CN1008638B - 公路桥防水、防尘、防震伸缩装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

一种公路桥梁防水、防尘、防震伸缩装置及施工方法，它由梳形伸缩钢板，防摩垫板和三元乙丙橡胶防水层三层组成。梳形伸缩钢板梳齿伸缩部分设置在无伸缩缝的桥面上，梳齿伸缩缝根部设有排渣斜槽。本装置防水、防尘、防震效果明显，结构简单，施工方便，耐用时间长，适于各种厚度不同，跨度不同或建筑材料不同的各种桥梁使用。

Description

本发明涉及一种用于各种公路桥梁伸缩接缝处的防水、防尘、防震伸缩装置。

US3677145公开了两种用于桥梁伸缩缝的装置。图2的装置由两块相互对接的梳形钢构件和锚固螺栓组成。由于该装置的伸缩部分设置在桥面的接缝处上，梳形伸缩齿部分为悬臂承载，故装置构件断面需要强度大。伸缩齿部分设在接缝处上，易漏水、漏灰渣，使接缝处附近的钢梁、支座脏污锈蚀，桥梁墩台严重积水，严重影响行车安全和桥梁的使用寿命。图3的装置由两块相互对接的梳形钢构件，空腹弹性橡胶条和防水层组成。这种装置虽有防水、防尘作用，但因其伸缩部分仍设在桥面接缝处上，梳形伸缩齿部分为悬臂承载，灰沙和渣滓从齿部落入缝内，将无法排出。该装置构造复杂、施工困难，空腹弹性橡胶条既难嵌入又容易老化失效。采用该装置，装置顶面有缝子，不平，车辆通过震动很大。

本发明的目的是为了克服以往的伸缩装置不能防水，防尘，防震的缺陷，设计一种能适用于各种桥梁的防水、防尘、防震伸缩装置，该装置轻巧，结构简单，易于施工，且与桥面平齐。

本发明的目的是以下述方式实现的。防水、防尘、防震伸缩装置包括铺设在接缝处桥面板上的防水层9、铺设在防水层9上方的相互对接的梳形伸缩金属板4、10，防水层9和梳形伸缩板4、10之间铺设有不锈钢防磨垫板8，梳形伸缩钢板的伸缩缝3根部设有排渣斜槽5，斜槽坡度i＝1∶1-2。梳形钢板4、10的梳齿伸缩部分设在桥梁无伸缩缝13的桥面上，在防水密闭需要距离以外安设。梳形伸缩金属板采用轧制钢板，宜采用桥梁钢16q，耐候钢NH35q或A3钢板材料。

本发明的施工方法是先在桥梁伸缩缝13两边混凝土垫层上预埋锚固螺栓11，安装活动梳形钢板10的一边的混凝土垫层比另一边高1-2mm，在混凝土垫层上粘上带螺栓孔的防水层9，再将带螺栓孔的防磨垫板8安装在防水层9上，再将梳形钢板4、10安装在防磨垫板8上，拧紧螺母。

梳形伸缩钢板4、10的厚度视桥梁的跨度不同而不同，桥梁跨度大的采用厚钢板，跨度小的采用薄钢板。厚度t可用下列公式计算：

t= (3P_l(1+μ))/(2b(6))

式中：P-最大汽车轮重（kg）

l-公路桥面伸缩缝宽度（cm）

b-钢板承载计算宽度（cm）

［σ］-钢材的容许弯压力（kg/cm²）

μ-汽车冲击力系数（本发明采用μ＝0.3）。

梳形伸缩钢板4、10的宽度B＝安装固锚螺栓需要宽度+跨越接缝需要宽度+伸缩齿长需要宽度。

梳形伸缩钢板4、10的齿长1＝桥梁气温跨度最大伸缩量+桥梁活载的最大伸缩量+30-40mm（活动和固定钢板梳齿的固定搭接长度）。

不锈钢防磨垫板8采用厚1-2mm的不锈钢板材料。防磨垫板的宽度以垫板前端能伸到桥梁伸缩缝13的边缘为准。防磨垫板前端的上、下方棱角必须磨成圆弧形，以防止上棱角磨损梳形钢板底部油漆，使活动梳形钢板10底部生锈;下棱角磨损防水层9，引起防水层漏水。

