[钢制箱型伸缩装置在桥梁上的应用]桥梁伸缩装置
时间：2019-04-01 03:18:26 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：伸缩装置是连接桥梁与桥梁，桥梁与道路的重要组成部分。在日本，钢制箱型伸缩装置被广泛使用。它具有伸缩量大，耐久性好，抗疲劳性高等优点。通过本文的介绍，我国的大型桥梁建设也可以借鉴与使用。
关键词：钢制箱型伸缩装置；梳齿型钢板；开孔钢板
Abstract: The retractor device is an important part to connect bridge and bridge, bridge and road. In Japan, the steel box-type retractor device are widely used. It has the advantages of large retractability, good durability, high fatigue resistance, and China"s large-scale bridge construction can learn and apply it.
Key words: steel box-type retractor device; comb toothed steel plate; pored steel plate
中图分类号：U445.4 文献标识码：A
前言
随着大型桥梁事业的发展，对伸缩装置的性能要求就越来越高。传统的伸缩装置由于易损坏，适应功能小等原因，渐渐被淘汰。钢制箱型伸缩装置在2003年被日本道路公团改革使用，由于其良好的性能被大型桥梁广泛使用。
一、桥梁伸缩装置的作用
由于公路桥梁都处于室外,并且根据其使用功能,公路桥梁会受到温度变化、混凝土变形、动荷载等一系列因素的作用,使得桥体产生变形。如果这种变形量过大,会影响到桥体的使用安全。所以为了调节由车辆荷载、环境特征和桥梁建筑材料的物理性能所引起的上下部结构之间的位移，伸缩装置就是上下部结构之间的联结构造。如果桥梁伸缩装置处出现跳车和损坏现象,就会影响行车的舒适和安全。出现这些问题,除了车辆通行量增多、载重量增大、车速加快等客观原因对伸缩装置的损坏外,伸缩装置自身性能不足和施工的欠缺也是重要原因之一。
二、钢制箱型伸缩的特点
1.伸缩量大
随着桥梁技术的发展，长大桥，多径间桥梁被广泛使用。由于桥长的增大，桁端伸缩量亦随着增大，对伸缩性能的要求就越高。而钢制箱型伸缩装置正是适合伸缩量大，特别是伸缩量在200mm以上的桥梁，在日本，无论是道路公团还是国土交通省已被广泛使用。
2.耐久性高
据日本道路公团对伸缩装置的损伤状况调查，1970以前建成桥梁的伸缩装置有大量的损伤，而1977以后的桥梁，对钢制T型伸缩装置的要求有了进一步的提高，损伤度有了一定的降低。2003年，日本道路公团对伸缩装置采用箱型断面的改进以后，损伤事例的报告几乎很少，可见钢制箱型伸缩装置的耐久性。
3.对于雨水的侵入，具有很好的防水性。
伸缩装置处于桥梁的端部，其下面就是主桁和支承构造。为了防止主桁和支承腐蚀破坏，所以伸缩必须具有防水或排水功能。钢制箱型伸缩采用的是在伸缩装置之间，设有弹性密封材和高弹性的橡胶材料的非排水装置，有效的防止雨水的侵入。
4.车辆通行时，能有效的防止噪音与震动。
伸缩装置在安装时，采用后浇注混凝土的工艺。伸缩装置两侧采用高标号带状刚性混凝土保护，整体刚性好。从构造上彻底地消除了车辆行驶时产生跳车的条件，因此，车辆行驶平稳，无冲击震动。同时减少桥梁的冲击力，减少噪音，延长桥梁及车辆使用年限。
5.抗疲劳性高
