种无形的损失。另外， 由于跳车产生的撞击力， 又是损坏桥梁伸缩缝的原动力， 而目前公路桥梁广泛采用的几种伸缩缝， 因自身存在的某种缺陷， 经不起这种撞击力撞击而损坏， 用不了几年就得更换， 更换后固疾依旧。该文主要探讨公路桥梁新型伸缩缝设计与应用。
关键词：公路桥梁；新型伸缩缝；设计；应用；
中图分类号：U445 文献标识码： A
公路建设中桥梁的作用不仅要使道路交通通畅，同时要保证桥下的水路运输和排洪能力。桥梁在长期的营运中由于受自然环境，重载交通等因素的影响，会出现结构老化，砼剥落，疲劳变形等病变，而桥梁结构中最易受损的薄弱构件就
是设置在主梁端头的伸缩缝。桥梁在重载、气温变化等因素作用下会发生位移和伸缩变形，因而在结构上就需要在梁端设置伸缩缝来满足这种变形的需要。
一、现有伸缩缝的分析
1.刚度不足的伸缩缝。钢板伸缩缝和梳形板伸缩缝。这两种伸缩缝往往是自身的刚度不足，在重车的碾压下，跨中产生挠度，重复的次数多了，钢板产生塑性变形，变成了弯曲的钢板。翘起了的钢板，受到汽车撞击，必然产生跳车现象 也导致伸缩缝的损坏。
2.强度不足的伸缩缝。橡胶板式伸缩缝和橡胶条伸缩缝，它们都是用橡胶材料做成的。因为橡胶的强度较低，无论采用什么方式去固定它，首先遭到损坏的，仍然是橡胶板或橡胶条。
3.把伸缩缝宽度一分为二的伸缩缝。现应用最广泛的QMSF-160伸缩缝，是这类产品的典型例子，它是国外毛勒缝的仿制品。这种伸缩缝的特点是把下边较宽伸缩缝，转换为上面两条窄的伸缩缝并在两条窄缝中间安装橡胶止水带，阻止雨水和泥污流到下面去，这种结构形式，具有独特的优点。但也有以下不足之处：第一，上边的两条窄缝，是由两条L型型钢和一条钢轨式型钢组合而成。两侧的两条L型型钢支承在桥面混凝土上，刚度较大。而中间的钢轨式型钢，支承于下边的工字钢纵梁上，工字钢纵梁之间的横向间距为1.5m。中间那条钢轨式型钢将是一条跨径为1.5m的横梁，这些横梁和纵梁，在汽车的动载作用下，都会产生挠度，形成了纵、横向都有弹性变形的弹性体。汽车通过时，必然产生跳车。第二，没有采取一项有效的措施来保证两条窄缝的间距相等。当它用在上、下行分道行驶的高速公路桥上，或用在具有纵坡的桥上，它的差值，就会增大。宽窄不等的两条缝挤在一起，引起跳车。结构复杂，价格昂贵。第三，伸缩缝的安装与沥青混凝土路面的铺装不能进行很好的配合，难于保证伸缩缝与路面之间的平整度，这是产生跳车的另外一个原因。
二、对公路桥梁伸缩缝的要求
公路桥梁伸缩装置直接暴露在大气中，承受车辆、人群荷载的反复作用，很小的缺陷和不足就会引起高速行驶车辆的跳跃等不良现象，从而使桥面承受很大的冲击，甚至影响到桥梁结构本身和通行者的生命安全，是桥梁结构中最易损坏且难以修缮的部位。在桥梁的设计与施工过程中，应当给予足够的重视。对于桥公路梁伸缩缝的设计和施工，应全面考虑以下几方面的要求。
1.应根据混凝土的弹性和非弹性变形，及支架可能产生的弹性和非弹性变形，设置好预留拱度。
2.全部混凝土一般宜在最初浇筑的混凝土初凝前浇筑完成。如因结构较大时，也可分段浇筑，也可留有工作缝。
3.箱梁的浇筑。箱梁混凝土浇筑梁底厚度最难控制，往往超厚。首先在箱梁模板制作时，将箱模做成无底的内箱模，浇筑时先浇箱内底，使混凝土在内底找平，振捣后修整，待混凝土有一点定形后，再浇筑腹部分，使梁腹混凝土不易压人箱底。
4.预应力锚垫板处因钢筋密，再加上波纹管怕移位等因素，浇筑的混凝土可以改用小颗粒混凝土，同时用高频小直径振捣棒，配合钢钎插捣混凝土，保证锚固区混凝土的质量。
