CN109610309A - 装配式防水桥梁伸缩缝结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

装配式防水桥梁伸缩缝结构，其设置在两条桥梁的主梁梁端相接的伸缩缝缝隙处，防水伸缩缝结构包括橡胶层、齿梳变位钢板、导水槽，在伸缩缝处两侧的主梁梁端顶部沿桥宽设置为贯通的豁口；豁口底面浇注钢纤维混凝土，钢纤维混凝土顶部靠近梁端伸缩缝缝隙的两侧铺设齿梳变位钢板相啮合，两侧齿梳变位钢板的梳齿端相对、交错穿插设置，齿梳变位钢板底部没入钢纤维混凝土、顶面与钢纤维混凝土两侧顶面平齐；豁口内的齿梳变位钢板和裸露的钢纤维混凝土顶面覆盖伸缩橡胶层；梁端伸缩缝缝隙内位于齿梳变位钢板下方设置导水槽贯通伸缩缝。本发明可以解决现有伸缩缝易积水、整体更换时工序复杂、梁端构造易被破坏、梁端缝隙建筑垃圾填充的技术问题。

Description

装配式防水桥梁伸缩缝结构及施工方法

技术领域

本发明涉及伸缩缝装置领域，具体为一种装配式防水桥梁伸缩缝结构及施工方法。

背景技术

伸缩缝是桥梁结构的重要组成部分，保证梁体正常伸缩功能，在荷载及环境的反复作用下，伸缩缝构造容易发生损坏、止水带容易老化，导致梁端漏水，造成梁端钢板或钢筋锈蚀、桥梁下部结构表面泛白、水渍等病害，严重时导致梁端杂物填充，影响结构的正常伸缩功能，最终影响结构安全。

在桥梁伸缩缝维修工程中，伸缩缝主要病害为局部钢轨破坏、橡胶条老化及渗漏水病害，容易造成伸缩缝异响、下部结构表面泛白、水渍、钢筋及钢板腐蚀等病害，严重影响桥梁行车安全行和耐久性。

目前处理此类病害的方法主要是拆除并更换伸缩缝装置及更换橡胶条，拆除伸缩缝对梁端构造产生较大破坏、对交通影响较大、容易造成梁端建筑垃圾填充并且伸缩缝维修质量不易保证；整体更换伸缩缝工序复杂，同时存在梁端构造破坏、梁端缝隙建筑垃圾填充以及无法达到伸缩缝维修效果等风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种装配式防水桥梁伸缩缝结构及施工方法，以解决现有伸缩缝易积水、整体更换时工序复杂、梁端构造易被破坏、梁端缝隙建筑垃圾填充的技术问题。

本发明的技术方案如下：

装配式防水桥梁伸缩缝结构，其设置在两条桥梁的主梁梁端相接的伸缩缝缝隙处，所述防水伸缩缝结构包括橡胶层、齿梳变位钢板、导水槽、调高装置和不锈钢压条，

在伸缩缝处两侧的所述主梁梁端顶部沿桥宽设置为贯通的豁口，所述豁口横、纵断面均为矩形，所述主梁梁端及豁口各面固定钢板包覆所述主梁梁端及豁口各面，所述豁口底面钢板上固定有多个调高装置，所述调高装置包括支承套筒、双头螺杆和螺母，所述支承套筒焊接于豁口底面钢板上，竖置的所述双头螺杆底端与支承套筒内孔螺纹连接固定；

所述豁口底面钢板上方区域内浇注钢纤维混凝土，所述钢纤维混凝土顶部靠近梁端伸缩缝缝隙的两侧铺设齿梳变位钢板相啮合，两侧所述齿梳变位钢板的梳齿端相对、交错穿插设置，所述齿梳变位钢板底部没入钢纤维混凝土、顶面与钢纤维混凝土两侧顶面平齐；通过所述调高装置将齿梳变位钢板固定；

所述豁口内的所述齿梳变位钢板和裸露的钢纤维混凝土顶面覆盖伸缩缝伸缩方向一致的波浪形伸缩橡胶层，所述橡胶层上在两端靠边设置不锈钢压条固定，调高装置的双头螺栓上端穿过所述橡胶层及不锈钢压条顶部通过螺母固定；

