科学之友 Ｆｒｉｅｎｄ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｍａｔｅｕｒｓ ２００８￣ＩＯ，ＥＪ｛３０）囝 桥梁伸缩缝病害分析与防治维修 王福 ，宿静 （１．山西路桥集团国际交通建设工程有限公司，山西太原０３０００６；２．山西省交通规划勘察设计院，山西太原０３０００６） 摘要：文章总结了桥梁伸缩缝的病害，分析了病害的成因并提出防治对策，合理进行养 护和维修。 关键词：伸缩缝；病害；防治；维修 中图分类号：Ｕ４５５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—８１３６（２００８）３０—００５０—０３ 桥梁伸缩装置，在桥梁结构中直接承受车轮荷载的冲击作 被拉裂或挤出；②橡胶条的老化、脱落；③型钢断裂及锚固混凝 用，并且长期暴露在大气中，使用环境比较恶劣，是桥梁结构最 土的开裂、破碎；④伸缩缝安装标高与两侧路面有差异，引起伸 易破坏而又较难维修的部位。桥梁伸缩装置在设计、施工上稍有 缩缝处跳车；⑤伸缩缝本身变形或锚固筋脱落等造成早期损坏。 缺陷或不足，就会引起早期破坏，这不仅直接造成行车舒适度下 １．４钢制梳形板伸缩缝 降，使乘客缺乏安全感，而且对车辆的使用寿命造成影响。装置 这种伸缩缝装置是将钢板做成梳齿状，跨越伸缩缝间隙后， 的破损导致车辆对桥梁的冲击作用显著增加，加剧桥面铺装层 搭在另一端预埋钢板上，伸缩量可达４０ ｍｍ以上。该种装置可承 的破坏速度，甚至会影响到桥梁结构。随着桥梁建设事业的发 受较大的水平变位，一般多用于中、大跨径的桥梁。由于这种装 展，桥梁伸缩装置也越来越得到桥梁工作者们的重视，正确地分 置结构本身刚度较大，抗冲击力强，因此在工程中广泛采用。大 析桥梁伸缩缝病害成因，研究其防治维修处理对策，从而有效地 量桥梁病害调查发现，该类伸缩缝的主要病害有：①伸缩缝接头 延长桥梁伸缩缝的使用寿命，是桥梁结构发展的一个重要课题。 活动异常，锚固件损伤；②梳齿板的断裂或翘出，震动严重，行车 １ 常见伸缩缝病害 噪音大；③表面梳齿板焊接部位损伤；④漏水严重，缝内堆满尘 土和垃圾。 种常见伸缩缝的病害告 惹 其构造形式及材料不同而异，以下介绍几 ２‘ 一 ’ 、 ” 。 桥梁伸缩缝病害原因分析 １．１板式橡胶伸缩缝 损坏首先表现在过渡段的混凝土破坏，继而是锚固系统破 此类伸缩缝适用于中等伸缩量，在高速公路和一般公路都 坏，最后造成整个伸缩装置破坏。 有使用，工作时可被拉伸和压缩。它具有构造简单、安装方便、通 ２．１ 过渡段的混凝土破坏 用性强等优点，但其刚度小、易变形、不易固定螺帽、维修时间频 过渡段混凝土的主要荷载为车辆轮压产生的动载，当车轮 繁。大量桥梁病害调查发现，该类伸缩缝的主要病害有：①橡胶 压在伸缩缝上时，其荷载通过锚固系统传递到过渡段混凝土，再 件的破损、橡胶板的脱落；②锚固件的损坏、伸缩缝装置下陷、鼓 传递到梁板上，并产生一定的压缩变形。当车轮行驶过后，有一 出及螺栓孔填料被拉离等；③橡胶条连接部位漏水；④车辆行驶 个应力释放的过程，会产生一定的拉应力，轮压越大，拉应力也 不适，发出噪声；⑤伸缩缝的整体破坏、功能丧失。 越大，而过渡段混凝土与路面之间刚柔相接又很难铺平，易产生 １．