三、公路桥梁新型伸缩缝设计与应用
毛勒伸缩缝目前已经在我国桥梁工程中得到广泛应用是一种钢橡胶组合型桥梁伸缩缝。其特点是抗老化性能好、维修简单、承载能力强、车辆行驶时噪声小、造价相对较低廉、使用寿命长、性能优良。
1.毛勒伸缩缝施工工艺流程
（1）前期准备。在桥面浇筑混凝土前为了防止混凝土及其他废料落入伸缩缝中影响伸缩性能，要用塑料泡沫板紧密填塞伸缩缝，当桥面工程施工完成以后需要采用低标号的水泥砂浆将伸缩缝预留槽口补填至与桥面齐平。
（2）切缝及清理槽口。在桥面混凝土浇筑完毕后，根据施工图纸的要求用切缝机切缝。可用风镐凿除两切缝间的沥青路面部分，将槽口表面混凝土凿毛，将槽口内填料清除干净然后将槽口内部剩余的施工中遗留的残渣清理干净。
（2）吊装由于毛勒装置整体长度较长为防止毛勒装置压坏槽口内钢筋，将毛勒调整好位置装置平稳地搁在上面，然后按照施工图纸对照毛勒装置上的支撑箱或环形钢筋的位置，将预埋钢筋调到正确位置。
2.安装中应注意的问题。支架上现浇预应力混凝土箱梁是一项工序配合很复杂的工作，除各项施工技术按操作要求外，各工序之间配合不好或工序交叉作业配合不好，都将给工程进度、质量带来不应有的损失。现按施工顺序的注意事项分述如下：第一，支架组拼：按支架设计方案组拼，注意基础和预留拱。第二，箱梁底模：底模要求平整，按缝要严密。第三，住底模隔离剂支立侧模：箱梁侧模是预拼的，并带有冀板，两侧夹拼缝严密，宽度、高度、满足设计要求，要涂刷模板。第四，绑扎梁底钢筋和梁腹钢筋：要注意垫好混凝土垫块。穿预应力，留孔管道，如波纹管等，位置要准确。第五，制安箱梁内模板：应先刷好脱模剂。第六，安装梁端锚垫板和封端模板：角度要准。第七，绑孔梁面钢筋和翼板钢筋：尺寸要准，垫块要牢固。浇筑混凝土，制作混凝土强度试块，振捣别漏振。养护混凝土要求及时，防止收缩裂缝。第八穿预应力筋：要慢穿。第九张拉预应力筋：严格按设计文件要求和施工规范要求程序操作。
四、一种新型弹塑体伸缩缝
实践证明，一种新型弹塑体系伸缩装置非常适合于小变位置桥梁的应用。这种弹塑体系伸综装置是通过弹塑体混合材料自身特殊的力学性能来适应桥梁伸缩变形的。弹塑体材料在承受瞬时荷载和高频震动时显示弹性，在低频缓力的作用下显示塑性。这种弹塑体的主要材料来自美国生产EXPANDEX弹性材料，是由多种高分子聚合物组成的热塑弹性体，具有很强的粘结性和较高的阻尼性，能与多种桥面材质（沥青混凝土、钢、水泥混凝土）粘结良好，并且还免除了传统伸缩装置复杂的锚固结构，并与路面衔接平整，无间隙接口，具有防水、行车平顺、无跳动的优点。安装此伸缩缝时，沿确定部位两侧切割沥青路面，挖除中间沥青部分，形成符合要求的槽口，在接缝开口处嵌置发泡塑料条，将热熔的弹性材料浇注填满接缝空隙，沿接缝中心线，放置支承钢板，通过钢板上预留小孔用铁钉使钢板定位，用专用加热车熔弹性材料至190℃，用刷子将热熔弹性材料均匀涂在槽口两侧、底部及钢板表面，把热熔弹性材料按比例加入石料中拌和成混合料，将混合料浇注入槽口压平。在一些高速公路中小桥梁使用这种伸缩缝，通车后经过严冬与酷暑，没有发现一处伸缩缝变形、损坏，经观察、检测平整度完好如初，没有任何跳车现象。
桥面的伸缩缝也称伸缩装置，是指在桥梁温度变化、混凝土收缩、徐变以及荷载作用等产生梁端变位的情况下，为了使桥梁能够按静力图式自由地变形，并保证车辆平稳地通过，应在两相邻梁湍之间、梁端与桥台背墙之间设置伸缩缝，并在伸缩缝处设置伸缩装置。在伸缩缝附近的栏杆、人行道等结构也应断开，以满足梁体的自由变形。