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【摘要】文章介绍了公路桥梁伸缩装置的功能与类型，对影响伸缩装置伸缩量的因素及常见病害进行了分析，并提出了控制措施。
【关键词】公路桥梁；伸缩装置；常见病害；防治
桥梁伸缩装置是连接梁与路（或梁）的重要构件，它长期暴露在大气中，直接承受车轮荷载的反复冲击，既影响车道的平整度，又容易损坏难以修补。特别是在设计、施工上稍有缺陷或不足，就会引起伸缩装置的早期破坏。目前，桥梁伸缩缝问题仍在探索研究中，为了改善路面和桥面平整度，使行车舒适安全，除了改变桥型加大孔联长度减少伸缩逢数量外，还应在伸缩逢的设计选型、材料以及施工质量加以足够重视。
1.公路桥梁伸缩装置的类型及结构
桥梁伸缩装置又简称为伸缩缝，主要由传力支承体系和位移控制体系组成，它的主要功能一是将车辆垂直和水平荷载通过支承结构传递到梁体，二是适应桥梁纵、横位移的变化和梁端翘曲发生的转角变化。按使用的材料和用途，伸缩逢可分为纯橡胶式、板式、组合式橡胶伸缩逢和模数式伸缩逢。板式伸缩装置的伸缩体由橡胶、钢板或角钢组成，适用于伸缩量≤60mm以下的普通桥梁；组合式伸缩装置的伸缩体由橡胶板和钢托板组合而成，适用于伸缩量≤120mm的普通桥梁；模数式伸缩逢伸缩体采用整体成型的异形钢材制成，由边梁、中梁、横梁、位移控制系统、密封橡胶带等构件组成，适用于各种弯、坡、斜、宽桥梁。模数式伸缩装置可按一定模数任意组拼，从80mm的单缝到1200mm的多缝，当伸缩量≥1200mm时，可按设计要求在工厂加工制造。
桥梁伸缩装置设计选型应考虑的主要因素有桥梁设计荷载等级、所处的地理位置、结构形式，伸缩装置结构特点、适用范围、平整度、排水及防水性能，桥梁施工条件及施工质量保证措施，伸缩装置的可维修性和经济性。
2.影響伸缩装置伸缩量的基本因素
（1）温度变化温度变化是影响桥梁伸缩量的主要因素，它分为线性温度变化和非线性温度变化，其中线性温度变化对桥梁伸缩量影响占据主导地位。桥梁结构在外界特定温度环境，梁体内部温度分布不均匀，梁体端部在材料热性能的变化下产生角变位。对跨径小的桥梁（L≤8m），线膨胀系数很小，可不予考虑；对大跨径桥梁，设计时必须引起足够重视。
（2）混凝土的收缩和徐变混凝土的收缩、徐变是混凝土构件本身所固有的属性，也是一种随机现象。混凝土的配合比、水灰比、塌落度、水泥品种、温度、相对湿度、混凝土的加载龄期、持荷时间和强度等对混凝土收缩、徐变影响很大。钢筋混凝土桥和预应力混凝土桥均需考虑其收缩和徐变。徐变量按梁在预应力作用下弹性变形乘以徐变系数ф=2求得；收缩量以温度下降20oC来换算。在安装伸缩逢时，收缩和徐变已经发展到一定程度，计算时应以安装时刻为基准，对混凝土收缩和徐变量加以折减。
（3）桥梁纵向坡度纵坡桥梁中活动支座通常作成水平的，当支座位移时，伸缩缝不仅发生水平变位，而且发生垂直错位（Δd），其值等于水平位移值乘以纵坡tgθ。
（4）斜桥、弯桥的变位斜桥、弯桥在发生支承位移方向的变位（ΔL）时，沿桥端线和垂直于桥端线方向也发生变位，即：Δd=ΔL.SINα ΔS=ΔL.COSα式中，α —倾斜角，ΔL —伸缩量。
（5）各种荷载引起的桥梁饶度桥梁在活载、恒载的作用下，端部发生角变位，使伸缩装置产生垂直、水平及角变位，如果梁体比较高，还会发生震动。
（6）地震地震对伸缩装置变位的影响较为复杂，目前还难以把握，设计时一般不予考虑，但有可靠的资料，能计算出地震对桥梁墩台的下沉、回转、水平移动及倾斜量时，设计时应给予考虑。
3.公路桥梁伸缩装置常见病害
3.1对接式伸缩装置
填缝材料老化、脱落、锚固件破坏、两侧混凝土破损。
3.2钢制支承式伸缩装置
