新型铰缝在重载交通道路桥梁设计中的应用

新型铰缝在重载交通道路桥梁设计中的应用

宋晓航1,李笑笑2

1身份证号码：410481199204216012

2身份证号码：410526199211061558

摘要：随着工业化进程的不断推进和城市化进程的快速发展，交通运输行业快速发展，交通道路桥梁的建设越来越重要。在传统桥梁结构中，铰缝是桥梁结构中的一个重要组成部分，通过使桥梁在负载作用下发生水平和垂直位移，减小或免受应力和伸缩变形的影响，保证桥梁在负载作用下的安全性和稳定性。然而，传统的铰缝结构却存在着一定的缺陷，如易老化、易损坏等问题，这些因素直接影响了桥梁的使用寿命和稳定性。因此，研制出新型的铰缝材料，是提高桥梁结构稳定性和安全性的关键之一。新型铰缝作为一种应用广泛的新型材料，在重载交通道路桥梁设计中受到了广泛的关注和应用。本文就新型铰缝在重载交通道路桥梁设计中的应用进行了探讨和分析，以期为桥梁结构设计和建设提供新的思路和方案。

关键词：新型铰缝；重载交通道路桥梁设计；应用

引言：新型铰缝作为一种在重载交通道路桥梁结构中应用的新型材料，通过橡胶材料和无纺布织物的复合，具有很高的伸缩性、稳定性和耐久性。其主要应用于道路桥梁结构中的铰缝设计中，能够有效地减小桥梁结构因温度和荷载变化而引起的变形应力，提高桥梁的稳定性和安全性。在桥梁的施工过程中，采用新型铰缝还能够缩短施工时间，降低施工成本和桥梁的使用寿命。因此，新型铰缝在重载交通道路桥梁设计中的应用十分有前景。

一、新型铰缝优势

新型铰缝（也称为无纺布铰缝、橡胶复合铰缝、混凝土橡胶复合铰缝等）是指在道路桥梁结构中采用橡胶材料与无纺布织物复合的铰缝，其主要作用是允许桥梁在负载作用下发生水平和垂直位移，使桥梁减小或免受应力和伸缩变形的影响，从而保证其在负载作用下的安全性与稳定性。新型铰缝相对于传统的铰缝，结合材料和工艺的创新，具有以下优势：

1.抗拉强度高，耐久性好

无纺布织物是一种由连续纤维通过加工成网状结构形成的材料，其具有无方向性、强度高、拉伸度大、透气性好等优点，在铰缝的复合材料中能够提高其抗拉强度和稳定性。橡胶材料则可提供良好的弹性变形性，其在铰缝中的作用主要是承担一定的压缩变形，从而减少桥面板的应力集中，防止桥梁因温度或载荷变化而引起的变形和破坏。采用无纺布织物和橡胶材料复合的新型铰缝，具有较高的抗拉强度和耐久性，能够在重载交通道路桥梁结构中长期保持稳定性能，减小维护次数和成本，同时也有利于提高桥梁的安全性和使用寿命。

2.伸缩性好，适应性广

新型铰缝的橡胶材料具有很好的伸缩性能，使得铰缝能够随着桥梁因环境影响而引起的不同程度伸缩，从而能够吸收桥梁表面的变形应力，保证桥梁的稳定性和安全性。此外，新型铰缝的尺寸和安装方式也可针对不同的重载交通道路桥梁设计和施工，具有较高的灵活性和适应性。例如，在桥面板铺设了伸缩缝的桥梁中，新型铰缝的安装方式分为上方安装、下方安装和中心安装三种。对于不同类型的桥梁，需要选用合适的铰缝尺寸和安装方式，来适应桥梁的不同伸缩需求。在设计和施工时，针对桥梁的长度、宽度、载荷等因素进行综合考虑，以确保铰缝的适应性和稳定性，避免因伸缩量超出铰缝承受范围而影响桥梁的使用寿命和安全性。新型铰缝具有很好的伸缩性和适应性，能够满足重载交通道路桥梁在不同环境和负载条件下的变形需求，保障桥梁的稳定性和安全性。

3.施工方便，维护容易

新型铰缝采用橡胶材料和无纺布织物的复合结构，安装和施工较为简单。常用的安装工艺包括：铰缝基础处理、铰缝位置测量、橡胶材料切割、涂胶、橡胶块安装和整体压紧等步骤。相较于传统的桥梁结构，新型铰缝不需要大量的钢筋混凝土或钢结构的改造，仅需要在预留位置上进行安装即可，施工方便。在使用中，新型铰缝具有较低的维护和更换成本。它的主要维护方法是定期检查铰缝的连接系统和密封性，以防止泄漏和危害环境。铰缝的密封性可通过对铰缝连接处进行胶水密封和封膜处理来实现。如果需要更换或者维护铰缝，可以直接拆卸旧的铰缝，进行新的更换或维修。相较于传统的锚固式、弹簧式和摆式铰缝，新型铰缝的更替和维护成本较低，且不影响桥梁的正常使用。新型铰缝安装方便，施工简单，而且维护和更换成本较低，可以降低桥梁的施工和维护成本，并延长桥梁的使用寿命，提高桥梁的安全性。