防水层9采用耐候，耐蚀非金属弹性材料，如三元乙丙橡胶材料。三元乙丙橡胶是当前比较优良的防水材料，其容许伸缩率为300%，预计使用寿命为50年。防水层9的厚度为1-2毫米，其宽度与梳形伸缩钢板4、10的宽度相同，长度为梳形钢板的长度+铺入人行道缘石下所需的长度。

下面结合附图详述本装置结构及施工方法。

图1伸缩装置Ⅰ-Ⅰ剖面图

图2伸缩装置平面图

图3伸缩装置Ⅱ-Ⅱ剖面图

参照图1，如是新建桥梁则先在桥梁伸缩缝13两边混凝土内按安装要求的位置预埋好安装伸缩装置的锚固螺栓11，并在伸缩缝两边桥面上留下安装本装置所需要的宽度，即伸缩装置的宽度+1000-2000毫米。伸缩缝13两边的混凝土垫层高度不一样，安装活动梳形钢板10的一边应比另一边高1-2毫米（即防磨垫板的厚度），将混凝土垫层抹平。对既有桥梁，则先拆除原伸缩装置，再在混凝土垫层上按螺栓布置间距钻孔，孔径比螺栓直径大15-18毫米。埋设锚固螺栓11，并采用高标号水泥砂浆或环氧树酯砂浆固定。对原混凝土垫层凿毛，后锚固一层联结钢筋网，再灌筑新混凝土垫层，联结钢筋加强了新老混凝土垫层的结合。新混凝土垫层的高度还是安装活动梳形钢板10的一边比另一边高1-2毫米。

在混凝土垫层上铺设防水层9。先在防水层9上按螺栓布置间距钻孔，孔的直径比螺栓直径大2-3毫米。在混凝土垫层上涂基底粘结剂两遍，在防水层9底部涂基底粘结剂一遍，待粘结剂干湿适宜（不粘手）时，将防水层9粘贴上。防水层铺设应延伸到桥梁人行道缘石下，并在伸缩缝13中间留有一定余量，即在跨越伸缩缝时使防水层9适当下垂，以供桥梁温度和活载增加到最大时备用。将螺孔与螺栓间的空隙部分用粘结剂封死。

铺设不锈钢防磨垫板。在防磨垫板8上安装螺杆的位置钻螺孔，孔径比螺栓11的直径大1.5毫米。将防磨垫板8安装在防水层9上。安装防磨垫板的目的是防止活动梳形钢板10在防水层9上滑动时磨损防水层而引起装置漏水。防磨垫板间的拼接缝和垫板上的螺栓孔空隙均用二硫化钼腻平封闭，再在不锈钢防磨垫板9上涂抹一层厚0.5毫米的二硫化钼。涂抹二硫化钼的作用：一是使活动梳形钢板10的底面润滑，减少其与防磨垫板8间的磨擦;二是封闭梳形钢板与防磨垫板之间的空隙、防止进水进灰砂。

参照图1、图2，在梳形钢板上按安装螺栓的位置钻螺孔，螺孔直径比螺栓直径大1.5毫米。梳形伸缩钢板4、10表面采用喷砂处理和重防护涂装涂层，底面涂聚氨基甲酸酯耐磨底漆二遍，涂聚氨基甲酸酯耐磨面漆5遍、7遍油漆干膜总厚度不小于300微米。将梳形钢板4、10安装在防磨垫板8上，梳形钢板4、10与防磨垫板8，防水层9之间必须严密接触。拧紧螺母，螺栓顶面须与梳形钢板顶面齐平。梳形钢板间的拼接缝和螺孔空隙全部用环氧砂浆封闭腻平，以防水，防尘或防震。各梳齿间的伸缩空隙全部用热塑料油膏或聚氯乙烯胶泥6封闭腻平。塑料油膏或聚氯乙烯胶泥借来往车辆的碾压，不断地重新分布和自动封闭伸缩缝隙，防止水，灰砂从缝内进入装置内部。而后在伸缩装置两边灌筑宽500-1000毫米的混凝土2，浇筑面2与原桥面1，梳形钢板4处于同一平面。浇筑的新混凝土2从两侧保护了伸缩装置，同时消除了来自装置两侧由于路面不平所引起的桥梁冲击震动。再加上乙丙橡胶具有优良的延伸性，能起一定的减震作用。

