市政桥梁伸缩缝病害成因分析与防治措施研究

引言

随着我国城市化加速，市政桥梁数量激增且结构日趋复杂，对桥梁安全与耐久性要求更高。伸缩缝是桥梁重要组成，能让桥梁在温度变化、地震活动等因素影响下正常变形，避免结构破坏。但因设计、施工、材料、养护等方面问题，伸缩缝常出现渗水、开裂等病害，这不仅降低桥梁使用性能，还可能引发严重结构问题。所以，深入剖析市政桥梁伸缩缝病害成因，并制定有效防治措施，在当下具有十分重要的现实意义。

1 市政桥梁伸缩缝常见病害类型

市政桥梁伸缩缝常见病害类型多样，对桥梁结构安全和使用寿命影响显著。首先是渗水与积水现象，伸缩缝密封不良使得雨水得以渗入桥面结构内部，这些渗入的雨水若长期积累，会引发诸如钢筋锈蚀、混凝土剥落等次生病害。其次是伸缩缝装置损坏，具体表现为橡胶条断裂、钢构件锈蚀以及连接螺栓松动或脱落等情况，这些问题会严重影响伸缩缝的伸缩功能。再者是堵塞与异物堆积，砂石、垃圾等杂物进入伸缩缝内部，不仅阻碍了伸缩缝的正常伸缩，还会加剧结构应力集中。另外，错位与变形也是常见病害之一，桥梁在温差变化或地震作用下发生过大位移时，伸缩缝装置可能无法适应这种变化，从而出现错位甚至撕裂的情况。最后是老化与疲劳损伤，由于伸缩缝长期暴露在自然环境中，其橡胶和金属部件容易发生老化、疲劳开裂等问题，进而降低伸缩缝的使用寿命。

2 病害成因分析

2.1 设计因素

在市政桥梁伸缩缝病害成因中，设计因素起到关键作用。首先是选型不当问题，不同类型的桥梁，像梁式桥、拱桥等，其受力特点和变形情况存在差异，应根据实际情况选择合适类型的伸缩缝装置，例如模数式、梳齿板式、橡胶式等。若选型不合理，伸缩缝便难以适应桥梁的实际变形需求，进而引发各种病害。其次是预留量不足，设计人员在设计时若未充分考虑温度变化、地震活动等因素可能引起的最大变形量，当遇到极端条件时，伸缩缝就可能因无法承受而失效。最后是排水设计缺陷，合理的排水系统和密封结构对于伸缩缝至关重要，若未设置合理的排水系统或者密封结构不合理，雨水就会大量渗漏，对桥梁结构造成损害。

2.3 施工因素

施工环节对于伸缩缝的质量和性能影响重大。首先是安装质量差，在伸缩缝安装过程中，若施工人员未严格按照规范操作，例如焊接不牢固会使伸缩缝的连接部位容易松动；定位不准会导致伸缩缝无法正常发挥伸缩功能；密封处理不到位则会出现雨水渗漏等问题。其次是材料质量不达标，使用劣质橡胶、钢材等材料，会使伸缩缝的耐久性大打折扣，导致其在使用早期就出现损坏。最后是施工环境控制不严，施工期间的温度、湿度等环境因素会对材料性能产生影响，如果没有充分考虑这些因素，可能会使伸缩缝的质量受到影响，为后续病害的发生埋下隐患。

2.3 使用与维护因素

市政桥梁伸缩缝在使用过程中，使用与维护情况对其病害的发生也有重要影响。首先是日常养护缺失，缺乏定期检查与清理，会使杂物在伸缩缝内堆积，同时渗水等问题也得不到及时处理，长期积累会加剧伸缩缝的损坏。其次是超载车辆通行频繁，超重车辆频繁通过桥梁，会大大增加伸缩缝承受的荷载，加速其疲劳损伤，缩短伸缩缝的使用寿命。最后是自然灾害影响，地震、洪水等自然灾害具有强大的破坏力，可能会导致伸缩缝突然失效或严重损坏，对桥梁的正常使用造成严重威胁。

3 防治措施研究

3.1 优化设计阶段

在市政桥梁伸缩缝的设计阶段，合理选型是确保其正常工作的基础。设计阶段应根据桥梁的结构形式、所处地理环境以及预计产生的温度变形、地震位移等因素，科学选择适合的伸缩缝类型。例如，在变形量较大的主桥与引桥连接处，优先选用模数式或组合式伸缩缝，以适应复杂的多向位移需求。同时，排水系统的设计也应同步加强，在伸缩缝周围设置导水槽、集水口及防水层等构造措施，确保雨水能够通过有组织的排水路径排出，避免渗入桥面结构内部造成腐蚀破坏。此外，在确定伸缩缝的预留变形量时，应结合当地的气候条件和历史温差变化数据进行计算，并在此基础上适当增加安全余量，提高伸缩缝在极端天气或突发荷载作用下的适应能力，防止因变形受限而导致错位、撕裂等问题的发生。

3.2 强化施工质量控制

在伸缩缝的施工过程中，应严格按照设计图纸和相关技术规范开展安装作业。例如，在焊接施工中，应采用符合标准的焊接工艺和参数，确保各金属构件之间的连接牢固可靠；在定位安装时，应使用全站仪等测量设备对伸缩缝的位置进行精确定位，避免因安装偏差影响其伸缩性能；在密封处理环节，应按照要求铺设橡胶止水带，并对接缝部位进行严密处理，防止运营过程中出现渗漏问题。材料进场前必须进行抽样检测，重点检查橡胶条的物理力学性能、不锈钢板的厚度及其防腐涂层质量等关键指标，严禁使用不达标产品。此外，施工现场的环境条件也应严格控制，在高温、低温或高湿度环境下应暂停施工，或采取相应的温湿度调节措施，确保材料在适宜的条件下安装，从而保障伸缩缝的整体施工质量和长期运行稳定性。

3.3 加强后期养护管理

市政桥梁伸缩缝的正常运行离不开科学、系统的后期养护管理。建立完善的定期检查制度，结合桥梁的使用情况和环境条件，制定合理的巡检周期，例如每季度至少开展一次全面检查，及时发现并处理伸缩缝存在的位移异常、密封失效等问题。在技术条件允许的情况下，可实施动态监测，例如通过安装位移传感器、温湿度监测设备等现代技术手段，对伸缩缝的工作状态进行实时跟踪，采集数据频率建议不低于每日一次，从而提前预警可能发生的结构风险，提升养护的针对性和时效性。日常维护中，应加强清洁工作，建议每半年进行一次深度清理，重点清除伸缩缝内部积聚的砂石、垃圾等杂物，保持其伸缩通道畅通，防止因堵塞导致排水不畅或结构受损。对于已出现老化、开裂或损坏的伸缩缝部件，应在评估其性能后适时进行维修或更换，避免因“带病作业”而引发更严重的结构性病害。例如，当橡胶止水带出现超过 10mm 以上的裂缝或变形量超出设计值 15% 时，应及时组织更换，从而有效延长伸缩缝乃至整座桥梁的使用寿命。

结束语

市政桥梁伸缩缝作为桥梁结构中的薄弱环节，其健康状况直接关系到桥梁的整体性能和使用寿命。通过对常见病害的成因分析可以看出，伸缩缝问题往往是设计、施工与养护等多个环节共同作用的结果。因此，必须从全生命周期角度出发，综合施策，才能有效预防和治理伸缩缝病害。未来，随着智能监测技术的发展，可进一步引入物联网、大数据等先进技术手段，实现对伸缩缝状态的实时感知与智能预警，为市政桥梁的精细化管理提供有力支撑。

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