角钢与钢筋混凝土锚固不牢固，使钢板松动；缝内塞进石块、铁等杂物后，伸缩缝不能自由伸缩；排水管发生破坏损伤或土砂堵塞；梳型钢板伸缩缝在梳齿与承托板的焊接处出现裂缝，更严重者出现剪断。
3.3板式橡胶伸缩装置
橡胶板剥离、破损，预埋钢板外露、脱落、断裂、锚固螺栓剪断脱孔飞出，两侧混凝土开裂破损、出现坑槽。
3.4模数支承式伸缩装置
密封橡胶（条）带老化、脱落；在橡胶嵌条连接部位漏水；固定伸缩缝的混凝土出现裂缝、坑槽；伸缩缝按照标高与两侧路面有差异，引起伸缩缝处跳车；伸缩缝本身变形及螺栓脱落等造成早期损坏。
3.5无缝式伸缩装置
桥面开裂、材料老化、漏水。
4.病害分析
4.1设计方面
（1）伸缩缝装置的选型不合理。桥梁设计者在设计过程中对伸缩缝装置的性能了解不全面，忽视了产品的相应技术要求；伸缩量计算不准确，没有考虑到伸缩装置安装时的实际温度对伸缩装置的影响，只按伸缩量计算值选定产品形式规格。
（2）设计中未对伸缩装置两侧的后浇混凝土和铺装层材料、配合比、密实度和强度提出严格要求或规定。伸缩装置一般设计要求过渡段混凝土采用不低于C40的混凝土，但由于混凝土厚度太薄、体积太小，加上预埋件的位置干扰，施工难度大，就使过渡段混凝土的锚固作用减弱，预埋件的锚固质量也大受影响。
（3）目前，很多桥梁伸缩装置的锚固方法是将锚固件置于混凝土铺装层中，伸缩装置与主梁或桥台的锚固连接的部分很少，在车辆荷载作用下，一方面容易造成伸缩装置开焊、脱落；另一方面力不易传递，容易导致混凝土黏结力失效，减弱锚固作用。
（4）桥面板本身刚度不足，在车辆荷载作用下，因翼板较薄，横行联系较弱，桥面板变形过大引起伸缩装置损坏。
4.2施工方面
（1）在安装伸缩装置时，对施工工艺不够重视，未能严格掌握和控制施工工艺标准及安装顺序，造成伸缩装置安装质量有缺陷，在使用过程中，对伸缩装置造成损坏。
（2）伸缩装置两侧混凝土太薄，体积小，加上预埋件的干扰，施工难度大，浇筑不密实，混凝土内部存在空洞、蜂窝，达不到设计所要求的强度，在使用过程中，受车辆荷载的强烈冲击，出现裂纹、开裂，逐渐出现坑槽，如不及时处理，将会导致锚固件的损坏。
（3）伸缩装置两侧混凝土与沥青混凝土桥面铺装层结合不好，碾压不密实，形成两张皮，在车辆荷载的反复冲击作用下，容易产生开裂、脱落，最终引起伸缩装置的损坏。
4.3管理养护方面
（1）未能及时认真地对桥面和伸缩装置内的杂物进行清扫，影响了伸缩装置的正常变形。
（2）桥面铺装层老化，接缝处桥面凹凸不平，维修又不充分。
（3）随着交通量增大，重型车辆增多，车辆超载不能得到有效地控制，再加上夜间缺乏有效管理，车辆不按规定行驶，从而影响了桥梁伸缩缝装置的正常使用和寿命。
5.防治措施
（1）合理选择桥梁伸缩装置的类型。桥梁伸缩装置必须根据所安装伸缩装置的道路性质、桥梁类型、需要的伸缩量，综合考虑道路、桥梁和伸缩装置整体的特性，结合排水、防水、方便施工维修和经济实用性来选型。
（2）伸缩装置结构设计上，在考虑伸缩量大小的同时还要考虑产品在施工工艺上的要求，对预埋件的位置、深度等尽量与主梁（板）相连接，并与桥梁的结构设计相匹配，对伸缩缝两侧混凝土和铺装层材料的选择、配合比、密实度、强度等应严格要求。
（3）对伸缩装置的施工安装必须高度重视。安装前仔细阅读伸缩装置的安装图，彻底清理梁端缝隙中的杂物，严格控制缝两侧混凝土的浇筑质量，保证伸缩装置的锚固宽度。焊接要注意顺序，焊接长度要满足规范要求。
（4）加强伸缩装置的桥面板端设置。对于悬臂板或薄翼缘板的结构来说，当伸缩装置的高度比桥面板的厚度大而侵占桥面板以外时，要对桥面板的断面尺寸作必要的调整以满足锚固需要，同时还应适当增加断面受力钢筋的用量。
（5）加强日常养护，早期病害及时修补。严格控制超载车辆的行驶，加强夜间行车管理。 [科]
