有关伸缩缝论文

摘要：介绍伸缩缝的种类、伸缩缝的基本要求及各类伸缩缝的安装要求，并详细阐述伸缩量的计算。

关键词：伸缩缝 基本要求 安装要求 伸缩量 计算

Abstract: the article introduces the expansion joint type the expansion joint basic requirements and all kinds of the expansion joint installation requirements, and detailed description of the calculation of the quantity of expansion

Keywords: expansion joint basic requirements installation requirements expansion amount calculation 1 引言：

桥梁在气温变化时，桥面有膨胀或收缩的纵向变形，车辆荷载也将引起两端的转动和纵向位移。为了使这些变形不被约束，必须在相邻的两跨梁端之间，梁端与桥台之间，挂梁两端，桥梁的铰接处等位置预留必要的间隙，以保证车辆平稳通过桥面并满足桥面变形，这就是伸缩缝。

伸缩缝的要求：

① 应能保证上部结构的自由伸缩，能承受各种车辆荷载的作用； ②具有良好的平整度，良好的防水功能，良好的防尘功能； ③便于养护修理、更换，经久耐用，施工方便，经经济廉价。

2 目前我国公路桥梁和城市桥梁工程使用的五类伸缩缝及安装要求 ：

1)对接式伸缩缝

根据构造形式和受力特点的不同，对接式伸缩缝可分为填塞对接行和嵌固对接式两种：（a）填塞式对接缝以沥青、木板、麻絮、橡胶等材料填塞缝隙，伸缩体在任何情况都处于受压状态。该类装置一般用于伸缩量在40mm以下的常规桥梁工程上，目前已不常使用。(b)嵌固对接型伸缩缝利用不同形状的钢构件将不同形状的橡胶条嵌牢固；并以橡胶条的拉压变形来吸收梁体变形，其伸缩体可处于受压状态和受拉状态，该类装置被广泛应用于伸缩量不超过80mm的桥梁上，图1为w形伸缩缝断面图

安装要求

①填塞式伸缩缝适用于伸缩量小于50mm的中小跨径桥梁工程，伸缩体由高粘弹性材料和碎石结合而成时

适用温度25~60C，伸缩体复合改性沥青及碎石混合而成时适用于

30~70C，应按设际要求设置；

图1

②弹塑体物理性能应符合有关规定，产品应符合有效的合格证书。弹塑体加热熔化温度应按要求严格控制。主要石料压碎值不大于30%，扁平及细长石料含量少于15%~20%。石料使用前应清洗干净。其加热温度控制在100~150C

③风力大于三级，气温低于10C即有雨时不宜施工。

④施工可采用分段浇灌铺筑法，亦可采用分段分层拌合铺筑法。

2）钢制支撑式伸缩缝

钢制支撑式伸缩缝是用钢材装配制成的，能直接承受车轮荷载，其形状、尺寸、种类繁多。其中面层板成齿形，从左右伸出桥面板间隙处相互咬合的悬臂式构造或面层板成悬架的支承式是构造，统称为钢梳形板伸缩缝，国内常见的有梳齿形板型和折板型。面层板的构造为矩形的叠合悬架式构造，叫钢板叠合适伸缩缝（图2）

安装要求：

①梳型钢板伸缩缝、板式橡胶伸缩缝施工前必须认真做好伸缩缝部位的清理工作。施工前应加固锚固系统的锚固，防止锚固螺栓松动、螺帽脱落，注意养护。

②应设置橡胶缝条防水。

图2

3）组合剪切式橡胶伸缩缝

组合剪切式橡胶伸缩缝是利用橡胶材料的剪切模量的特点设计制造而成的。剪切型橡胶伸缩体设有上下凹槽，橡胶体内埋设承重钢板和锚固钢板，并设有预留螺栓孔，通过螺栓与梁端连接成整体，他依靠上下凹槽的橡胶体剪切变形来满足梁体结构的相对位移。橡胶伸缩体内预埋钢板，用以跨越梁端间隙，承受车辆荷载，另外在橡胶伸缩体内两侧预埋两块锚固钢板，通过螺栓与梁端连接。板式橡胶伸缩缝跨越能力大，行车平稳；但伸缩摩阻力一般较大，容易产生早期破坏，对制造施工要其较高，国外产品最大伸缩量已做到330mm，其一般构造如图3

