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包頭黃河公路大橋伸縮縫破壞原因分析與維修對策

    近年來，包頭黃河大橋伸縮縫不斷出現(xiàn)破壞現(xiàn)象。例如，1987年調(diào)查發(fā)現(xiàn)大橋伸縮縫鋼護(hù)板固定螺釘開始有個別松動現(xiàn)象。1998年大部分螺釘開始松動，螺釘?shù)牧_紋全部磨損。

    1999年5月檢查結(jié)果表明，固定鋼板螺母由于環(huán)氧樹脂的填充絕大部分基本穩(wěn)定；第三道伸縮縫由于頂層鋼板在螺母處的厚度不足導(dǎo)致剪切破壞，部分螺母丟失，以致于鋼板上撓達(dá)6cm左右；第四道伸縮縫北側(cè)鋼板整體南移，并有扭曲現(xiàn)象。其他伸縮縫混凝土及橋面鋪裝混凝土嚴(yán)重破壞，橋面坑槽及漏筋現(xiàn)象隨處可見，由于固定螺母、螺栓發(fā)生破壞，造成伸縮鋼板與固定面部分脫離，致使行車沖擊破壞力加大，隨時間的推移造成南側(cè)支撐梁斷裂塌落。1999年12月大橋的第二道伸縮縫發(fā)生大規(guī)模的破損，伸縮縫南側(cè)鋼板瞎混凝土發(fā)生斷裂塌落，砸斷箱內(nèi)光纜。

    針對該大橋伸縮縫破壞現(xiàn)象，經(jīng)調(diào)查分析和實施維修對策，保證了大橋的正常運營。

1 損壞原因分析

    從包頭市黃河公路大橋伸縮裝置破壞情況分析，造成該橋伸縮裝置破壞的主要原因有：

    （1）載荷。實際運營車輛軸載大于設(shè)計軸載，加之交通量增大，車輛的沖擊作用也明顯變大造成破壞。

    （2）設(shè)計。橋梁伸縮縫頂層鋼板厚度不足而造成剪切破壞。

     防水、排水設(shè)施不完善，由于漏水，溢水，錨固件受腐蝕，梁端和支座侵蝕嚴(yán)重，成為破壞的原因之一。

    （3）施工。

    a.部分伸縮裝置的錨固件與主梁（板）連接的部分很少，在荷載作用下容易造成開焊、脫落，不容易傳力，微小的變形可能演變成大的位移，終導(dǎo)致伸縮縫混凝土失去粘結(jié)力。

    b.錨固件焊接質(zhì)量不能保證，只注意表面質(zhì)量，忽視內(nèi)部質(zhì)量要求。

    c.不按伸縮裝置圖紙要求施工。1999年12月大橋的第二道伸縮縫發(fā)生大規(guī)模破損，伸縮縫南側(cè)鋼板下混凝土發(fā)生斷裂塌落，砸斷箱內(nèi)光纜。現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)支撐伸縮裝置南側(cè)全部、北側(cè)部分的水泥混凝土均是后期澆筑的，與主梁不成一體，結(jié)合不好，形成兩張皮，在結(jié)合處無任何處理或預(yù)埋鋼筋的痕跡。可以認(rèn)為，當(dāng)時未完全按照圖紙施工。

    （4）管理維護(hù)。

    a.對散落在伸縮裝置上的雜物未能及時認(rèn)真地清掃，嚴(yán)重影響了伸縮裝置上的自由伸縮。

    b.橋梁逐漸老化，維修又不充分，破壞程度不斷擴(kuò)展。

    c.橋梁逐漸老化，維修又不充分，破壞程度不斷擴(kuò)展。

2 維修對策

    幾年來，在包頭黃河大橋伸縮縫維修實踐中，所采取的主要維修對策是：

    （1）將第二道伸縮縫（由南向北）南側(cè)支承梁體全部重新支模澆筑混凝土。

    （2）全部拆除現(xiàn)有伸縮裝置，加厚伸縮縫頂層鋼板，加大螺桿及螺母的尺寸并采用高強(qiáng)鋼材，特殊工藝制作。

    （3）加密加粗伸縮縫錨固鋼筋，加大與預(yù)埋件的焊接面。

    （4）螺桿上及螺母內(nèi)涂封固樹脂，使其擰緊后固化為整體。

    （5）安裝完畢后用封固樹脂（特定配方）將固定鋼板螺母及螺桿封固，保證與頂面鋼板水平。

    （6）在副螺桿螺母帽上面，加用特殊材料制作的防護(hù)蓋，使封固樹脂的壽命大大延長。

    （7）全橋加鋪4cm中粒式瀝青混凝土。

3 結(jié)語

    公路橋梁伸縮裝置長期暴露在大氣中，直接承受車輛車輪荷載的反復(fù)沖擊作用，是橋梁結(jié)構(gòu)易遭到破壞而又較難以修補(bǔ)的部位。包頭黃河大橋的維修實踐表明，橋梁伸縮裝置形式的選擇非常重要，必須根據(jù)所安裝伸縮裝置的道路性質(zhì)、橋梁類型、需要的伸縮量（通過計算確定）為依據(jù)，綜合考慮道路、橋梁和伸縮裝置的整體的耐久性、平整性、排水性、防水性、施工性、維修性和經(jīng)濟(jì)性等，選擇適當(dāng)形式的伸縮裝置。合理選擇伸縮裝置的形式，是保證伸縮裝盡可能與橋梁結(jié)構(gòu)、路面具有相同或相近壽命的一個基本條件。在今后的公路建設(shè)中，設(shè)計部門應(yīng)盡量設(shè)計目前性能好、安裝方便、破壞性小的伸縮裝置，施工單位要精心施工，建