无伸缩缝桥梁的发展综述.doc

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1、无伸缩缝桥梁的发展综述摘要：我国桥梁由于伸缩缝装置的破坏而遭受不同程度毁坏的现象十分严重，各国学者寻求最好伸缩缝结构的结论是"最好的伸缩缝结构是无伸缩缝"。本文简要综述了无伸缩缝桥梁在美国的发展情况及使用过程中的主要问题，并对无伸缩维桥梁设计中的一些问题进行了初步讨论。期待在我国开展对无伸缩缝桥梁的研究和实践。关键词：无伸缩缝桥梁发展综述一、概述公路桥梁的伸缩键是当今桥梁施工和维护中的难题之一。桥梁的伸缩维长期暴露在大气中，使用环境比较恶劣，是桥梁结构中最易遭到破坏而又较难以修补的部位。桥梁伸缩键在设计、施工上稍有缺陷或不足，就会引起其早期破坏；

2、而桥梁伸缩缝的破坏，又可能引起很大的车辆冲击荷载，恶化行车状况，急剧降低桥梁使用寿命。世界各国的学者都在努力寻求最好的伸缩缝结构，得到的结论是"最好的伸缩缝结构是无伸缩缝"[1]。无伸缩缝桥梁的建造在美国已有较长的历史。它的设计除了整体式桥台以及引道板与路面连接处的构造不同外，与一般桥梁设计原理基本相同。在完成主梁施工后，采用一些特殊措施将主梁、桩基础、桥台做成整体式，形成无伸缩缝桥梁。目前这种桥型在美国发展很快，遍及90％的州，仅在田纳西一个州就有1000多座无伸缩缝桥梁，桥型涉及钢桥、混凝土桥、直桥和曲线桥。钢桥最大长度做到127m，混凝土桥

3、最大长度已达到358m[1,2]。无伸缩缝桥梁不但大大改善了行车状况，减少车辆的冲击和提高桥梁使用寿命，还具有如下优点：①由于取消了两端伸缩缝，降低了桥梁造价及养护费用；②使纵、横向的活荷载分布更加均匀；③增加了桥梁的超静定约束和抵抗各种灾难事件的能力；特别对于地震，由于它消除了落梁现象，提高了桥梁的抗震能力[3]；④桥台只需设置垂直桩，可以减少桩的数量，加速施工进度心桥梁的安装误差也可适当放宽；等等。尽管此类桥梁在美国已经成功地使用了很长时间（欧洲、日本在一些桥梁中也已开始使用），但至今还没有一个比较科学的设计理理论[4]。目前的设计方法基本上

4、依赖于经验与观察，一些学者认为，无伸缩缝桥梁的发展完全是建立在失败与成功的教训上[3]。随着我国经济建设的迅猛发展，公路交通量急剧增大，公路上行驶车辆的行驶速度和车辆的轴重不断增加，我国桥梁由于伸缩缝的破坏而遭受不同程度毁坏的现象也十分严重。根据1990年的调查资别到，北京市公路管理处、天津市桥梁管理所等13个城市的桥梁管理部门所管理的桥梁总数为2490座，调查了556座，占桥梁总数的22.3％，其中伸缩装置已被破坏的桥梁数为271座，占被调查桥梁总数的48.7％。5除北京之外的上述仁座城市建设管理部门，曾在1989年底到1990年初对所管辖的2

5、42座桥梁的伸缩装置的现状进行了调查，桥梁伸缩装置完好的为62座，仅占调查数的26％。上述资料表明，我国桥梁伸缩装置的破坏率很高，情况相当严重。文献［5」还列举了其他一些大桥伸缩装置的破坏情况。例如：湖北省沙洋汉江流水大桥，为主跨113m的多跨预应力混凝土连续梁桥，调查发现伸缩装置的钢齿板已损坏脱落，锚固件外露，时常戳破汽车轮胎，驾驶员叫苦不迭。湖北省武汉市江汉大桥的钢板伸缩装置处大量渗水，造成钢板大面积锈蚀。天津市东环路立交桥的板式橡胶伸缩装置出现橡胶开裂，钢板外露，锚固件脱落。大连市香甘立交桥钢平板伸缩装置在通车后不久便损坏严重，汽车经过时产

6、生强烈颠簸，冲击梁端，使主梁端部混凝土破碎，严重影响正常的交通运输。辽宁省香炉礁立交桥，主干道东北路段全长2023m，共设板式橡胶伸缩装置24道，普遍出现两侧铺装破碎，橡胶板松动断裂，破坏严重的约占90％。陕西省西（安）宝（鸡）一级公路上咸阳渭河大桥，通车不到四个月，气温变化还未达到全年最高气温，全桥的板式橡胶伸缩装置已变形隆起，超过规定值；钢板与橡胶剥离，有的还相当严重，不但影响行车的舒适性，而且还影响到行车的安全性。调查表明，我国桥梁伸缩缝的破坏现象十分严重。研究设计和制造使用更好的伸缩装置固然十分重要，但进一步考虑，如能采用无伸缩装置的桥梁

7、结构，则是从根本上解决桥梁由于伸缩缝的破坏而遭受毁坏的现象。对于无伸缩缝桥梁，目前在我国还没有展开深入的研究和实践。因此学习、了解并利用国外一些先进国家建造无伸缩缝桥梁的成功经验，根据我国的具体国情，研究建造适合我国国情的无伸缩缝桥梁，发展公路桥梁事业，可以说是从事桥梁研究设计人员的一项非常有意义的工作。本文简要介绍了美国无伸缩缝桥梁的发展及使用过程中的主要问题，并期待在我国深入开展对无伸缩缝桥梁的研究和实践。二、无伸缩缝桥梁在美国的使用情况二次世界大战前，美国总长度超过15m的桥梁都没有一定形式的伸缩缝。由于回填料内和路面上的积水以及公路表面垃

8、圾容易渗透到伸缩缝内，引起桥梁伸缩缝的堵塞或冻结，伸缩装置逐渐被封闭，最终导致破坏，难以完成设计时所期望的伸缩功能。大约在20世纪60年