1、伸缩缝的基本单元宽度日本进行了大量的试验,得出结论:伸缩装置单缝的宽度或模数 伸缩装置型钢间隙不能大于80mm,否则制造和安装精度再高,也不 能保证汽车通过伸缩装置时的平稳与舒适所以,伸缩缝基本单元宽 度应为80mm有的企业伸缩装置产品称其单缝可超过120mm,但是汽车驶过时 一定会产生跳车(梳齿板式除外)[5]组合式橡胶型伸缩装置超过 80mm者,有100、120、160、200mm等几种型号(见第7项),因使 用效果不好,已很少采用2、桥梁纵坡对伸缩装置的影响较大纵坡上的伸缩缝受力复杂,特别是车辆下坡时的冲击作用, 中梁钢易产生较大的扭矩作用而变形,长时间反复冲击就可能出现钢 梁断裂破坏这方面国内的产品基本上没有做什么试验研究,几乎没 有考虑这方面的因素,是一大缺陷在德国的最新伸缩装置产品标准 中,明确给出适应桥梁纵坡为3%一6%[5]坡桥活动支座梁端产生伸缩时,除带动伸缩装置产生水平变位 外,还在竖向产生垂直错位对于80mm缝宽的伸缩缝,纵坡每增加 1%,错位增大0.8mm,例如5%纵坡,竖向错位为4mm所以,当纵坡 >2.5%,且伸缩量达到最大时,竖向错位已超过《公路工程质量检验 评定标准》(JTGF80/1—2004)对安装伸缩装置的2mm平整度要求,很容易出现跳车。
坡桥上,桥梁自重和汽车荷载产生一个水平力,此水平力将使桥 梁向下坡方向位移,此位移是不可逆转的,是逐渐累积的如桥上无 纵向限位装置,下坡方向位置处的伸缩缝宽度减小,另一端则增大 甚至导致伸缩装置损坏[6]坡桥上应设置纵向限位装置,如固定支座、墩梁固结、纵向挡块 等纵坡〉2%时,不要采用梳齿板仲缩装置,因竖向错位容易使齿板损坏3、 弯桥对伸缩装置的影响弯桥上伸缩缝宽度因温度产生的变位值,内、外侧是不均衡的, 与固定支座和活动支座的相对位置有关当弯曲半径较小、桥面较宽 时,应将计算伸缩量计入切向的不均匀变位,选择合适的伸缩装置 弯桥对单缝的影响较小梳齿板的间隙要满足切向变位的要求[6]4、 斜桥对伸缩装置的影响对于缝宽W80mm的单缝和以80mm为基数的模数式仲缩缝装置, 在伸缩缝正常工作情况下不会发生跳车注意伸缩缝宽度按垂直于支 承边方向量取如单缝宽度超过80mm较多时则可能发生跳车5、伸缩装置产品代号交通行业标准[1]规定的产品代号格式为A~~ B~~ (I C~~ )其中:A 产品名称代号;B—— 容许最大伸缩量(以毫米为单位);C——橡胶分类,CR表示氯丁橡胶,NR表示天然橡胶,EPDM 表示三元丙橡胶。
例如 GQF—MZL400 (NR) ,FD4O(CR),SSFB16O(NR)6、设计图上应注明的几项内容( 1 )伸缩装置槽口内填筑的材料种类及其强度等级 行业标准[1]要求:① 预留槽内应注筑C40环氧树脂砼或C50钢纤维砼,也可用C50 以上强度等级的砼填充捣实② 仲缩缝安装时,应按照当时气温通过计算确定安装定位值,即 安装的仲缩装置空缝宽度计算公式见式(2)〜(4)③ 伸缩装置两侧预留槽砼强度未满足设计要求前不得开放交通 2 )说明车行道、人行道、中央分隔带宽度内采用的伸缩装置的型 号3)有伸缩缝处梁端预留槽口的尺寸及对预埋锚固钢筋的要求4)说明伸缩缝的技术性能,组装要求和施工安装应符合交通行业标准《公路桥梁伸缩装置》JT/T327—2004)的规定7、早期(1990年代以前)桥梁伸缩装置简况表 1 早期填塞对接型和嵌固对接型伸缩装置序号名称或型号规格种类(mm )参考文献设计单位生产厂备注1U形镀锌铁皮型<40[5]P.82矩形橡胶条型<50[5]P.73组合式橡胶条型<60[5]P.84管形橡胶条型<30[5]P.8中父公规院5W形橡胶条型<40[5]P.9上海市政工 程研究所6SW形橡胶条型<40[5]P.97M形橡胶条型<40[5]P.9中父公规院1980年代8SD II橡胶条型50、80[5]P.10陕西公路局9GNB橡胶条型30、 45、 60[5]P.1110GQF —C橡胶条型20、 40、 60、 80[5]P.11中父公规院11UG板式橡胶型40、 60、 80[5]P.4412BSL板式橡胶型40、60、80、100、120、160、 200[5]P.4413CD板式橡胶型40、 60、 80、 120[5]P.4514BF组合橡胶型40、60、80、120、160、200[5]P.46上海市政工 程研究所15SEG组合橡胶改 进型20、 40、 60、 80、 100、120、 160、 180[5]P.4716SEJ组合橡胶型40、60、80、100、120、140、 160、 200[5]P.47上海市政工 程研究所上海彭浦 橡胶总厂板式橡胶型伸缩缝装置除表中所列外,还有JB、JH、SD、SC、SB、SG 等型号。
早期填塞对接型和嵌固对接型伸缩装置,目前在桥梁工程中基本 上已不再使用,仅在交通量很小的县乡等外级公路上有时采用其中 几种型号,可以在人行道、路缘石、中央分隔带、隔离墩处使用,可 参阅第 9 项表 1 中的多数型号伸缩装置,国内已基本不生产8、近期( 1990 年代以后)桥梁伸缩装置基本情况根据参考文献[5]、[6]等资料介绍,现在公路桥梁采用的伸缩装置主要 有以下几大类8.1 模数式伸缩装置(1)GQF—MZLGQF—MZL 伸缩装置由中交公路规划设计院设计该装置由边梁、 中梁、横梁、联动机构和密圭寸橡胶带等部件组成适用于仲缩量80mm 的单缝和160〜1200mm的大位移仲缩量仲缩装置模数按80mm的倍 数递增详细资料及设计图可参阅[5]附录 D主要生产厂家有河北衡水宝力工程橡胶有限公司和上海彭浦橡 胶制品总厂2) MAURER (毛勒)仲缩装置1990 年代,我国引进德国毛勒公司梁格式模数伸缩装置技术, 进行了压缩控制弹簧的国产化,其外形、材质及检验方法也是采用毛 勒公司的技术要求2000年以后,用于重庆大佛寺长江大桥1120mm 仲缩装置(国内型号为ZL)、重庆马鞍石嘉陵江大桥720mm仲缩装置 和重庆马桑溪长江大桥480mm仲缩装置。
以上均为排梁式交通部新津筑路机械厂从德国 MAURER 公司引进梁格式伸缩装置 成套技术例如毛勒D型德国毛勒伸缩装置,还用于李家沱长江大桥(位移量为 880mm、 960mm的梁格式仲缩装置)、江阳长江大桥(位移量为2000mm的旋转 梁式仲缩装置)和鹅公岩长江大桥(位移量为1200mm的旋转梁式仲 缩装置)公路桥梁大位移量伸缩装置基本上是国外产品,最大伸缩量已达 2640mm (苏通长江大桥)国产大位移量仲缩装置很少,最大仲缩量 为1120mm (大佛寺长江大桥)德国毛勒仲缩装置的有关技术资料可参阅[5]P613)SSFB (仿毛勒)仲缩装置SSF 代表伸缩缝, B 代表仿毛勒伸缩装置模数式大位移量伸缩 装置,有 SSFB160、 240、 320、 400、 480、 560、 640、 720 和 800 等 9种型号其主要技术参数和构造图详见13]P835〜838及[5]P54〜 56生产企业为交通部新津筑络机械厂,该厂与铁道部科研院共同研 制 4)TS 型伸缩装置TS 型伸缩装置,是天津市市政工程研究所和天津市公路管理处 联合研制的,适应伸缩量为 80〜800mm 的模数式系列产品,有关资料 见[5]P54。
