大型斜拉桥伸缩装置损坏和支座偏位的成因浅析.pdf

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1、安徽建筑2011年第2期(总177期)大型斜拉桥伸缩装置坯和座偏僮的成因D——iscussiononDamageCausesofBridgeFloorExpansionandDisplacementCausesofBearingofLargeCable-StayedBridge大春(安徽省交通科学研究所，安徽合肥230011)摘要：根据对某大型斜拉桥的伸缩装置损坏和相应位置支座偏位的检测数据，分析了该桥伸缩装置损坏和支座偏位的成因，阐述了船舶N次撞击柔性墩对支座和伸缩装置的影响，给出了该类型伸缩装置损坏后的处理建议。

2、关键词：斜拉桥；伸缩装置；损坏；支座；偏位；船舶撞击中图分类号：U443．36文献标识码：B文章编号：1007-7359(2011)02—0125—031号墩顶引桥侧支座偏移量表(单位：cm)表11概述桥梁支座、伸缩装置在整座桥梁结构中虽然是很小的组成部分，但是它们分别对桥梁墩台的受力状态、桥跨结构所要求的位移和转动、桥面膨胀或收缩的纵向变形、梁端的转动和纵向位移、桥面的行车舒适和平稳均起到十分重要的作用。其性能的好坏会直接影响到桥梁的使用效果和寿命。公路桥梁伸缩装置，在桥梁结构中直接承受车轮荷载的反复冲击作用，而且

3、长期暴露在大气中，使用环境比较恶劣，是桥梁结构最易遭到破坏而又较难以修补的部位。造成伸缩装置出现病害损坏的原因很多，包括：①交通量增大，重型车辆不断增多；②设计方面的原因，选型不合理、桥面板的刚度不够、锚固交通方法不合理、伸缩计算不准确、未充分考虑伸缩装置实际受力工的复杂性等；③施工方面原因，对施工工艺要求重视程度不够、程锚固件焊接质量不能保证、施工安装质量差、缺乏统一的质量研验收标准等；④管理维护原因，对在伸缩装置的砂土和杂物未究与能及时认真地清扫、桥梁逐渐老化维修不充分、桥梁超载情况应不能得到有效控制等；⑤产品本

4、身存在质量缺陷。用伸缩装置与支座过早的损坏，影响桥梁的使用效果，使桥梁构造物过早破坏，甚至发生摔车落梁的大事故。因此，桥梁伸缩装置的工作性能和耐久性能得到桥梁工作者们的高度重视，针对桥梁伸缩装置的课题研究也越来越多。图12006年定期检测西侧伸缩装置损坏情况2工程概况及检测数据该斜拉桥于1995年建成通车，设计荷载为汽车一超20级，挂车一120。建成时与二级汽车专用道相接，到2005年未两端的高速公路相继通车，交通量也逐渐增大。桥梁全长2592m，其中主桥长1152m，为80+90+190+432+190+90+80

5、m。在桥梁两端桥墩位置各设置一道美匡国沃特森(Wotson)鸟形伸缩装置，西侧为SD一720型、东侧为SD一480型。该桥自建成起，每年均对桥梁进行定期检测，2005年前的定期检测除了伸缩装置存在砂土、杂物、梁体表面磨损、个别处密封橡胶条弹出外，伸缩装置基本良好；2006年的定期检测发图22007年定期检测西侧伸缩装置损坏情况现主桥两端伸缩装置均出现密封橡胶条与伸缩装置钢板脱开安以及伸缩装置钢板变形现象，密封橡胶条弹出，空隙较大可导梁断裂，按照由主桥至引桥方向记，4号中梁上游侧断2处，5徽致异物落入伸缩装置钢板间隙中

6、。西侧的伸缩装置存在3处中号中梁下游侧断1处见图1所示；2007年的定期检测发现西侧的伸缩装置中梁破坏加重，8根中梁的跨中焊接位置全部断建收稿日期：2011—03—03裂。按照南主桥至引桥方向记，在行车道上1号中梁断3处，4筑作者简介：姚大春(1975一)，男，安徽合肥人，毕业于重庆交通学院，工号中梁断3处，5号中梁断2处见图2所示。中梁间距自东至程师。西分别为9．5／6．7／6．7／6／6．8／6／6．2／5．9／5．9，上游侧总宽为_2011年第2期《总177期)安徽建筑的破碎都是由于端横隔梁的挤压而形成的，由于

7、虽该位置是活动支座端，允许一定的纵向位移。在温度作用影响下伸缩装置会产生伸长和收缩，其变位量可按下述公式计算：zil产(7’瞰一)两次测试气温分别是21．2℃和13．8℃。经计算温度变化量为50×103mm×(13．8—21．2)×l×10=3．7mm。而两次测试T梁与支座相对纵向偏位最大值达到46mm。并且运行不同步，1-3号T梁与支座相对纵向偏位平均值为29mm，4、5号T梁与支座相对纵向偏位平均值为33mm，6～8号T梁与支座相对纵向偏位平均值为43mm。与桥面测试的伸缩装置问隙基本一致。这也就能很好的图3两次

8、测试橡胶支座与T梁的相对位置验证伸缩装置中梁跨中焊接位置出现断裂现象。另外，由于车辆行驶方向上游侧自西向东行驶，西(引桥)下游侧自东向西行驶，而桥面自东向西纵坡为}3％，伸缩装置存在水平错位和竖直错位，使用多f年后伸缩装置出现变形，两侧受到车辆反向冲击作用加大，这也会引起中梁焊接位置出现断裂现E游象。③引桥T梁的橡胶支座与垫石之间位置基本不变，