二、新型铰缝在重载交通道路桥梁设计中的具体应用

新型铰缝在重载交通道路桥梁设计中的具体应用主要表现在以下几个方面：

1.铰缝设计

新型铰缝的设计和选用应考虑桥梁的类型和负载状况，确定其尺寸、材料和安装方式。在铰缝的设计中，应充分考虑橡胶材料和无纺布织物的特性，结合桥梁结构的要求，确定合适的设计方案。在新型铰缝的设计和选用时，应考虑到以下因素：桥梁的类型和负载状况，不同类型的桥梁需要考虑不同的负载状况，决定铰缝的尺寸和安装方式。例如，高速公路桥梁和铁路桥梁需要更加坚固和耐用的铰缝，而市政道路桥梁则需要考虑更加灵活的伸缩性能；桥梁的构造形式和配置，桥梁的构造形式也影响铰缝的设计。例如，在钢箱梁桥中，铰缝可以安装在钢箱梁的上方或下方，而在混凝土连续梁桥中，则可以直接将铰缝安装在墩台之间的连接梁上；铰缝的尺寸和材料，铰缝的尺寸和材料应根据桥梁的形式和负载状况来确定。橡胶材料具有较好的伸缩性和防水性能，同时还具有耐用、耐腐蚀等特性，在选材时需要考虑一定的使用期限，从而控制材料成本；安装方式和施工工艺，在研发新型铰缝的同时，应研究针对不同桥梁的安装方式，以确保铰缝安装的稳定性和有效性。施工工艺应结合新型铰缝的设计特性，以尽可能简单和方便的方式完成铰缝的工程施工。

2.施工过程

新型铰缝的施工过程应严格执行相关的规范和标准，确保其施工质量和安全性。施工过程中还应注意保护铰缝材料，防止污染和损坏。新型铰缝的施工过程应遵循相关的规范和标准，保证铰缝的质量和安全性。具体要求如下：施工前应制定详细的施工方案和安全措施，并进行安全教育和培训，确保施工人员都明确施工要求和注意事项；施工现场应保持清洁、整齐，严格禁止乱堆物品，以免污染或损坏铰缝材料；对铰缝材料进行检查，确保符合规范和标准，不得使用过期或破损的材料；在进行铰缝安装前，应先对桥梁进行清洗和处理，确保接口平整、洁净。并对预留的铰缝位置进行精确测量，以确保准确的安装位置；安装新型铰缝时，应按照施工方案和相关规定规格要求，正确操作，精准安装和调整橡胶块和铰缝系统；按照规定的固定和压缩要求，对铰缝进行牢固的安装和压紧，确保铰缝系统能够承受桥梁的荷载和温度变化。新型铰缝作为桥梁结构的重要组成部分，施工过程中应充分注意保护铰缝材料，防止污染和损坏，以确保铰缝的安装和使用质量。

3.使用维护

新型铰缝的使用寿命和性能需要定期检测和维护。如发现铰缝存在损坏、老化等情况，及时更换或维修，以保证其正常使用。新型铰缝的使用寿命和性能会受到桥梁负荷、环境变化等因素的影响，因此需要定期检测和维护。具体要求如下：定期检测铰缝的变形、裂缝、表面磨损、橡胶老化等情况，以及异响、异味等异常情况。检测时间间隔应根据桥梁类型、使用状况和环境条件等因素来确定；执行维护工作时，先用清水或洁净布擦洗铰缝表面，将铰缝中外部的杂物、灰尘清除干净。再用吸水性好的布或海绵浸湿水后擦拭铰缝，用清水反复冲洗几次。保持铰缝表面洁净，以便快速识别铰缝的问题；对于存在问题的铰缝，应及时更换或维修。若铰缝损坏严重，需要更换铰缝，并做好相关记录和安全提示。如橡胶老化、表面损坏等问题，则需要及时更换橡胶块，保证铰缝系统的良好效能。综上所述，对于新型铰缝的使用寿命和性能需要定期检测和维护，在检测过程中应注意洁净、细致，对于存在问题的铰缝要及时维修或更换，以保证铰缝的使用和安全。

结束语：在重载交通道路桥梁设计中，新型铰缝的应用能有效地减小桥梁结构因温度、伸缩变形、异构材料钢筋等因素而产生的应力，从而提高其承载能力和安全性。此外，在桥梁施工中采用新型铰缝还能够缩短施工时间、降低施工难度和延长桥梁使用寿命等方面都有着积极的影响。

参考文献：

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[2]胡邦瑜.新型铰缝在重载交通道路桥梁设计中的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2018,(20):140.

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[4]罗超.新型铰缝在重载交通道路桥梁设计中的应用研究[J].四川水泥,2018,(02):48.