所述梁端伸缩缝缝隙内位于齿梳变位钢板下方设置顶部开口的U形导水槽贯通伸缩缝缝隙长度，所述U形导水槽一侧设置翼缘水平伸入所述齿梳变位钢板与钢纤维混凝土之间固定、另一侧侧壁压合在另一侧的钢纤维混凝土侧壁上。

所述齿梳变位钢板的梳齿端在齿根设置沉头螺孔，所述双头螺栓顶端伸入沉头螺孔内，所述沉头螺孔内设置螺母与双头螺栓顶部螺栓连接、将所述齿梳变位钢板固定于钢纤维混凝土上。

所述不锈钢压条和其下方的橡胶层上设置通孔，所述双头螺杆顶端依次伸入橡胶层、不锈钢压条的通孔内，通过螺母将叠摞的不锈钢压条、橡胶层固定在所述钢纤维混凝土上；所述橡胶层为矩形波浪形橡胶垫，其波浪走势沿伸缩缝伸缩方向设置，所述不锈钢压条上的螺母顶端不高于橡胶层波浪顶端。

所述波浪形橡胶垫的两侧边缘为波浪下凹部，所述不锈钢压条两侧边缘向上设置竖向围挡、嵌入所述波浪形橡胶垫两侧边缘的波浪下凹部内；所述围挡不高于波浪形橡胶垫的波浪顶端。

所述主梁顶面钢板上设置桥面铺装，所述桥面铺装与橡胶层顶面平齐构成等高的路面，所述桥面铺装与橡胶层之间设置与其等高的竖向挡板且所述挡板底部连接到所述主梁顶面钢板上，所述挡板和主梁顶面钢板之间设置加劲肋固定。

所述导水槽为不锈钢或PE材料；所述挡板和加劲肋为钢板。

所述豁口底面钢板及其上浇注的钢纤维混凝土伸出所述主梁梁端。

装配式防水桥梁伸缩缝结构的施工方法，包括以下步骤：

1)固定调高装置：将支承套筒焊接于豁口底面钢板上，将双头螺杆旋入支承套筒内并通过旋转调整至所需高度；

2)浇注钢纤维混凝土：在所述豁口底面钢板敞开侧的边沿安装竖向的临时模板，向所述临时模板及豁口侧面钢板和挡板围成的区域内浇注钢纤维混凝土；

3)安装导水槽和齿梳变位钢板：所述钢纤维混凝土未凝固时，在梁端缝隙内安装导水槽，使所述导水槽一侧翼缘横水平伸入钢纤维混凝土内、另一侧侧壁与另一侧的钢纤维混凝土压合，并将所述导水槽临时固定；在所述钢纤维混凝土顶面安装齿梳变位钢板，使所述齿梳变位钢板的底部没入钢纤维混凝土、顶面与钢纤维混凝土两侧顶面平齐，使双头螺杆顶端进入齿梳变位钢板上的沉头孔内，临时固定齿梳变位钢板；

4)固定齿梳变位钢板：待步骤中的所述钢纤维混凝土达到一定强度时，拧紧齿梳变位钢板沉头孔内的螺母；

5)固定橡胶层：在所述豁口内的所述齿梳变位钢板和裸露的钢纤维混凝土顶面铺设橡胶层，在所述橡胶层的两侧设置不锈钢压条，使双头螺杆顶端依次穿过橡胶层、不锈钢压条，在所述不锈钢压条顶面用螺母旋紧固定。

本发明有以下积极有益效果：

该装置安装在桥梁结构伸缩变形处，防止桥面水流入梁端缝隙，即使存在少部分水渗入，也能及时排除少量渗水。自然条件下，若伸缩缝上层橡胶老化，只需快速更换上层结构，不会伤及梁端、伸缩缝受力构造，此过程操作简单、对交通影响小，顶层橡胶增加了防滑、防腐、防噪音等效果，同时保证其防水效果及伸缩功能。