伸缩装置处于床板的端部，车辆的车轮直接作用上面，随着交通量的增加，每日车轮反复作用。日久天长，使伸缩装置产生疲劳破坏。桥梁的疲劳破坏在日本已经引起高度的重视。而钢制箱型伸缩装置由于其构造的特殊性，梳齿型钢板有2本腹板支持，更加坚固稳定，具有很高的抗疲劳性能。
6.施工，维持管理容易。
伸缩装置本体，在工厂内制作，这样既方便又能确保产品的质量。运输到施工现场后，安装方便快捷。大大的缩短了工程。相对其它产品，钢制箱型伸缩装置，坚固耐用。在今后的维持管理方面，也是极其便利的。
三、钢制箱型伸缩装置的构造
1.本体构造
图示钢制箱型伸缩装置的断面图，中间是伸缩的本体构造，采用的是钢制箱型断面，比以前的T型断面构造更加坚固耐用，而且也能防止浇注混凝土时产生空隙。为了确保断面刚性，断面的腹板板厚要求22m以上，下桁板的板厚要求12m以上。另发，箱型内设有间隔300mm以下的隔板，防止箱型断面发生变形。安装在下部工（桥台）和主桁上。通过后浇注混凝土，分别和下部工（桥台）和主桁紧密连在一起。
2.梳齿型钢板
梳齿型钢板是伸缩装置的重要组成部分。它直接承受车辆荷载作用。是由2块互相咬合的钢板组成，形状像梳齿一样，所以称做梳齿型钢板。它既能保证桥梁的正常变形伸缩，又能使车辆行驶平稳，无冲击震动。当然，梳齿型钢板的重要性，对其要求也很严格，由于是片持构造，钢板板厚最小32mm以上。相对游间大时，通过严格的计算公式来计算其使用厚度，确保其安全可靠。另外，梳齿型钢板的宽度超过1m时，车辆容易产生滑动，不用担心，在表面上可以设置浅沟型构造，有效的防止车辆滑动。
3.上部工定着板
上部工定着板设置在伸缩装置的上面，上面形状圆滑，设有贯通铁筋，它使伸缩装置与路面紧密结合，避免产生路面破损。另外在需要除雪的地方，它又是除雪设备的诱导板，避免除雪设备冲击损伤伸缩装置。起到一举两得的作用。
4.固定构造。
伸缩装置是如何安装在桥梁上的呢？如图所示，在伸缩装置本体的背面设计了开孔钢板和固定铁棒。开孔钢板顾名思义就是在钢板上，设有有规律，有标准的圆孔。圆孔的通常标准是直径65mm。开孔数量由设计而定，并且孔内设有贯通铁筋。当后浇注的混凝土凝固后，使伸缩装置与床板和下部工能够牢固结合。主要由它来抵抗车辆通行时车轮对伸缩装置产生的作用力。当然固定铁棒的设置是对伸缩装置固定的进一步加强，它协同开孔钢板一同抵抗作用力。通常采用D25x350mm的铁筋。它们在配置上，采用2个开孔钢板之间设置４本固定铁棒。在整个伸缩装置上等间隔排布。固定构造的加强，是伸缩量增大的必要条件。开孔钢板的在伸缩装置上的运用，也是技术的革新之一。
5.非排水构造
伸缩装置由于其功能的特殊性，在桥梁上随着桥梁的变形而移动。所以采用排水性的构造非常困难。在以前的实例中，经常有漏水的报告，对主桁和支承产生了腐蚀。所以，现在非排水构造被广泛的使用。非排水构造有弹性密封材和高弹性橡胶材组成，设在伸缩装置之间，随着伸缩装置的移动，可以随时弹性变形。防止雨水等渗漏。保持桁端部的干燥。使主桁和支承避免被腐蚀。在高弹性橡胶材的下面还设有排水桶设施。它是配合非排水构造使用的。一旦非排水构造被破坏以后，漏水可以有排水桶设施排除。它是又一道安全措施。
６.防腐蚀处理
伸缩装置自身由于长期处于大自然件，受雨水等侵入，很容易产生腐蚀，通常采用变形树脂涂装。确保其安全性。
结 语
随着我国桥梁事业发展突飞猛进，改善技术和完善每一个构造细节，是我们必须做的。而日本在桥梁上的一些先进技术和先进构造，是值得我们学习与借鉴的。上面介绍的钢制伸缩装置在日本已使用多年，也可以在我国大型桥梁上被借鉴与使用。
参考文献：
1. 钢制齿型伸缩装置设计指针。东京：日本道路公团2003
2. 道路桥示方书•同解说Ⅰ～Ⅴ篇。 东京：日本道路协会 2002
3. 设计要领第2集。 东京 ：日本高速道路株式会社2011
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