２ ＴｓＴ伸缩缝 台阶，同时过渡段与仲缩缝之问也存在不平整的问题，车辆通行 Ｔ桥梁伸缩缝是利用ＴＳＴ在高温下的流动性，浇人预先放 振动产生的冲击力使伸缩缝装置锚固系统和过渡段混凝土受力 在切好缝中的碎石上，使其和桥面及路面高度持平。伸缩缝所承 瞬时加大，而由此产生的振动又是高频振动，锚固装置在反复动 受的竖向应力主要由碎石承受，横向应力主要由ＴｓＴ材料本身 载震动下产生变形，与混凝土剥离，最终全部破坏。如果每延米 承受。１＇ｓＴ将碎石黏固在一起，以满足均匀收缩变形要求。当车辆 的锚固筋与预埋筋连接得越少，或采用扳弯预埋筋就位的话。则 经过伸缩缝时，桥梁会产生振动，而伸缩缝表现出较好的弹性特 传力效果越差，所受的应力也就越大。因此，如何保证锚固筋和 征，而当温度变化引起梁长伸缩时，伸缩缝又会表现出靼性以满 预埋筋的连接及效果，提高过渡段和伸缩缝的平整度是减少伸 足变形缝的需要。它具有施工简单、快速，与路面衔接平整，耐 缩缝破坏的关键。 酸、碱、水性强等优点，但在严寒地区容易脱落，耐久性差。大量 ２＿２设计因素 桥梁病害调查发现，该类伸缩缝的主要病害有：①伸缩缝填料经 （１）伸缩缝在整个桥梁工程中所占的份量不多，一般易被设 车辆长期荷载作用，容易隆起与凹陷，造成行车冲击较大；②伸 计人员忽视，因而未对伸缩缝进行细致的考虑与设计。 缩缝填料长时间暴露易发生老化与脱落、开裂渗水、侵蚀桥跨结 （２）伸缩装置的受力复杂，而与之密切相关起固定作用的锚 构。 固系统却不尽合理。 １．３毛勒伸缩缝 （３）对施工的实际情况考虑不周。如：锚固混凝土太薄且钢 毛勒伸缩缝是目前最好的一种伸缩缝，现在的高等级公路 筋密布，伸缩装置的锚固系统很难准确地预埋在梁中，甚至无法 和国、省道公路大多采用，因为其具有较长的使用寿命，其燕型 预埋，相当一部分锚固系统不得不锚固在整体化混凝土层中。 橡胶带更换方便，能满足伸缩、止水等一系列要求。大量桥梁病 （４）有的设计只注重计算桥梁的伸缩量，并以此进行选型， 害调查发现，该类伸缩缝的主要病害有：①伸缩量过大，橡胶条 而对伸缩装置的性能了解不全面，忽视了产品的相应技术要求。 一５Ｏ一 科学之友 Ｆｒｉｅｎｄ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｍａｔｅｕｒｓ 缩缝的早期破坏。 ２．８交通流量影响 ２ｏｏ８￣－１０，ＥＪ（３０）国 （５）由于伸缩缝需埋设在粱板的端部，梁板的端头需要预留 槽口，这对梁板结构而言是在断面上的一种削弱，特别是对毛勒 和防毛勒等伸缩变形量较大的情况就更为突出。由于对钢横梁 的刚度要求高，往往截面高度比较大，这种影响就更加突出。而 设计时对梁端部未能慎重考虑，在反复荷载作用下，梁端破坏引 起伸缩装置失灵。 （６）各设计单位甚至同一设计单位的不同设计部门和个人 之间按照各自的习惯和思路设计，缺乏标准化和同一性，造成构 件预埋钢筋的型式和尺寸各异，给伸缩缝的安装施工带来一定 高速行驶的重载车频繁而强烈地冲击伸缩缝，造成伸缩装 置的部件破坏、脱落、松动。 ３桥梁伸缩缝病害防治 根据近几年桥梁施工经验，主要总结为： （１）全面分析，准确计算桥梁伸缩的温度取值。 （２）受各种客观因素的影响，伴随着桥梁结构的变位，伸缩 的困难。 ２．３施工因素 （１）构件预制和安装方面的影响。构件预埋筋的埋设过低或 过高以及前后错位致使伸缩缝锚筋无法保证正常搭接长度的情 况普遍存在，有的甚至漏埋预埋筋，而不得不采取其他的补救措 施，严重地影响伸缩缝的性能。 （２）施工马虎。伸缩缝装置安装是桥梁施工的最后几道工序 之一，为了赶工程进度，施工人员易对这道不起眼却十分重要的 工序疏忽大意，未严格按安装程序及有关操作要求施工。施工时 伸缩装置的锚固筋焊接不牢或桥面铺装后伸缩缝浇筑得不好等 情况，给伸缩缝本身造成隐患。 （３）施工不当。施工过程中，梁端伸缩缝间距没有按设计要 求留出，人为地放大或缩小。定位角钢位置不正确，致使伸缩缝 装置不能正常工作。缝距太小，橡胶伸缩缝因超限挤压凸起而产 生跳车。缝距太大，荷载作用下的剪切力以及车辆行驶的惯性， 会将松动的橡胶伸缩缝腔带带出定位角钢，产生另一类型的跳 车。 （４）伸缩缝处的混凝土养护不到位。由于混凝土浇筑后，养 护范围大，桥面取水困难，相当一部分伸缩缝处的混凝土处于未 养护或养护不到位的状态。 （５）其他平行作业的影响。由于伸缩缝施工处于工程项目的 尾期，此时通车的压力较大，各项收尾阶段的工程（如路面工程、 绿化工程、机电工程、交通安全工程等）与伸缩缝施工常常出现 交叉作业的情况，如不能很好地协调，很容易影响伸缩缝工作环 境及施工质量。 （６）过渡段混凝土的施工控制不当，造成与桥面接缝处凹凸 不平，致使车辆行驶时冲击过大而引起伸缩装置破坏。 ２．４桥梁纵坡影响 纵坡较大的桥，通常施工时把活动支座做成水平的，在车辆 的冲击作用下，使支座向下坡方向产生较大的剪切变形，严重时 会产生纵向滑移，致使伸缩缝卡死或拉裂。 ２．５强度或刚度不够 桥面板板端冈Ｉｊ度不足、伸缩缝装置本身刚度不足、伸缩装置 锚固构件强度不足都会导致伸缩缝的损伤。 ２．６外荷载作用 （１）活载、恒载等会使桥梁端部发生角变位，而使伸缩装置 产生垂直、水平及角变位。如果梁比较高，且伴有振动的情况，就 更容易使伸缩缝损坏。 （２）宽幅桥面设置的纵向伸缩装置，由于跨中挠度较大，容 易在振动时造成橡胶条的开裂和型钢的变形。 （３）接缝两侧混凝土存在高差，在车辆荷载的反复作用下， 也会加速伸缩缝的损坏。 ２．７伸缩缝自身缺陷 伸缩缝生产工艺条件要求较为严格，各种材料的材质、性能 和生产、加工要求严格，稍不注意就容易出现质量问题，造成伸 缝也将要产生相应的伸缩变位以顺应结构的变位，首先在安装 时要精确对伸缩量进行计算，并考虑一定的富余量，以保证伸缩 缝在今后运营中始终处于良好的工作状态。 （３）伸缩缝安装定位要准确，浇筑的混凝土必须用标号Ｃ５０ 以上配比，振捣要密实，伸缩缝体的锚固钢筋必须与台背和梁头 钢筋连结可靠有效。混凝土浇筑后养生必须要在７ ｄ以上，并留 好试块，在２８ ｄ试块强度达到设计标号方可开放交通。 （４）在开放交通前要对伸缩缝模板进行清理，缝内决不能遗 留杂物，并要检查是否有跑模现象，如有少量跑模可进行剔凿处 理，严重时进行返工重新浇筑混凝土。 （５）严格控制桥梁主体和台背的施工精度，不应有跑模和不 合图纸尺寸标准现象发生，留足、留准预留锚固钢筋，桥梁主体 完成后要用厚钢板对伸缩缝部位进行保护覆盖，防止施工车辆 行车碾压破坏。 ４桥梁伸缩缝的养护和维修 桥梁伸缩装置是最容易遭到破坏且又相对难以加强和修复 的部位。因此，它在公路桥梁维修养护管理上存在的问题也较 多。如果置小的破损于不顾，势必会发展成严重的破坏，以致危 及行车安全。