安装要求：

①采用橡胶伸缩缝时，材料的规格、性能应符合设计要求。根据桥梁跨径大小或连续梁（包括）桥面连续的简支梁的每联长度，可分为纯橡胶式、板式、组合式橡胶伸缩缝，对于板式橡胶伸缩缝，应有成品解剖检验证明。安装时，应根据气温高低对橡胶伸缩体

进行必要的预压缩。气温在5C以下时，不得进行橡胶伸缩缝施工。

②采用后嵌式橡胶伸缩时应在桥面混凝

图3

土干燥收缩完成且徐变也大部分完成在进行安装。

③伸缩缝安装时应注意下列事项

a、检查桥面板端部预留空间尺寸，钢筋注意不要受损，若为沥青混凝土桥面铺装，宜采用后开槽工艺安装伸缩缝，以提高与桥面的顺适度

b、根据安装时的环境，温度计算橡胶板伸缩缝的模板宽度与螺栓间距。将准备好的加强钢筋与螺栓焊接就位，然后浇筑混凝土与养生。

c、将混凝土表面清洁后，涂防水胶粘材料。利用调整压缩的工具，将伸缩缝安装就位，向伸缩缝螺栓孔内灌注防腐剂后，并注意及时盖好盖帽。

4）模数支承式伸缩缝 长大桥梁需要结构合理、大位移量的伸缩缝，板式伸缩橡胶伸缩缝很难满足大位移量的要求；钢制的伸缩缝则防水性能差且易影响行车。模数支承式（即模数式；这里的“模数”

源于机械工程，与机械转动密切相关）伸缩缝系列，利用了橡胶材料吸震缓冲性能好、密封性能好的特点，与强度高刚性好的异形钢材组合，在大位移量情况下能承受车辆荷载。这类装置由v形或其他形状截面的橡胶密封条嵌接于异形边钢梁、中钢梁内，组成可伸缩的密封橡胶条。图4为SG型伸缩缝构造图，其最大位移量可达640mm，有的产品最大位移量可达到2000。

图4

安装要求

①伸缩缝由异形钢梁与单元橡胶密封带组合而成的称为模数式伸缩缝。他适用于伸缩量为80~120mm的桥梁工程。

②伸缩缝中所采用的异型钢梁沿长度方向的直线度应满足1.5mmm，全长满足

10mmm的要求，伸缩缝钢构件外观应光洁、平整，不允许变形扭曲。

③伸缩缝必须在工厂进行组装。组装钢构件应进行有效的防护处理。吊装位置应用明显颜色标明。出厂时应付有效的产品质量合格证明文件。

④伸缩缝在运输中应避免阳光直接曝晒，雨林雪浸，并应保持清洁，防止变形，且不能与其他物质相接触，注意防火。

⑤伸缩缝安装注意事项：

a、要按照设计核对预留槽尺寸，预埋锚固筋若不符合设计要求，必须首先处理，满足设计要求后方可安装伸缩缝。

b、伸缩缝安装之前，应按照安装使得气温调整安装时的确定位置，用专用卡具将其固定。

c、安装时，伸缩缝的中心线与桥梁中心线重合，并使其顶面标高与设计标高相吻合，按桥面横坡定位、焊接。

d、浇筑混凝土前将间隙填塞，防防止浇筑混凝土把间隙堵死，影响伸缩并防止混凝土渗入模数式伸缩缝位移控制箱内，也不允许将混凝土溅填在密封橡胶带缝中及表面上，如发生此现象，应立即清除，然后进行养护。