5)SG 型伸缩装置SG 型伸缩装置,是由上海市政工程设计院、上海橡胶总厂和湖 南省公路桥梁建设公司于1991 年联合研制开发的产品伸缩装置型 号有 SG—240、300、360……1020mm(以 60mm 倍数递增)详见[5]P.566 ) XF型仲缩装置XF 型伸缩装置属于斜向支承式,由铁道部科学研究院铁建所、 河北衡水市橡胶股份有限公司和石家庄地区交通勘测设计院1993 年 联合研制开发的产品伸缩装置型号有 XF-80A、 XF-160A、 XF- 240A……XF-1200A (以80mm倍数递增)详见[5]P.5.6和《XFII斜 向支承式桥梁伸缩装置》(衡水橡胶股份有限公司编技术资料)7)J—75 型伸缩装置J—75 型伸缩装置,由交通部公路规划设计院、长安大学(原 西安公路学院)、西安自力化学工业公司(原西安自力橡胶厂)协作 研究的型号有D80、D160、D240……D1040 (以80mm倍数递增) 详见[5]P52 8 )OVM—MF 伸缩装置为 OVM 公司研制的模数式伸缩装置,有80、 160、 240、 320、 400、 480、 560、 640mm 等 8 种规格,构造尺寸详见该公司编制的技 术资料(2009年版)[19]。
9)国外其他型号模数式伸缩装置除德国毛勒仲缩装置外,国内还引进以下几种:瑞士马格巴LR (Mageba)、美国沃特森(Wotsen)、英国霍内尔(Honed)、美国万宝 SDM、 SB 等型号对模数式伸缩装置的评价:( 1) GQF—MZL 伸缩装置文献[5]指出:“经进行各种技术性能对比,均达到和超过了 (JT/T307—2004)行业标准要求,是一种适合各种桥型结构和跨径 要求的理想伸缩装置”文献[6]对 GQF—MZL 则有不同看法:“中交公路规划设计院推出的 GQF—MZL 伸缩装置,由于轧后热弯工艺不过关、异型钢不规则、位 移传动机构仍采用国外已淘汰的铰链式机械传动,推广受到限制”2) J—75 伸缩装置文献[6]认为:“J—75仲缩装置的异型钢采用钢板焊接,位移传 动机构采用国外已淘汰的杠杆式机械传动,无法与毛勒公司的整体异 型钢和弹性元件为主的位移传动机构竞争,很快退出市场”3) 德国MAURER (毛勒)和仿毛勒仲装置是国内使用较多的一种伸缩装置其使用效果普遍反映较好国 内有的企业还引进德国的专利技术进行仿制文献[17] 认为,毛勒缝 和仿毛勒缝防水效果较好,伸缩缝处基本上不漏水,有利于梁体和帽 梁的防护。
文献[6]指出:德国毛勒公司在中国推出梁格式模数伸缩装置,其中包括仲缩量80mm、埋置深度300mm的单缝,取得较大的成功,在 90 年代中期前基本上占领了我国公路桥梁市场,取得很好的经济 效益4) XF 伸缩装置,为仿毛勒型,但因加工难度大,使用性能难以 保证,推广受限5) SSFB 伸缩装置,结构简单合理、使用寿命长、安装及维修方 便、具有良好的压缩和回弹性能,适用于直桥、弯桥、斜桥及坡桥 近年国内桥梁广泛采用申缩量在160mm〜800mm之间,建议采用SSFB 伸缩装置SSFB包括SSFB—QMF、SSFB—EF和SSFB—CD系列还有仲缩量W80mm的单缝单缝持殊设计可以到达120mm6) 以上所述的所有伸缩装置,基本上仅能适应桥梁的纵向位移 桥梁在风力、温度、动荷载或地震等影响下,还可能产生摆动、扭转 和横、竖向位移当达到相当的数值时,一般伸缩装置难以适应,而 需采用三维伸缩。