《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-2004）在實(shí)踐中運(yùn)用的歧義及研究

陳慶華

江蘇省交通工程集團(tuán)有限公司，江蘇 211500

《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-2004）中最核心的部分是對(duì)模數(shù)式伸縮裝置的定義、整體性能要求、材料要求、組裝要求均作了較為詳細(xì)的闡述。且明確規(guī)定《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-2004）代替《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-1997）?，F(xiàn)將我們?cè)诖髽虻纳炜s裝置中使用最多的伸縮量最大為160mm型伸縮裝置為例進(jìn)行分析，我們?cè)诮拥接蓸蛄涸O(shè)計(jì)單位提供的伸縮縫圖紙中關(guān)于GQF-MZL160型伸縮縫，其在結(jié)構(gòu)圖中所出具的大樣往往是與《公路橋梁伸縮裝置》（李揚(yáng)海等著。人民交通出版1997年版）中關(guān)于GQF-MZL型伸縮裝置的大樣一致。由于兩者在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理及原材料的使用中存在一定的相同點(diǎn)和區(qū)別點(diǎn)，故設(shè)計(jì)及橋梁從業(yè)人員仍未能真正的解讀和運(yùn)用《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-2004）中的GQF-MZL型伸縮裝置。

1 相同點(diǎn)的分析（主要針對(duì)承重部分）

1.1 中梁的設(shè)計(jì)

GQF-MZL型伸縮裝置，中梁間最大縫隙寬度選擇80mm為模數(shù)，則中梁間距最大為160mm，支承橫梁間距最大控制在1800mm范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)荷載除中梁本身自重q外，以汽車-超20級(jí)荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，其主后軸載為140kN，并考慮汽車荷載的沖擊作用，沖擊系數(shù)按橋規(guī)取為1.3，這樣作用在中梁上的車輪荷載P=91kN，偏安全可按簡支梁考慮，根據(jù)采用16Mn（Q345）整體成型異型鋼（王字鋼）尺寸決定的幾何特性，經(jīng)上述計(jì)算驗(yàn)算，均能滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度和變形的使用要求，只要支承橫梁的間距控制在1800mm以下，此類中梁具有足夠的安全度。

1.2 支承橫梁的設(shè)計(jì)

支承橫梁按在位移控制箱內(nèi)的支座上的簡支梁計(jì)算，設(shè)計(jì)荷載除考慮垂直荷載q和p的作用外，還應(yīng)考慮汽車荷載剎車時(shí)產(chǎn)生的制動(dòng)力影響，制動(dòng)力根據(jù)橋涵規(guī)范定，按照不小于一輛重車的30%計(jì)算，其產(chǎn)生的最大水平力T=21kN，并按垂直力P和水平力T共同作用最不利荷載組合確定橫梁截面尺寸。

2 不同點(diǎn)的分析（主要針對(duì)位移和承重部分）

2.1 位移控制材料的比較

《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-2004）中GQF-MZL型伸縮縫位移和支承系統(tǒng)采用了承壓和滑動(dòng)支座和聚氨脂彈簧進(jìn)行控制。而《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-1997）GQF-MZL型伸縮縫是采用連動(dòng)機(jī)構(gòu)和位移控制臂進(jìn)行控制，位移控制箱中有承壓和滑動(dòng)支座但沒有聚氨脂彈簧，采用的是機(jī)械方式的聯(lián)桿鏈條連動(dòng)結(jié)構(gòu)。由于GQF-MZL型伸縮縫絕大部分采用金屬材料，故其160型每米重量多50kg左右。（毛勒伸縮縫130kg左右，GQF-MZL型伸縮縫180kg左右）。