参照图1，其中12、14-钢筋混凝土梁。梳形伸缩钢板4、10的梳齿伸缩部分设在桥梁无伸缩缝13的桥面上。这样使伸缩装置的伸缩部分的承载性能接近于无接缝处的桥面承载性能，同时把桥梁伸缩缝路面变成了无缝路面，从而使伸缩装置的底基牢靠，这是本装置具有防水，防尘，防震性能的重要原因。

参照图1，图2，梳形伸缩钢板4、10的伸缩缝3根部设有排渣斜槽5，梳齿间的伸缩缝3的空隙处全部用热塑料油膏或聚氯乙烯胶泥封闭腻平。一般情况下，水、灰尘不能从梳齿伸缩缝3进入伸缩装置。如万一有灰砂，硬石等掉入伸缩缝内，则梳形伸缩钢板将借桥梁的伸缩变形将进入的杂物沿排渣斜槽5推出至伸缩缝外。

本发明的梳形伸缩钢板4、10采用轧制钢板制造，打破了梳形装置采用铸钢制造的传统方法，从而克服了铸钢梳形装置漏水进灰尘的缺点，也克服了钢滑板伸缩装置使路面在伸缩缝处高低不平，引起行车颠簸的缺点。

采用本发明的伸缩装置，可将桥梁的伸缩缝宽度缩小到使用宽度（好桥梁活载和温度伸缩所需要的最大宽度）。

本发明的伸缩装置采用三道防线，即梳形伸缩钢板，防磨垫板和防水层三道防线，防水、防尘、防震效果明显。本装置基底紧固，故不易损坏，两侧还设有高标号混凝土保护伸缩装置，使得装置耐久，初步预计使用寿命可达30-50年。本装置构造简单，施工方便，厚度小，可适用于各种厚度不同的桥梁使用，也适用于各种不同跨度的桥梁或使用不同材料建造的桥梁使用。

Claims (8)

1、一种桥梁防水、防尘、防震伸缩装置，它包括铺设在接缝处桥面板上的防水层9，铺设在防水层9上方的相互对接的梳形伸缩金属板4、10，其特征在于防水层9与梳形伸缩金属板4、10之间铺设有不锈钢防磨垫板8，梳形伸缩钢板4、10的伸缩缝3根部设有排渣斜槽5，梳形钢板4、10的梳齿伸缩部分设在桥梁接缝一侧无伸缩缝13的桥面上，梳形伸缩金属板采用轧制钢板。

2、根据权利要求1所述的伸缩装置，其特征在于排渣斜槽5的斜槽坡度i＝1∶1-2。

3、根据权利要求1所述的伸缩装置，其特征在于梳形伸缩钢板4、10采用桥梁钢16q，耐候钢NH35q或A3钢板材料。

4、根据权利要求1所述的伸缩装置，其特征在于不锈钢防磨垫板8的厚度为1-2毫米，其前端的上、下方菱角为圆弧形。

5、根据权利要求1所述的伸缩装置，其特征在于防水层9采用耐候、耐蚀非金属弹性材料，如三元乙丙橡胶材料，防水层9的厚度为1-2毫米。

6、权利要求1所述的桥梁防水、防尘、防震伸缩装置的施工方法，其先在桥梁伸缩缝13两边混凝土垫层上预埋锚固螺栓11，安装活动梳形金属板10的一边的混凝土垫层比另一边高1-2mm，在混凝土垫层上粘上带螺栓孔的防水层9，再将带螺栓孔的防磨垫板8安装在防水层9上，再将梳形金属板4、10安装在防磨垫板8上，拧紧螺母。

7、根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于梳形伸缩钢板4和防磨垫板8之间涂抹一层厚0.5-1毫米的二硫化钼。

8、根据权利要求6、7所述的施工方法，其特征在于梳形钢板4、10梳齿的伸缩缝3的空隙处全部用热塑料油膏或聚氯乙烯胶泥封闭腻平。

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