1 橋梁伸縮縫概述 橋梁伸縮縫是指為適應(yīng)材料脹縮變形需要而在橋梁上部結(jié)構(gòu)中設(shè)置的間隙。 為使車輛平 穩(wěn)通過橋面，在橋梁伸縮縫處設(shè)置的由橡膠和鋼材等構(gòu)件組成的各種裝置稱為伸縮縫裝置。 當(dāng)前，對于橋梁伸縮縫一般有對接式、鋼制支承式、組合剪切式(板式)、模數(shù)支承式以及彈 性裝置。

①對接式伸縮縫。對接式伸縮縫裝置，更具其構(gòu)造形式和受力特點(diǎn)的不同，可分為 填塞對接型和嵌固對接型兩種。填塞對接型伸縮縫是以瀝青、木板、麻絮、橡膠等材料填 塞縫隙，伸縮體在任何情況下都處于受壓狀態(tài)。該類伸縮縫一般用于伸縮量在 40mm 以 下的常規(guī)橋梁工程上， 但目前已不多見。 嵌固式對接伸縮縫裝置利用不同形態(tài)的鋼構(gòu)件將不 同形狀的橡膠條(帶)嵌牢固定，并以橡膠條(帶)的拉壓變形來吸收梁體的變形，其伸縮體可 以處于受壓狀態(tài)。也可以處于受拉狀態(tài)。

②鋼制支承式伸縮縫。當(dāng)橋梁的伸縮變形量超過 50mm 時(shí)，常采用鋼質(zhì)伸縮縫。該伸縮縫當(dāng)車輛駛過時(shí)往往由于梁端轉(zhuǎn)動(dòng)或撓曲變形而 產(chǎn)生拍擊作用，噪聲大，而且容易使結(jié)構(gòu)損壞。因此，需采用設(shè)有螺栓彈簧的裝置來固定滑 動(dòng)鋼板， 以減少拍擊和噪聲， 該伸縮縫的構(gòu)造相對復(fù)雜。 

③組合剪切式(板式)橡膠伸縮縫。 該裝置是利用各種不同斷面形狀的橡膠帶作為填嵌材料的伸縮縫。 由于橡膠富有彈性， 易 于粘貼，又能滿足變形要求且具備防水功能。因此，目前在國內(nèi)、外橋梁工程中已獲得廣泛 應(yīng)用。

④模數(shù)支承式伸縮縫。板式橡膠制品這一類伸縮縫，很難滿足大位移量的要求； 鋼制型的伸縮縫， 很難做到密封不透水， 而且容易造成對車輛的沖擊， 影響車輛的行駛性。 因此， 出現(xiàn)了利用吸震緩沖性能好又容易做到密封的橡膠材料， 與強(qiáng)度高性能好的異型鋼材 組合的，在大位移量情況下能承受車輛荷載的各類型模數(shù)支承式(模數(shù)式)橋梁伸縮縫系 列。

⑤彈性體伸縮縫。彈性體伸縮縫分為鋅鐵皮伸縮縫和 TST 碎石彈性伸縮縫，彈性 體伸縮縫是一種簡易的伸縮縫裝置， 對于中小跨徑的橋梁，當(dāng)伸縮量在 20mm-40mm 以內(nèi) 時(shí)可以采用 TST 碎石彈性伸縮縫裝置，是將特制的彈塑性材料 TST 加熱熔化后，灌入經(jīng)過 清洗加熱的碎石中，即形成了 TST 碎石彈性伸縮縫，碎石用以支持車輛荷載，TST 彈塑性 體在一 25℃～60℃條件下能夠滿足伸縮量的要求。 

2 橋梁伸縮縫設(shè)計(jì)要點(diǎn) 

2.1 伸縮縫破壞過早的設(shè)計(jì)原因 

伸縮縫的破壞從過渡段的混凝土開始。過渡段 混凝土的主要荷載為車輛輪壓產(chǎn)生的動(dòng)載， 當(dāng)輪壓在伸縮縫上時(shí)， 其荷載通過錨固系統(tǒng)傳遞 到過渡段混凝土，再傳遞到梁板上，并產(chǎn)生一定的壓縮變形。在設(shè)計(jì)上而言，造成伸縮縫的 破壞過早，無非是以下方面的原因：①伸縮縫在整個(gè)橋梁工程所占的份量不多，一般易被設(shè) 計(jì)人員忽視，從而未對伸縮縫進(jìn)行細(xì)致的考慮與設(shè)計(jì)。②伸縮縫的受力復(fù)雜，而與之密切 相關(guān)起決定作用的錨固系統(tǒng)卻不盡合理。③設(shè)計(jì)方面對施工的實(shí)際情況考慮不足。如：錨固 混凝土太薄且鋼筋密布，伸縮縫的錨固系統(tǒng)很難準(zhǔn)確地預(yù)埋在梁中，甚至無法預(yù)埋，相當(dāng) 一部分錨固系統(tǒng)不得不錨固在整體化層混凝土中。 ④有的設(shè)計(jì)工程師在伸縮縫設(shè)計(jì)過程中只 注重計(jì)算橋梁的伸縮量，并以此進(jìn)行選型，而往往對伸縮縫的性能了解不，忽視了產(chǎn) 品的相應(yīng)技術(shù)要求。 

2.2 伸縮縫設(shè)計(jì)要點(diǎn) 

