包头黄河公路大桥伸缩缝破坏原因分析与维修对策

    近年来，包头黄河大桥伸缩缝不断出现破坏现象。例如，1987年调查发现大桥伸缩缝钢护板固定螺钉开始有个别松动现象。1998年大部分螺钉开始松动，螺钉的罗纹全部磨损。

    1999年5月检查结果表明，固定钢板螺母由于环氧树脂的填充绝大部分基本稳定；第三道伸缩缝由于顶层钢板在螺母处的厚度不足导致剪切破坏，部分螺母丢失，以致于钢板上挠达6cm左右；第四道伸缩缝北侧钢板整体南移，并有扭曲现象。其他伸缩缝混凝土及桥面铺装混凝土严重破坏，桥面坑槽及漏筋现象随处可见，由于固定螺母、螺栓发生破坏，造成伸缩钢板与固定面部分脱离，致使行车冲击破坏力加大，随时间的推移造成南侧支撑梁断裂塌落。1999年12月大桥的第二道伸缩缝发生大规模的破损，伸缩缝南侧钢板瞎混凝土发生断裂塌落，砸断箱内光缆。

    针对该大桥伸缩缝破坏现象，经调查分析和实施维修对策，保证了大桥的正常运营。

1 损坏原因分析

    从包头市黄河公路大桥伸缩装置破坏情况分析，造成该桥伸缩装置破坏的主要原因有：

    （1）载荷。实际运营车辆轴载大于设计轴载，加之交通量增大，车辆的冲击作用也明显变大造成破坏。

    （2）设计。桥梁伸缩缝顶层钢板厚度不足而造成剪切破坏。

     防水、排水设施不完善，由于漏水，溢水，锚固件受腐蚀，梁端和支座侵蚀严重，成为破坏的原因之一。

    （3）施工。

    a.部分伸缩装置的锚固件与主梁（板）连接的部分很少，在荷载作用下容易造成开焊、脱落，不容易传力，微小的变形可能演变成大的位移，最终导致伸缩缝混凝土失去粘结力。

    b.锚固件焊接质量不能保证，只注意表面质量，忽视内部质量要求。

    c.不按伸缩装置图纸要求施工。1999年12月大桥的第二道伸缩缝发生大规模破损，伸缩缝南侧钢板下混凝土发生断裂塌落，砸断箱内光缆。现场发现支撑伸缩装置南侧全部、北侧部分的水泥混凝土均是后期浇筑的，与主梁不成一体，结合不好，形成两张皮，在结合处无任何处理或预埋钢筋的痕迹。可以认为，当时未完全按照图纸施工。

    （4）管理维护。

    a.对散落在伸缩装置上的杂物未能及时认真地清扫，严重影响了伸缩装置上的自由伸缩。

    b.桥梁逐渐老化，维修又不充分，破坏程度不断扩展。

    c.桥梁逐渐老化，维修又不充分，破坏程度不断扩展。

2 维修对策

    几年来，在包头黄河大桥伸缩缝维修实践中，所采取的主要维修对策是：

    （1）将第二道伸缩缝（由南向北）南侧支承梁体全部重新支模浇筑混凝土。

    （2）全部拆除现有伸缩装置，加厚伸缩缝顶层钢板，加大螺杆及螺母的尺寸并采用高强钢材，特殊工艺制作。

    （3）加密加粗伸缩缝锚固钢筋，加大与预埋件的焊接面。

    （4）螺杆上及螺母内涂封固树脂，使其拧紧后固化为整体。

    （5）安装完毕后用封固树脂（特定配方）将固定钢板螺母及螺杆封固，保证与顶面钢板水平。

    （6）在第一副螺杆螺母帽上面，加用特殊材料制作的防护盖，使封固树脂的寿命大大延长。

    （7）全桥加铺4cm中粒式沥青混凝土。

3 结语

    公路桥梁伸缩装置长期暴露在大气中，直接承受车辆车轮荷载的反复冲击作用，是桥梁结构最易遭到破坏而又较难以修补的部位。包头黄河大桥的维修实践表明，桥梁伸缩装置形式的选择非常重要，必须根据所安装伸缩装置的道路性质、桥梁类型、需要的伸缩量（通过计算确定）为依据，综合考虑道路、桥梁和伸缩装置的整体的耐久性、平整性、排水性、防水性、施工性、维修性和经济性等，选择适当形式的伸缩装置。合理选择伸缩装置的形式，是保证伸缩装尽可能与桥梁结构、路面具有相同或相近寿命的一个基本条件。在今后的公路建设中，设计部门应尽量设计目前性能好、安装方便、破坏性小的伸缩装置，施工单位要精心施工，建