因此，注意做经常性检查，及时进行养护维修工作 显得尤为重要。 （１）首先要做好档案记录工作，对伸缩缝要进行定期检查， 做好检查记录。 （２）在平常养护工作中要做到对伸缩缝前后出现的坑槽及 时修补，经常清扫伸缩缝上面的垃圾和污物，雨季前要做好伸缩 缝处的排水工作，对已锈蚀部分及时进行防护处理。 （３）更换伸缩缝时，考虑伸缩缝侧壁的受力和桥梁结构的伸 长量，选择合适的伸缩缝。 （４）对于桥面铺装层上容易产生车辙的凸凹不平处，要特别 注意铺筑材料时不应产生高低差。 （５）在凿除原有混凝土铺装时，不要损伤伸缩缝两侧桥面板 混凝土及钢筋或预应力筋锚头。 （６）当原伸缩缝装置的锚固钢筋损坏、松动或无锚固钢筋需 增设时，应先凿出锚孑Ｌ或槽口后再安设钢筋等锚固件。 ５结束语 随着公路建设的迅猛发展，车流量越来越大，桥梁施工时对 伸缩缝的质量及技术要求也越来越严格。作为建设者，要从以上 所列的各个方面充分分析伸缩缝产生病害的原因，及早做出各 种防治和维修工作，杜绝各种问题的出现，保证行车安全舒适。 作者简介：王福，男，１９７６年出生，山西省偏关县人，１９９７年毕业 于太原理工大学路桥专业，工程师。宿静，女，１９７６年出生，山西 省忻州市人，１９９８年毕业于太原理工大学路桥专业，工程师。 一５１— 科学之友 －．＿ Ｆｒｉｅｎｄ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｍａｔｅｕｒｓ Ｌ．＿ Ｃ＝＝Ｉ ２ｏｏ８￣１０￣（３０）囝 同 速公路通信系统机电维护的讨论 张建亮 （山西省交通信息通信公司，山西摘太原０３０００６） 要：笔者经过多年对高速公路通信等机电系统的建设维护经验对机电系统的维护谈 几点认识、体会和看法，希望对读者有所裨益。 关键词：高速公路；通信；维护 中图分类号：Ｕ４１６．３６ ６文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—８１３６（２００８）３０—００５２—０３ １ 通信系统在高速公路的应用 １．１ 高速公路信息管理业务 高速公路联网条件下，通信系统将发展成为范围更大的广域 网络，其管理手段趋向自动化、可视化与网络化，服务对象也将更 换等。 １．３高速公路集中监控业务 高速公路进行联网之后，人们对出行势必提出更加安全、舒 适和快捷的要求。集中监控的目的就在于实时、全程监控高速公 路上的异常信息，并采取及时有效的应急措施。其通信业务主要 包括以下几项： 加社会化。具体而言，开展了以下业务： （１）支持高速公路各级行政管理部门和上级交通主管部门、 运营管理部门的电话、传真、数据、会议视频等基本业务的传送。 （２）支持各级管理机构之间的计算机联网，实现高速公路内 部管理网络化，同时支持视频会议、内部Ｉｎｔｅｒｎｅｔ和全程路网ＧＩＳ 等。 （３）与高速公路以外的道路使用者进行有效的数据交换，向 客、货站场提供路况、交通、气象信息，实现客运的联网售票与货 运的物流配送。 （４）提供与高速公路外的交通管理部门之间的业务联络，支 （１）实时采集交通流、道路环境、气象变化等异常信息，并及 时对信息进行处理，通过可变情报板和路侧广播予以发布，提醒 司机注意行车安全。 （２）向道路使用者及时提供最佳行驶路线和运行速度，达到 交通流的动态平衡，可通过可变情报板、可变限速标志、匝道控制 设备和交通ＧＩＳ来实现。 （３）向、消防、医疗等救援部门和服务区、养护工区等沿 线机构提供突发事件信息和有关指令，可利用业务电话和指令电 话实现。 （４）机电设备运行信息监控，包括设备运行状态的显示与控 制、路由之问的探测与响应、链路与传输延迟检测、设备配置参数 跟踪与网管数据测试等。 １．４高速公路电视会议业务 随着高速公路联网业务的增多，通信系统也将得到更加有效 的综合利用，极具使用价值的是高速公路管理部门可以通过网络 召开远程电视会议，以减少下属单位与会人员的长途劳顿与时间 消耗。高速公路电视会议应满足如下需求： （１）通信中心与下属各级通信机构在桌面上可以召开视频会 议和数据会议。 （２）各级分中心都可以组建各自的视频会议系统，且各子网 会议互不干扰。 （３）既允许通过ＭＣＵ召开多点会议，又可以通过交互式多 点广播召开分组会议。 持多种通信增值业务，如电子信箱、文件传输、ＶｏＩＰ、［ｎｔｅｒｎｅｔ和 ＶＯＤ服务等。 １＿２高速公路联网收费业务 联网收费的目的在于解决高速公路网络中不同归属的收费 制式，使其统筹划一，消除不合理的主线收费站和局部封闭收费 模式，最大限度地提高高速公路网络的运行效率。具体而言支撑 了以下几种通信业务： （１）通行费收缴、折账及其结算业务，包括通行车辆原始记 录、车道级的费率拆分、结算中心校核、数据流水报表等，多为点 到点的交互式传输。 （２）通用数据的下载业务，包括无效、黑、灰名单统一下载、时 钟配置统一下载、费率变更下载等，由结算中心向下进行点到多 点的传输。 （３）收费管理及稽查业务，包括各级收费数据库之问的审核、 各级收费图像与语音指令的调用，多由收费站向上进行点到多点 的传输。 （４）与外信息服务业务，包括结算中心与合作银行、配送中 心、交通、Ｉｎｔｅｍｅｔ、客货运输站场之间的资金划拨和电子数据交 （４）链路和网络层的电视会议业务与其他业务各行其道，既 要保证电视会议系统的基本带宽，又不影响其他系统的正常运 行。 Ｂｒｉｄｇｅ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ Ｊｏｉｎｔ Ｐｌａｎｔ Ｄｉｓｅａｓｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｗａｎｇ Ｆｕ，Ｓｕ Ｊｉｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｊｏｉｎｔ ｐｌａｎｔ ｄｉｓｅａｓｅ，ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｈａｐｐｙ ｐｌａｎｔ ｄｉｓｅａｓｅ’Ｓ ｏｒｉｇｉｎ ａｎｄ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｔｈｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅ，ｃａｒｒｉｅｓ Ｏｆｆ ｔｈｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｒｖｉｃｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｊｏｉｎｔ；ｐｌａｎｔ ｄｉｓｅａｓｅ；ｐｒｅｖｅｎｔｉ０ｎ；ｓｅｎ，ｉｃｅ ５２— 一