【参考文献】
［１］公路桥梁橡胶伸缩装置．JT/T327-1997．
【关键词】公路桥梁；伸缩装置；常见病害；防治
桥梁伸缩装置是连接梁与路（或梁）的重要构件，它长期暴露在大气中，直接承受车轮荷载的反复冲击，既影响车道的平整度，又容易损坏难以修补。特别是在设计、施工上稍有缺陷或不足，就会引起伸缩装置的早期破坏。目前，桥梁伸缩缝问题仍在探索研究中，为了改善路面和桥面平整度，使行车舒适安全，除了改变桥型加大孔联长度减少伸缩逢数量外，还应在伸缩逢的设计选型、材料以及施工质量加以足够重视。
1.公路桥梁伸缩装置的类型及结构
桥梁伸缩装置又简称为伸缩缝，主要由传力支承体系和位移控制体系组成，它的主要功能一是将车辆垂直和水平荷载通过支承结构传递到梁体，二是适应桥梁纵、横位移的变化和梁端翘曲发生的转角变化。按使用的材料和用途，伸缩逢可分为纯橡胶式、板式、组合式橡胶伸缩逢和模数式伸缩逢。板式伸缩装置的伸缩体由橡胶、钢板或角钢组成，适用于伸缩量≤60mm以下的普通桥梁；组合式伸缩装置的伸缩体由橡胶板和钢托板组合而成，适用于伸缩量≤120mm的普通桥梁；模数式伸缩逢伸缩体采用整体成型的异形钢材制成，由边梁、中梁、横梁、位移控制系统、密封橡胶带等构件组成，适用于各种弯、坡、斜、宽桥梁。模数式伸缩装置可按一定模数任意组拼，从80mm的单缝到1200mm的多缝，当伸缩量≥1200mm时，可按设计要求在工厂加工制造。
桥梁伸缩装置设计选型应考虑的主要因素有桥梁设计荷载等级、所处的地理位置、结构形式，伸缩装置结构特点、适用范围、平整度、排水及防水性能，桥梁施工条件及施工质量保证措施，伸缩装置的可维修性和经济性。
2.影響伸缩装置伸缩量的基本因素
（1）温度变化温度变化是影响桥梁伸缩量的主要因素，它分为线性温度变化和非线性温度变化，其中线性温度变化对桥梁伸缩量影响占据主导地位。桥梁结构在外界特定温度环境，梁体内部温度分布不均匀，梁体端部在材料热性能的变化下产生角变位。对跨径小的桥梁（L≤8m），线膨胀系数很小，可不予考虑；对大跨径桥梁，设计时必须引起足够重视。
（2）混凝土的收缩和徐变混凝土的收缩、徐变是混凝土构件本身所固有的属性，也是一种随机现象。混凝土的配合比、水灰比、塌落度、水泥品种、温度、相对湿度、混凝土的加载龄期、持荷时间和强度等对混凝土收缩、徐变影响很大。钢筋混凝土桥和预应力混凝土桥均需考虑其收缩和徐变。徐变量按梁在预应力作用下弹性变形乘以徐变系数ф=2求得；收缩量以温度下降20oC来换算。在安装伸缩逢时，收缩和徐变已经发展到一定程度，计算时应以安装时刻为基准，对混凝土收缩和徐变量加以折减。
（3）桥梁纵向坡度纵坡桥梁中活动支座通常作成水平的，当支座位移时，伸缩缝不仅发生水平变位，而且发生垂直错位（Δd），其值等于水平位移值乘以纵坡tgθ。
（4）斜桥、弯桥的变位斜桥、弯桥在发生支承位移方向的变位（ΔL）时，沿桥端线和垂直于桥端线方向也发生变位，即：Δd=ΔL.SINα ΔS=ΔL.COSα式中，α —倾斜角，ΔL —伸缩量。
（5）各种荷载引起的桥梁饶度桥梁在活载、恒载的作用下，端部发生角变位，使伸缩装置产生垂直、水平及角变位，如果梁体比较高，还会发生震动。
（6）地震地震对伸缩装置变位的影响较为复杂，目前还难以把握，设计时一般不予考虑，但有可靠的资料，能计算出地震对桥梁墩台的下沉、回转、水平移动及倾斜量时，设计时应给予考虑。
3.公路桥梁伸缩装置常见病害
3.1对接式伸缩装置
填缝材料老化、脱落、锚固件破坏、两侧混凝土破损。
3.2钢制支承式伸缩装置
角钢与钢筋混凝土锚固不牢固，使钢板松动；缝内塞进石块、铁等杂物后，伸缩缝不能自由伸缩；排水管发生破坏损伤或土砂堵塞；梳型钢板伸缩缝在梳齿与承托板的焊接处出现裂缝，更严重者出现剪断。