e、待伸缩缝两侧混凝土满足设计要求后，方可开放交通。 5）无缝型伸缩缝

此类装置仅适用于接缝较小的部位，使用范围有限。国内常用的无缝式伸缩缝有TST弹塑体。桥面连续构造，图5等TST弹塑体在温度140C以上时，可在TST中加碎石。



图5 3 伸缩量的计算

伸缩缝安装以后的伸缩量，可考虑如下因素进行计算： （1）由温度引起的伸缩量，按下列公式计算：

温度上升引起的梁体伸长量 ltcl(TmaxTset), 1

温度下降引起的梁体伸长量 ltcl(Tset,uTmin)

式中：Tmax、Tmin——当地最低、最高有效气温值，按《公路桥涵设计通用规范》(JTG

D60200取用；4)

Tset,u、Tset,1——预设的安装温度范围的上限制和下限值；

l——计算一个伸缩缝伸缩量所采用的梁体长度，视桥梁长度及制作布置情况而定；

c——梁体混凝土材料线性膨胀系数，采用c0.00001

（1） 由混凝土收缩引起的梁体缩短量ls，按下列公式计算：

lssc(tu,t0)l

式中：sc(tu,t0)——伸缩缝安装完成时梁体混凝土龄期t0至收缩终了时混凝土龄期tu之间的混凝土的收缩应变，可按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG

D60200中表4)6.2.7采用或按改规范附录F计算。

（2） 由混凝土徐变引起的梁体缩短量lc，按下列公式计算：

lcpcEc(tu,t0)l

式中：pc——由预应力（扣除相应阶段的预应力损失）引起的截面重心处的法向压应力，当计算梁为简支梁时，可取跨中截面1跨径截面平均值；当梁体为连续梁或连续钢构

4时，可取若干个有代表性截面的平均值；

Ec——梁体混凝土弹性模量；

(tu,t0)——伸缩缝安装完成时梁体混凝土龄期t0至收缩终了时混凝土龄期tu之间的

混凝土的收缩应变，可按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG

D60200中表4)6.2.7采用或按改规范附录F计算。

（4）由制动力引起的板式橡胶支座变形而导致的伸缩缝开口量lb或闭口量lb，其

值可按lb或lbFkteGeAg计算。其中Fk为分配给制作的汽车制动力标注值；te为支座

橡胶层的总厚度；Ge支座橡胶剪变模量（Ge1.0MPa），Ag为只作平面毛面积。

根据上述梁体的伸缩量来选用伸缩缝型号，选用的伸缩C应满足： CCC

式中：C——伸缩缝在安装后的闭口量，其值C(ltlb)

 C——伸缩缝在安装后的开口量，其值C(ltlslclb)



——伸缩缝伸缩增大系数，可取1.2~1.4。

计算伸缩量时，对于影响伸缩缝的其他因素，应视具体情况予以考虑；当施工安装温度在设计规定的安装范围以外时，伸缩缝应另行计算。

伸缩缝的安装宽度（或出厂宽度），可按上述公式计算得到的开口量C和闭口量C进

行计算，气质可在BminC两者之中或两者之间取用，其中C为选Bmin(CC)与用伸缩缝的伸缩量；Bmin为选用的伸缩缝的最小工作长度。

4 结语

伸缩缝对桥梁在温度变化时、动荷载作用下的纵向位移及转动，有一定的适放作用，达到动荷载平稳通过桥面的目的。目前施工技术已经比较娴熟。在施工中，应根据实际情况，选择合适的伸缩缝，这样可以节省资金以达到经济性的目的。

参考文献：

（1）高洁 桥梁工程 科学出版社

（2）彭大文 李国芬 黄小广 桥梁工程 人民交通出版社 （3）杨文渊 徐犇 桥梁施工工程师手册 人民交通出版社 （4）毛海涛 桥面系和附属结构施工 人民交通出版社