具有外型美观、重量轻便、可模数化、标准化加工，施工速度快，质量容易保证，同时具有安装、拆除、更换简单、不伤及桥梁端部构造、更换施工交通影响小以及后期养护压力小等优点。本装置可广泛应用于各种桥梁伸缩缝位置，具有广泛的应用前景及良好的经济效益和社会效益。

在工程实施过程中，伸缩缝大多数构件为工厂制作，现场拼装，实现了此伸缩缝装置的快速施工，同时满足了桥梁伸缩功能及防水功能，伸缩缝维修时仅需更换橡胶层部分，交通影响小，降低了桥梁伸缩缝养护成本。

附图说明

图1是本发明的一种桥梁用防水伸缩缝装置剖面图；

图2是本发明齿梳变位钢板平面布置图。

附图编号：1-橡胶层，2-齿梳变位钢板，3-导水槽，4-调高装置，41-支承套筒，42-双头螺杆，5-不锈钢压条，6-钢纤维混凝土，7-加劲肋，8-桥面铺装，9-挡板，10-主梁。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

以下实施例仅是为清楚说明本发明所作的举例，而并非对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在下述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，而这些属于本发明精神所引出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

装配式防水桥梁伸缩缝结构，其设置在两条桥梁的主梁10梁端相接的伸缩缝缝隙处，所述防水伸缩缝结构包括橡胶层1、齿梳变位钢板2、导水槽3、调高装置4和不锈钢压条5，

在伸缩缝处两侧的所述主梁10梁端顶部沿桥宽设置为贯通的豁口，所述豁口横、纵断面均为矩形，所述主梁10梁端及豁口各面固定钢板包覆所述主梁10梁端及豁口各面，所述豁口底面钢板上固定有多个调高装置4，所述调高装置4包括支承套筒41、双头螺杆42和螺母，所述支承套筒41焊接于豁口底面钢板上，竖置的所述双头螺杆42底端与支承套筒41内孔螺纹连接固定；

所述豁口底面钢板上方区域内浇注钢纤维混凝土6，所述钢纤维混凝土6顶部靠近梁端伸缩缝缝隙的两侧铺设齿梳变位钢板2相啮合，两侧所述齿梳变位钢板2的梳齿端相对、交错穿插设置，所述齿梳变位钢板2底部没入钢纤维混凝土6、顶面与钢纤维混凝土6两侧顶面平齐；通过所述调高装置4将齿梳变位钢板2固定；

所述豁口内的所述齿梳变位钢板2和裸露的钢纤维混凝土6顶面覆盖伸缩缝伸缩方向一致的波浪形伸缩橡胶层1，所述橡胶层1上在两端靠边设置不锈钢压条5固定，调高装置4的双头螺栓42上端穿过所述橡胶层1及不锈钢压条5顶部通过螺母固定；

所述梁端伸缩缝缝隙内位于齿梳变位钢板2下方设置顶部开口的U形导水槽3贯通伸缩缝缝隙长度，所述U形导水槽3一侧设置翼缘水平伸入所述齿梳变位钢板2与钢纤维混凝土6之间固定、另一侧侧壁压合在另一侧的钢纤维混凝土6侧壁上。

所述齿梳变位钢板2的梳齿端在齿根设置沉头螺孔，所述双头螺栓42顶端伸入沉头螺孔内，所述沉头螺孔内设置螺母与双头螺栓42顶部螺栓连接、将所述齿梳变位钢板2固定于钢纤维混凝土6上。

所述不锈钢压条5和其下方的橡胶层1上设置通孔，所述双头螺杆顶端依次伸入橡胶层1、不锈钢压条5的通孔内，通过螺母将叠摞的不锈钢压条5、橡胶层1固定在所述钢纤维混凝土6上；所述橡胶层1为矩形波浪形橡胶垫，其波浪走势沿伸缩缝伸缩方向设置，所述不锈钢压条5上的螺母顶端不高于橡胶层1波浪顶端。

所述波浪形橡胶垫的两侧边缘为波浪下凹部，所述不锈钢压条5两侧边缘向上设置竖向围挡、嵌入所述波浪形橡胶垫两侧边缘的波浪下凹部内；所述围挡不高于波浪形橡胶垫的波浪顶端。