3.3板式橡胶伸缩装置
橡胶板剥离、破损，预埋钢板外露、脱落、断裂、锚固螺栓剪断脱孔飞出，两侧混凝土开裂破损、出现坑槽。
3.4模数支承式伸缩装置
密封橡胶（条）带老化、脱落；在橡胶嵌条连接部位漏水；固定伸缩缝的混凝土出现裂缝、坑槽；伸缩缝按照标高与两侧路面有差异，引起伸缩缝处跳车；伸缩缝本身变形及螺栓脱落等造成早期损坏。
3.5无缝式伸缩装置
桥面开裂、材料老化、漏水。
4.病害分析
4.1设计方面
（1）伸缩缝装置的选型不合理。桥梁设计者在设计过程中对伸缩缝装置的性能了解不全面，忽视了产品的相应技术要求；伸缩量计算不准确，没有考虑到伸缩装置安装时的实际温度对伸缩装置的影响，只按伸缩量计算值选定产品形式规格。
（2）设计中未对伸缩装置两侧的后浇混凝土和铺装层材料、配合比、密实度和强度提出严格要求或规定。伸缩装置一般设计要求过渡段混凝土采用不低于C40的混凝土，但由于混凝土厚度太薄、体积太小，加上预埋件的位置干扰，施工难度大，就使过渡段混凝土的锚固作用减弱，预埋件的锚固质量也大受影响。
（3）目前，很多桥梁伸缩装置的锚固方法是将锚固件置于混凝土铺装层中，伸缩装置与主梁或桥台的锚固连接的部分很少，在车辆荷载作用下，一方面容易造成伸缩装置开焊、脱落；另一方面力不易传递，容易导致混凝土黏结力失效，减弱锚固作用。
（4）桥面板本身刚度不足，在车辆荷载作用下，因翼板较薄，横行联系较弱，桥面板变形过大引起伸缩装置损坏。
4.2施工方面
（1）在安装伸缩装置时，对施工工艺不够重视，未能严格掌握和控制施工工艺标准及安装顺序，造成伸缩装置安装质量有缺陷，在使用过程中，对伸缩装置造成损坏。
（2）伸缩装置两侧混凝土太薄，体积小，加上预埋件的干扰，施工难度大，浇筑不密实，混凝土内部存在空洞、蜂窝，达不到设计所要求的强度，在使用过程中，受车辆荷载的强烈冲击，出现裂纹、开裂，逐渐出现坑槽，如不及时处理，将会导致锚固件的损坏。
（3）伸缩装置两侧混凝土与沥青混凝土桥面铺装层结合不好，碾压不密实，形成两张皮，在车辆荷载的反复冲击作用下，容易产生开裂、脱落，最终引起伸缩装置的损坏。
4.3管理养护方面
（1）未能及时认真地对桥面和伸缩装置内的杂物进行清扫，影响了伸缩装置的正常变形。
（2）桥面铺装层老化，接缝处桥面凹凸不平，维修又不充分。
（3）随着交通量增大，重型车辆增多，车辆超载不能得到有效地控制，再加上夜间缺乏有效管理，车辆不按规定行驶，从而影响了桥梁伸缩缝装置的正常使用和寿命。
5.防治措施
（1）合理选择桥梁伸缩装置的类型。桥梁伸缩装置必须根据所安装伸缩装置的道路性质、桥梁类型、需要的伸缩量，综合考虑道路、桥梁和伸缩装置整体的特性，结合排水、防水、方便施工维修和经济实用性来选型。
（2）伸缩装置结构设计上，在考虑伸缩量大小的同时还要考虑产品在施工工艺上的要求，对预埋件的位置、深度等尽量与主梁（板）相连接，并与桥梁的结构设计相匹配，对伸缩缝两侧混凝土和铺装层材料的选择、配合比、密实度、强度等应严格要求。
（3）对伸缩装置的施工安装必须高度重视。安装前仔细阅读伸缩装置的安装图，彻底清理梁端缝隙中的杂物，严格控制缝两侧混凝土的浇筑质量，保证伸缩装置的锚固宽度。焊接要注意顺序，焊接长度要满足规范要求。
（4）加强伸缩装置的桥面板端设置。对于悬臂板或薄翼缘板的结构来说，当伸缩装置的高度比桥面板的厚度大而侵占桥面板以外时，要对桥面板的断面尺寸作必要的调整以满足锚固需要，同时还应适当增加断面受力钢筋的用量。
（5）加强日常养护，早期病害及时修补。严格控制超载车辆的行驶，加强夜间行车管理。 [科]
【参考文献】
［１］公路桥梁橡胶伸缩装置．JT/T327-1997．