橋面伸縮縫
正文
設於橋樑上部結構活動端、橋面斷縫處的伸縮裝置。用以保證上部結構在溫度變化、混凝土收縮和徐變,以及荷載作用下,在該處的變位能夠實現,而不產生額外的附加內力,並能保證行車平順。伸縮縫設定在上部結構的活動端和橋台,以及各聯(孔)上部結構銜接處。公路橋在車行道和人行道上沿橋的橫方向通長設定,欄桿在接縫處亦須中斷以保證結構的自由變位,避免拉裂;在接縫處的橋面防水層仍應妥善鋪設,防止雨水侵蝕承重結構。如採用敞口式的橋面伸縮縫,還應考慮便於清除污物,並在縫下設定截水和引水裝置,使積水排出橋外。鐵路橋同理也需設伸縮縫,在道碴橋面中,應考慮防止道碴墜落縫中的措施。
伸縮縫處有位移,且承受水平荷載和車輪的拍擊作用,如設計不當容易導致伸縮縫的過早損壞,影響作用,增加養護費用。良好的橋面伸縮縫應能適應承重結構在水平和豎直方向的位移和轉動,保證路面連續和平整,錨固可靠,防水防塵,在城市橋樑中還應儘可能減少因車輛通過而發生的噪聲。
橋面伸縮縫主要根據橋樑跨度、接縫伸縮量大小來選用,分剛性伸縮縫和彈性伸縮縫兩類。
剛性伸縮縫 主要用鋼材覆蓋接縫,靠其滑移變位來適應上部結構的變位,有鋅鐵皮伸縮縫、鋼板伸縮縫、梳形板伸縮縫、滾曳式伸縮縫等。①鋅鐵皮伸縮縫。為用U型長條鋅鐵皮嵌設在橋面板的縫槽內,其中填以彈性防水材料(瀝青砂等),上覆路面,用於伸縮量小於10毫米的場合。②鋼板伸縮縫。系用厚約15~20毫米的鋼板覆蓋在接縫處,鋼板一側焊接在錨固於橋面板中的角鋼上,另一側為活動的,支承在相對的錨固角鋼上,鋼板下的接縫內須設排水槽,適用於伸縮量在20~50毫米的場合。③梳形板伸縮縫。是一種能適應大伸縮量的伸縮縫,用兩塊梳狀鋼板對口銜接,覆蓋於橋面接縫之上。因狀似手指交錯,亦稱指板伸縮縫。梳板之上加覆鋼蓋板,以防污物嵌進縫隙影響伸縮,最大伸縮量可達400毫米。④滾曳式伸縮縫。為一種特大伸縮縫,因系聯邦德國DEMAG公司所創製,亦稱德馬克伸縮縫(圖1),用ST52鋼材製成,採用滾曳式移動構造,伸縮量大,達2000毫米,適用於長跨以及聯長(多孔聯結不斷)較大的連續梁橋。 剛性伸縮縫主要採用鋼板與橋樑結構剛性連線,運營日久,錨固件鬆動,容易導致路面碎裂,且為敞口式構造,不能防水防污,易造成橋樑病害,養護維修費用很大。
彈性伸縮縫 有橡膠帶和型鋼組裝而成的彈性伸縮縫,能滿足結構變位的要求,防水防塵性能好,噪聲小,尤其是現代橋樑為了高速平穩行車,要求採用橋面伸縮縫少,而變形量集中的大伸縮縫時,更有其實用價值。
圖2為中國採用的小變形量的橡膠伸縮縫,由型鋼與鑲嵌其間的具有孔洞的橡膠帶組成,變位借橡膠帶的伸縮來實現,有80×40、90×50、100×50、 120×50毫米(寬度×高度、長度視需要而定)等系列規格。前兩種適用於跨度10~40米、伸縮量為20~30毫米的中小橋樑,後兩種適用於跨度40~80米、伸縮量為40~60毫米的大跨度橋樑。 圖3為近年來國外採用推廣的橡膠伸縮縫,由抗老化、耐氣溫、能防水和可拆換的橡膠帶及型鋼組裝而成。當增減中間的型鋼和橡膠帶時,即可構成適應各種大、小伸縮量要求的伸縮縫,最大伸縮量可達960毫米。中國重慶長江公路橋(預應力混凝土T形剛構)已採用了類似這種構造的大型伸縮縫,伸縮量可達200毫米。 在伸縮量和角變位都很大的特大跨度橋樑如懸索橋中,需進行專門研究,採用特別設計的緩衝梁(伸縮梁)。