公路桥梁伸缩缝工作性能及病害检测评估分析.pdf

收稿日期：文章编号：（）文献标识码：公路桥梁伸缩缝工作性能及病害检测评估分析戚龙生（新疆公路桥梁试验检测中心有限责任公司，新疆乌鲁木齐 ）摘要：桥梁伸缩缝属于桥面系统重要组成构件，桥梁安全运营过程中，伸缩缝装置易受损破坏，为探究伸缩缝构件在桥梁长期运营状态下的受力性能和伸缩缝健康监测评估方法，特以某公路桥梁伸缩缝装置为研究对象，从伸缩缝基本构造分析其工作特点和受力性能，并对该桥伸缩缝装置病害进行评估分析，研究表明：该桥梁伸缩缝存在型钢破损失效，锚固区混凝土剥落等病害，构件检测评分仅为 ，工程中建议采取更换部分伸缩缝的措施保证桥梁正常安全使用。关键词：伸缩缝装置；工作性能；病害分析；桥梁工程 工程概况大桥整体呈南北走向，全长 ，桥面宽 ，双向四车道，桥面横坡 ，双幅分离式断面。主桥上部采用（）钢构连续的构造形式（变截面单箱连续梁），中间两桥墩（双薄壁结构）与主梁刚结，其余桥墩与主梁铰接。北侧引桥为 装配式部分预应力混凝土连续 梁，南侧引桥为 （）装配式部分预应力混凝土连续 梁。主桥下部采用薄壁墩、实心墩，引桥下部采用柱式墩，基础均为钻孔灌注桩基础，大桥设计荷载等级为公路级。研究对象为大桥右幅桥面，大桥右幅桥面共设置 道伸缩缝装置，按每道为 个构件计算，共计 个构件。工作性能分析图 为伸缩缝构造示意图。图 伸缩缝构造示意图如图 所示为桥梁伸缩缝的一般构造，伸缩缝主要依靠伸缩缝混凝土、伸缩缝钢板和伸缩缝橡胶三大构件，伸缩缝钢板和橡胶嵌套在伸缩缝混凝土中，通过混凝土将伸缩缝构件与主梁联系成为一个整体，伸缩缝橡胶在伸缩缝钢板两侧，连接伸缩缝钢板和伸缩缝混凝土，当主梁结构产生顺桥向位移时，橡胶能够通过自身变形吸收主梁结构变形，进而将变形传递至伸缩缝钢板，伸缩缝钢板连接两侧橡胶结构，保证了梁体的连续性和完整性。伸缩缝与主梁的连接依靠主梁钢筋，主梁钢筋深入伸缩缝混凝土，固定伸缩缝装置的同时，保证了桥面系统的连续性和整体性。病害成因及评估分析 病害成因分析图 为伸缩缝病害示意图。图 伸缩缝病害第 期（总第 期）华东公路 （）年 月 日 如图 所示为该桥伸缩缝典型病害，图中可以明显看出伸缩缝存在型钢断裂脱落，橡胶条破损等病害，除此之外，几乎所有伸缩缝均存在堵塞和锚固区混凝土剥落的病害。伸缩缝积泥堵塞几乎是所有同类型伸缩缝的通病，伸缩装置长期暴露在自然环境中，车辆行驶过程中将泥沙携带至伸缩缝处，沉淀积累导致伸缩缝堵塞，长期的堵塞和雨水等外部环境的侵蚀会导致结构内部橡胶老化破坏，出现渗水腐蚀等现象，最终导致结构失效。构件检测评估为了解掌握大桥的实际工作状态，以便为老桥加固维修以及日常养护工作提供可靠的科学技术依据，对该桥进行桥梁技术状况检测评定。依据 公路桥梁技术状况评定标准（）中规定的“分层综合评定与单项指标控制相结合”的方法确定该桥工作状态，并评定出实际技术状况等级。特以本桥伸缩缝构件为例，对其进行构件检测评估。桥梁构件的技术状况评分计算方法，就单个构件而言，构件病害种类越多，构件分数越低，通过最差构件得分对构件得分平均值进行修正，考虑到主要部件中最差构件对桥梁安全性的影响，当主要部件中的构件评分值在 ，）时，主要部件的评分值等于此构件的评分值。其计算公式如下：（）其中，为结构第 类部件的得分，值域为 分，为结构第 类部件各构件的得分平均值，为结构第 类部件中分值最低的构件得分值，为随构件数量而变的系数。本桥右幅伸缩缝检查结果及构件得分如表 所示。表 桥梁右幅伸缩缝检查结果及构件得分表构件名称缺损状况描述构件得分伸缩缝橡胶条破损、脱落，锚固区混凝土剥落 伸缩缝橡胶条破损、脱落，锚固区混凝土剥落，中梁松动、偏移 伸缩缝伸缩缝堵塞，橡胶条破损、脱落，中梁松动、偏移，锚固区混凝土剥落 伸缩缝伸缩缝堵塞，橡胶条破损、脱落，中梁松动、偏移，锚固区混凝土剥落 伸缩缝伸缩缝堵塞，橡胶条破损、脱落，型钢破损、失效 伸缩缝橡胶条破损，中梁松动、偏移 伸缩缝伸缩缝堵塞，橡胶条破损、脱落，型钢位移、断裂并脱落失效、车辆经过有异响 伸缩缝伸缩缝堵塞，橡胶条破损、脱落，中梁破损、失效、车辆经过有异响，锚固区混凝土局部剥落 伸缩缝橡胶条破损，锚固区混凝土剥落 表 中可以看出，伸缩缝中梁破损严重，结构失效，评分结果仅为 分，根据评分规则：当主要部件中的构件评分值在 ，）时，主要部件的评分值等于此构件的评分值。伸缩缝 ，表中构件得分可以看出除、和 伸缩缝以外，其余各伸缩缝评分较低，均存在不同程度的型钢破损或中梁松动等病害，工程中建议对、和 伸缩缝进行清理并更换橡胶条，其余伸缩缝进行更换处理，以保证行车安全。结语（）伸缩缝主要依靠伸缩缝混凝土、伸缩缝钢板和伸缩缝橡胶三大构件进行主梁位移协调工作，伸缩缝的重要作用在于通过内部橡胶结构消耗此位移，减少结构次生应力，保证主梁安全性能。（）该桥 伸缩缝中梁破损严重，结构失效，评分结果仅为 分，工程中建议对、和伸缩缝进行清理并更换橡胶条，其余伸缩缝进行更换处理，以保证行车安全。参考文献 高震宇 高速公路桥梁伸缩缝病害原因分析及维修技术 黑龙江交通科技，（）：吴兴祥，刘杰 伸缩装置病害对公路桥梁耐久性的影响机理研究 四川水泥，：严伟铭，卢虹李 公路桥梁养护中的病害检查及防治措施 交通建设与管理，：殷志国 桥梁伸缩缝施工质量控制与病害防治研究 运输经理世界，：黄朝明 高速公路伸缩缝病害及处治措施 交通世界，：刘锐生 高速公路桥梁伸缩缝施工工艺及支座维修措施研究 运输经理世界，：年第 期戚龙生：公路桥梁伸缩缝工作性能及病害检测评估分析