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各类桥梁伸缩装置破坏形式及原因分析二

发布人:小乔工程橡胶 发布时间:2016-04-06 09:31 已有次个人浏览并咨询 打印

  3.钢制式
  1)破坏形式
  钢制型伸缩装置,包括刚梳齿板和钢平板型叠合型,出现破坏的主要形式为焊口开焊和断齿等,由于工艺上的问题个别焊缝不易焊牢,出现整个钢板脱落,锚固件薄弱造成松动。由于结构不合理,受力不均匀,造成断齿的情况也可以说是比较严重的。这类伸缩装置的伸缩量一般比较大,易于漏水造成腐蚀,缝隙内杂物不易清除而失去伸缩功能等。
  2)原因分析
  从目前已破坏的部分钢制伸缩装置情况来看,破坏原因有设计问题、加工工艺问题、施工质量问题和养护问题等。这类伸缩装置在加工和使用过程中容易产生变形,难以保证齿板和垫板贴合,一旦产生了间隙,对连接部位受力很不利,而引起噪声、跳车,加之日夜运营,齿板在反复荷载作用下,引起过早疲劳,禁锢螺栓(或螺钉)松动,梳齿板转动翘起外露,杂物容易将梳齿间隙卡主,影响伸缩,排水机能不完善,杂物、污水落入桥下,污染环境,产生腐蚀等,对这样情况的防止,是今后的重要课题之一。
  4.模数式
  1)破坏形式
  模数式系列伸缩装置,是国内近几年来为适应大位移量桥梁工程需要研制开发的产品,用量越来越大,使用期还不很长,但也有一定的使用年头了,暴露出来的问题虽然不十分明显,但不论国外引进的产品还是国内产品,经实际应用后,仍出现了一些问题。
  2)原因分析
  应用期虽然不算很长即出现上述缺陷,究其原因,大致有以下主要方面:
  (1)目前国内此类伸缩装置用的边梁、中梁在20世纪80年代以前多采用钢板或型钢焊连成异形件的组合结构,整体性差,电焊工作量大,加上焊接工艺技术不如国外,焊接质量较难保证,出现开焊似乎不可避免。并且采用压条(或夹件)和螺钉扣紧密封橡胶带的做法,扣件容易锈蚀断裂,造成橡胶带脱落或跳起飞出。即使采用挤压形成的异型钢作边梁、中梁,因其挤压工艺原因,轧辊磨损快且大、造成孔型不准变化大、密封橡胶带易滑脱等问题,可归结为构造和加工的原因。
  (2)有的产品,如xF斜向型,由于其传动原理所决定,伸缩均匀性差些,组装精度要求极为严格,在多根中梁的情况下,较难保证精度,稍为不慎重,易出瑷自锁造成失灵和破坏的问题。
  (3)这类装置不足之处是路面上的石子、泥沙等杂物常进入及沉积在每条缝隙内,柔性的物质可随着伸缩体张合将其挤出或行车时带走,但对刚性大的物质是难以被挤出,经车轮下压,易造成将密封橡胶带刺破的危险,造成漏水、尘土和杂物下漏产生污染现象。这种情况除对密封橡胶带的形状作进一步改进外,只有靠养护的经常性清扫配合来保证整个装置的使用效果。
  (4)安装这类伸缩装置的预留槽口内,既有锚固箱和布置较多的锚固钢筋,包括梁体的主钢筋和预埋的锚固钢筋,给浇筑混凝土带来困难,容易出现空洞、密实度不易保证、强度不足等问题,经使用将会出现咬口、裂纹,逐步出现坑槽,如不及时处理,将会导致锚固部位的全面破坏的严重问题,这也是今后必须解决好的重要课题。
  5.无缝式(暗缝型)
  鉴于桥梁接缝部位不容易处理好,其伸缩装置造价相对较昂贵,也容易损坏,使维修费用增加。又由于伸缩装置有损桥面美观,不利车辆行驶和影响人们的情绪,致使各国桥梁设计者趋向于尽可能少地设置桥面伸缩缝,或者设计成无缝桥梁结构。
  桥面连续简支梁桥首先在英国应用,并获得成功。迄今为止最长的桥面连续简支梁桥是美国奥温尔桥,该桥为预应力混凝土结构,全长1 287m,仅在桥台处设置大位移量的伸缩装置。设计这种结构,要在中间梁的接缝处设置连续钢筋,在梁底使用滑板支座或滚动支座,全桥只能设计一个固定支座。这种结构的设计计算虽然繁杂,但现代电子计算机和结构分析程序的发展,已能轻易地计算桥面连续简支梁桥或连续结构的内力和位移。我国最长的桥面连续简支梁桥是浙江省宁波市解放桥,该桥II孔桥面连续,全长233m。湖北省沙洋大桥引桥均为30m跨径的预应力混凝土简支梁,四孔或六孔为一联的桥面连续,即连续段分别为120m和180m设一条暗缝。目前桥面连续的长度已大大突破上述长度,有向较大连续长度的方向发展的趋势。
  修建完全无接缝桥梁的方法,根据美国联邦公路局技术咨询报告中的建议,将桥台设计成整体式,主梁的两端侧固定在整体式桥台上。这就要考虑到桥台能否随着上部结构的温度变化而产生的位移,也要考虑到桥台位移对桥头引道路面的影响。这些都是完全无接缝桥梁结构设计和修建时应该考虑的。根据填纳西州的经验,一个设在桩基上的典型柔性桥台,它本身的挠曲能产生50ram的位移,而设在岩石基础(但不嵌入岩层)上的同样桥台,只能允许6~7mm位移。因此,伸缩量超过7mm的桥台必须安装伸缩装置或使用铰接桥台。也就是说,无缝化的建议,是具有范围的限制。根据我国的一般经验,单缝的伸缩量在30mm以下,采用桥面连续,或使用EPBC弹塑体的办法,只要施工上充分注意,应该是有效的。
  由于我国近几年才较多地开始使用,时间不算很长,但反映出来的问题是显而易见的,就是施工工艺复杂,或多或少仍存在桥面开裂、材料老化、造成漏水等问题。所以,今后应进一步加强这方面的试验研究是十分必要的。

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