2.2.1 整體設(shè)計(jì) 合理選定恰當(dāng)伸縮量的縫隙極為重要， 縫隙越大伸縮縫越容易遭破壞。 11 采用的縫隙過大或過小， 以及沒有考慮安裝時(shí)的溫度而調(diào)整間隙。 特別是針對板式橡膠伸縮 裝置，易造成破壞。即使是連續(xù)橋面，在面層鋪裝上往往也會(huì)出現(xiàn)裂紋。因此。要采取預(yù)先 切割橋面，設(shè)置接縫，或用較軟的鋪裝層來吸收裂縫，或者安設(shè)小型的伸縮縫來解決。在 較大縱坡的情況下，如不設(shè)置考慮適應(yīng)豎直變位的構(gòu)造，也容易產(chǎn)生缺陷，引起破壞。伸縮 裝置沿橋面縱向，即使伸縮量小，也存在撓度差大的問題，因此，在伸縮縫構(gòu)造上要給予 重視。 伸縮縫與梁體結(jié)合成等強(qiáng)的整體無疑是提高其使用效能的重要手段。 除模數(shù)式伸縮 裝置之外的其他類型的橋梁伸縮縫， 與橋面板的固定、 結(jié)合往往不夠充分， 效果不甚理想， 一般構(gòu)造尺寸較小、剛度不足，而且對新材料的特征、配合等研究不夠深入，所以在選型時(shí) 應(yīng)作充分的比較研究。為防止因雨水而起的漏水現(xiàn)象，雖然在一些鋼制伸縮縫裝置中，對配 合部位采取插入密封橡膠或?qū)⑴潘b置或鋪裝層面層作為容易清掃的型式， 或在整個(gè)縫隙中 灌注填人防水材料的實(shí)用型式。對與橋面的雨水，一般應(yīng)在伸縮縫附近設(shè)集中排水口；對 不在日常養(yǎng)護(hù)作多次涂漆的構(gòu)件上，設(shè)計(jì)上應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)耐久的防護(hù)材料作有效的處理。

 2.2.2 實(shí)例設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)方面，有些設(shè)計(jì)者誤認(rèn)為上部構(gòu)造梁板的實(shí)際預(yù)制長度與理論長 度之差就是橋兩端伸縮縫的寬度。就一孔 20m 長的簡支梁橋?yàn)槔行┰O(shè)計(jì)人員照本宣科， 把兩端各設(shè)一道縫寬 2cm 的伸縮縫。實(shí)際上按溫差 45℃設(shè)計(jì)，伸縮量按下式計(jì)算： △L=△Lt+△Ls+△Lc+△Ld+△ALe，△Ltf=△taL。 式中：△Lt—溫度變化產(chǎn)生的伸縮量； a—線膨脹系數(shù)，混凝土 a=10×10-6，鋼 a=12×10-6； L—伸縮梁的長度； △Ls，△Lc—由于混凝土收縮和徐變影響而產(chǎn)生的收縮； △Ld—梁端轉(zhuǎn)角產(chǎn)生的變形量； △Le—制造安裝誤差。 膨脹系數(shù) n=10×10-6，干燥收縮度 20×10-5，徐變系數(shù) ψ=2.0，預(yù)應(yīng)力引起的平均軸向應(yīng) 力 σ=6N/mm2，混凝土的彈性模量 Eh=30000N/mm2，施加預(yù)應(yīng)力后三個(gè)月的遞減系數(shù)=0.4， 則：△ =45×10×10-6×20000=9mm，△L=20×aLβ=20×10×10-6×20 000×0.4=1.6mm。△L=σ／ EhψLβ=6 ／ 30000×2×20000×0.4=3.2mm。 設(shè) 梁 端 旋 轉(zhuǎn) 水 平 變形 △ Ld=3mm。 總 伸 縮 量△ L=9+1.6+3.2+3=16.8mm。按此計(jì)算，只在一端(若系坡橋只在高處一端)留一道縫寬 2cm 的 伸縮縫即可，另一端橋面鋪裝與背墻連續(xù)，這樣，既節(jié)約了資金，又減輕了跳車。 合理預(yù)留伸縮縫寬度，可使其在夏季擠緊，到冬季溫度降低時(shí)才會(huì)拉開，從而有效提高 伸縮縫壽命，減小橋頭跳車。據(jù)觀察伸縮縫擠壞的很少，大部分是縫太寬，引起跳車，跳車 越嚴(yán)重縫破壞的越快，形成惡性循環(huán)。另外混凝土還有相當(dāng)高的抗壓強(qiáng)度，只要擠壓在規(guī)定 范圍內(nèi)，對橋梁結(jié)構(gòu)不會(huì)造成影響。由此可見在伸縮縫的設(shè)計(jì)中，采用安全系數(shù)較大的伸縮 縫寬度，是完全沒有必要的。 

 橋梁伸縮縫的破壞， 對橋梁使用性能以及通車都會(huì)帶來嚴(yán)重的影響， 因此必須加強(qiáng)橋梁 伸縮縫的優(yōu)化設(shè)計(jì)，從伸縮縫類型、結(jié)構(gòu)以及環(huán)境等相關(guān)因素進(jìn)行強(qiáng)化設(shè)計(jì)，才能確保伸縮 縫在今后的使用中，滿足橋梁使用性能。