2.2 使用效果的比較

首先位移控制系統(tǒng)的比較，毛勒伸縮縫采用聚氨脂彈簧進(jìn)行控制，使梁與梁之間的作用力始終趨于平衡，聚氨脂彈簧的抗疲勞的能力非常強(qiáng)，經(jīng)過200萬次的疲勞試驗(yàn)也不會(huì)產(chǎn)生裂紋，GQF-MZL型伸縮縫是采用連桿鏈條和鋼制作彈簧進(jìn)行控制，采用的機(jī)械式的原理，來作用于梁與梁之間，通過多年實(shí)踐證明，通車時(shí)間長了，經(jīng)過長期車輛荷載的反復(fù)作用，連桿鏈條的螺栓易于脫落，鋼制作彈簧也會(huì)產(chǎn)生非彈性變形使得其作為彈簧的功能在逐漸減弱并喪失。其次支承系統(tǒng)的比較，毛勒伸縮縫采用了承壓和滑動(dòng)支座，這種安置方式在伸縮縫運(yùn)動(dòng)方向上提供了彈性和滑動(dòng)的支承，防止了支承元件的偏移，消除了邊梁在滑移表面的壓力，中間梁與支承梁的連接采用焊接，當(dāng)車輛載作用于中間梁時(shí)，承壓和滑動(dòng)支座中的橡膠會(huì)產(chǎn)生變形來吸收能量，并在荷載撤離后瞬間恢復(fù)，防止了鋼構(gòu)件的損壞，而GQF-MZL型伸縮縫中間梁與支承梁的連接采用螺栓連接，通車時(shí)間久了由于車梁的沖擊，螺栓連接也會(huì)松動(dòng)脫落。另外在橋梁橫向發(fā)生位移時(shí)，毛勒伸縮縫中的聚氨脂彈簧也會(huì)產(chǎn)生阻尼的作用，而如果伸縮縫是剛性連接的則不能自由的適應(yīng)橋梁的橫向位移，從毛勒伸縮縫在江蘇使用了十多年的情況看，它的使用周期都在十年以上。

3 國外伸縮縫的使用情況比較

目前在歐洲、美洲的模數(shù)式橋梁伸縮縫中已絕大部分采用聚氨脂彈簧作為位移控制系統(tǒng)，而不采用連桿鏈條和鋼制作彈簧。橋梁伸縮縫的工人作性能也不以重量作為檢驗(yàn)的指標(biāo)。

對(duì)以上各種情況的綜合分析：目前規(guī)范中對(duì)鋼材的部分可以進(jìn)行檢測(cè)，由于對(duì)于壓緊支座、承壓支座的檢測(cè)還沒有專業(yè)的試驗(yàn)工裝和試驗(yàn)原理，故對(duì)其的檢測(cè)和聚氨酯位移控制彈簧的檢測(cè)目前國內(nèi)還是空白，《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-2004）中對(duì)于壓緊支座、承壓支座的要求僅是其橡膠的物理機(jī)械性能要求。為了鑒別其質(zhì)量，可以通過與國外合格產(chǎn)品進(jìn)行的對(duì)比試驗(yàn)來判斷質(zhì)量的優(yōu)劣程度。

下面是我們生產(chǎn)承壓支座和壓緊支座的國內(nèi)廠家用自己的合格產(chǎn)品與進(jìn)口的承壓支座和壓緊支座產(chǎn)品在同樣的受力狀態(tài)下進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)顯示：

1）在承載力小于150kN（設(shè)計(jì)荷載120kN）的時(shí)候自產(chǎn)產(chǎn)品和進(jìn)口產(chǎn)品幾乎都沒有變化，當(dāng)承載力在150kN的時(shí)候自產(chǎn)產(chǎn)品和進(jìn)口產(chǎn)品都發(fā)生了變化，但是自產(chǎn)產(chǎn)品在承載力大于是150kN的時(shí)候比進(jìn)口產(chǎn)品明顯；

2）產(chǎn)品在破壞的時(shí)候橡膠沒有發(fā)生變化，只是PTFE發(fā)生變化，在PTFE發(fā)生破壞的時(shí)候，橡膠沒有發(fā)生變化；

3）對(duì)于壓緊支座而言，在相同的壓力下，自產(chǎn)產(chǎn)品和進(jìn)口產(chǎn)品與進(jìn)口的幾乎相當(dāng)。

試驗(yàn)結(jié)論：自產(chǎn)產(chǎn)品滿足設(shè)計(jì)要求，且能夠達(dá)到進(jìn)口產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)的95%以上。

《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-2004）中可以從極限受力狀態(tài)下承壓支座和壓緊支座的變形情況來完善產(chǎn)品的合格指標(biāo)。

[1]《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-2004）[M].人民交通出版社出版，2004，10.

[2]李揚(yáng)海，程潮洋編著.公路橋梁伸縮裝置[M].人民交通出版社出版，1999，3.

[3]《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTG D60-2004[M].人民交通出版社，2004，10.