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桥梁伸缩缝的 设计要点

1、整体设计

  合理选定恰当桥梁伸缩量的缝隙 极为重要,缝隙越大伸缩 装置越容易遭破坏。采用的缝隙过 大或过小,以及没有考虑 安装时的温度而调整间隙。特别是针对板 式橡胶伸缩装置,易造成破坏。即使是连续桥面,在面层铺装上 往往也会出现裂纹。因此。要采取预先切割桥面,设置接缝,或用较软的铺 装层来吸收裂缝,或者安设小型 的伸缩装置来解决。在较大纵坡的情况下,如不设置考虑 适应竖直变位的构造,也容易产生缺陷,引起破坏。伸缩装置沿桥面纵向,即使伸缩量小,也存在挠度差 大的问题,因此,在伸缩装置构 造上要给予重视。伸缩装置与梁 体结合成等强的整体无疑是提高其使用效能的重要手段。除模数式伸缩 装置之外的其他类型的桥梁伸缩装置,与桥面板的固定、结合往往不够充分,效果不甚理想,一般构造尺寸较小、刚度不足,而且对新材料的特征、配合等研究不够深入,所以在选型时 应作充分的比较研究。为防止因雨水 而起的漏水现象,虽然在一些钢 制伸缩缝装置中,对配合部位采 取插入密封橡胶或将排水装置或铺装层面层作为容易清扫的型式,或在整个缝隙 中灌注填人防水材料的实用型式。对与桥面的雨水,一般应在伸缩 装置附近设集中排水口;对不在日常养 护作多次涂漆的构件上,设计上应采用 优质耐久的防护材料作有效的处理。

2、实例设计

  在设计方面,有些设计者误 认为上部构造梁板的实际预制长度与理论长度之差就是桥两端桥梁伸缩缝的宽度。就一孔20m长的简支梁桥为例,有些设计人员 照本宣科,把两端各设一道缝宽2cm的桥梁伸缩缝。实际上按温差45℃设计,伸缩量按下式计算:
 
  △L=△Lt+△Ls+△Lc+△Ld+△ALe,△Ltf=△taL。
 
  式中:△Lt—温度变化产生 的伸缩量;
 
  a—线膨胀系数,混凝土a=10×10-6,钢a=12×10-6;
 
  L—伸缩梁的长度;
 
  △Ls,△Lc—由于混凝土收 缩和徐变影响而产生的收缩;
 
  △Ld—梁端转角产生 的变形量;
 
  △Le—制造安装误差。
 
  膨胀系数n=10×10-6,干燥收缩度20×10-5,徐变系数ψ=2.0,预应力引起的 平均轴向应力σ=6N/mm2,混凝土的弹性模量Eh=30000N/mm2,施加预应力后 三个月的递减系数=0.4,则:△ =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。设梁端旋转水平变形△Ld=3mm。总伸缩量△L=9+1.6+3.2+3=16.8mm。按此计算,只在一端(若系坡桥只在 高处一端)留一道缝宽2cm的桥梁伸缩缝即可,另一端桥面铺 装与背墙连续,这样,既节约了资金,又减轻了跳车。
 
  合理预留桥梁伸缩缝宽度,可使其在夏季挤紧,到冬季温度降 低时才会拉开,从而有效提高 伸缩缝寿命,减小桥头跳车。据观察桥梁伸缩缝挤坏的很少,大部分是缝太宽,引起跳车,跳车越严重缝 破坏的越快,形成恶性循环。另外混凝土还 有相当高的抗压强度,只要挤压在规 定范围内,对桥梁结构不 会造成影响。由此可见在桥梁伸缩缝的设计中,采用安全系数较大的桥梁伸缩缝宽度,是完全没有必要的。

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