桥面伸缩装置的作用及影响分析

桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩和徐变等影响下将会发生伸缩变形。为满足结构按照设计的计算图式变形，同时桥面又能保证车辆平顺通过，就要在相邻两梁端之间，或梁端与桥台之间，或梁的铰接位置处（这些位置的梁体断缝称为伸缩缝）的桥面（公路桥是路面，铁路桥是钢轨）设置伸缩装置。

以往习惯于笼统地称伸缩缝和伸缩装置为伸缩缝，容易引起误解。较为严格的定义是：伸缩缝指为适应材料胀缩变形对结构的影响，而在桥跨结构的两端设置的间隙；伸缩装置指为使车辆平稳通过桥面并满足桥面变形的需要，在伸缩缝处设置的各种装置的总称。

伸缩装置的构造应满足下列要求：

① 在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向，均能自由伸缩。

② 装置本身及其与结构的连接牢固可靠。

③ 车辆驶过时应平顺、无突跳与噪声。

④ 可防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞。

⑤ 安装、检查、养护、清污均简易方便。

需要强调的是，在设置伸缩装置处，栏杆与桥面铺装都需要断开。伸缩装置是桥梁的薄弱位置，因为微小的不平整就会使它承受较大的冲击作用，因此常常遭到损坏（主要表现为接缝处错台而导致桥面破坏和跳车，影响行车平稳性和舒适性）而需要养护、更换。例如，根据1990 年对我国13 座大城市的556 座公路和城市桥梁的调查结果，伸缩装置已破坏的桥梁为271 座，占被调查桥梁总数的48.7%。造成伸缩装置普遍破损的原因，除了交通流量增大、重型车辆增多（冲击作用明显增大）外，设计、施工和养护方面的失误也不容忽视。因此，伸缩装置的设计和构造处理绝不能简单行事。

曲线桥或斜桥除了纵向、竖向变形外，还存在横向、纵向及竖向相对错位，故选用的伸缩装置要有相应的变位适应能力。伸缩装置类型的选用，主要取决于桥梁的伸缩量 ΔL 。它包括：

以设置伸缩装置时为基准的气温上升引起的梁体伸长量tL +

Δ ；

气温下降引起的缩短量tL -

Δ ；

混凝土收缩引起的梁体缩短量sL -

Δ ；

混凝土徐变引起的梁体缩短量cL -Δ ；(www.xing528.com)

梁的制造与安装误差的余量ΔeL 。

图14　汉江工具提供的参考值

滚刀转速的确定：

dn0——滚刀外径；

n0——滚刀转速。

对M35 无涂层滚刀的推荐切削速度如下：

从表可知：m＝4，粗滚V＝43 m／min，粗滚V＝52 m／min。

粗滚：n＝v×1 000／（π×d）（滚刀直径）＝（43×1 000）／（π×90）＝152 r／min。

粗滚：n＝v×1 000／（π×d）（滚刀直径）＝（52×1 000）／（π×90）＝184 r／min。

通常在粗滚时，采用小的切削速度和大进给量；精滚时，采用大的切削速度和小进给量（表1 和图15）。

表1　切齿轮的可加工性（抗拉强度）

对于大跨度桥梁，还应计入因荷载作用及梁体温差等引起的梁端转角伸缩变形量。

注意上式是取各项的绝对值之和，不是代数和。

公路桥梁伸缩装置的设计和施工应按照现行《公路桥梁伸缩装置通用技术条件》（JT/T 327—2016）规范执行。