所述主梁10顶面钢板上设置桥面铺装8，所述桥面铺装8与橡胶层1顶面平齐构成等高的路面，所述桥面铺装8与橡胶层1之间设置与其等高的竖向挡板9且所述挡板9底部连接到所述主梁10顶面钢板上，所述挡板9和主梁10顶面钢板之间设置加劲肋7固定。

所述导水槽3为不锈钢或PE材料；所述挡板9和加劲肋7为钢板。

所述豁口底面钢板及其上浇注的钢纤维混凝土6伸出所述主梁10梁端。

装配式防水桥梁伸缩缝结构的施工方法，包括以下步骤：

1)固定调高装置4：将支承套筒41焊接于豁口底面钢板上，将双头螺杆42旋入支承套筒41内并通过旋转调整至所需高度；

2)浇注钢纤维混凝土6：在所述豁口底面钢板敞开侧的边沿安装竖向的临时模板，向所述临时模板及豁口侧面钢板和挡板9围成的区域内浇注钢纤维混凝土6；

3)安装导水槽3和齿梳变位钢板2：所述钢纤维混凝土6未凝固时，在梁端缝隙内安装导水槽3，使所述导水槽3一侧翼缘横水平伸入钢纤维混凝土6内、另一侧侧壁与另一侧的钢纤维混凝土6压合，并将所述导水槽3临时固定；在所述钢纤维混凝土6顶面安装齿梳变位钢板2，使所述齿梳变位钢板2的底部没入钢纤维混凝土6、顶面与钢纤维混凝土6两侧顶面平齐，使双头螺杆42顶端进入齿梳变位钢板2上的沉头孔内，临时固定齿梳变位钢板2；

4)固定齿梳变位钢板2：待步骤3中的所述钢纤维混凝土6达到一定强度时，拧紧齿梳变位钢板2沉头孔内的螺母；

5)固定橡胶层1：在所述豁口内的所述齿梳变位钢板2和裸露的钢纤维混凝土6顶面铺设橡胶层1，在所述橡胶层1的两侧设置不锈钢压条5，使双头螺杆42顶端依次穿过橡胶层1、不锈钢压条5，在所述不锈钢压条5顶面用螺母旋紧固定。

本发明涉及装配式防水型人行及自行车专用桥梁伸缩缝装置，本装置包括橡胶层1、齿梳变位钢板2、导水槽3、调高装置4、不锈钢压条5、钢纤维混凝土6、挡板9及加劲肋7组成，齿梳变位钢板2通过调高装置4及钢纤维混凝土6与桥梁结构固定，橡胶层1通过调高装置4及不锈钢压条5与齿梳变位钢板2固定，实现上层防水及易更换功能，同时顶层橡胶增加了防滑、防腐、防噪音等效果。

此伸缩缝装置的齿梳变位钢板加工成模数式梳齿形状，通过调高装置4及钢纤维混凝土6与桥梁结构固定；橡胶层1可采用天然橡胶材料，通过调高装置4及不锈钢压条5与齿梳变位钢板2固定，实现上层防水及易更换功能；导水槽3可以采用不锈钢、PE等材料制作，设置在伸缩缝下方，将少量渗水排除；挡板9及加劲肋7采用钢板制作，与桥面铺装8衔接。齿梳变位钢板2及橡胶层1共同组成防水伸缩缝装置，既满足桥梁伸缩功能的同时又增强了伸缩缝防水功能，齿梳变位钢板2可分模数进行制作并现场安装，防止建筑垃圾堆积，通过不锈钢压条5进行安装，不锈钢压条5的设置侧面可储存少量水，同时有利于固定橡胶层1，可提高伸缩缝防水性能。若伸缩缝在荷载及环境的反复作用下损坏，仅需打开不锈钢压条5上的紧固螺母，更换橡胶层1部分即可，具有更换施工快捷、避免伤及桥梁结构、交通影响小以及防水质量容易保证等优点。

本发明的桥面铺装8的结构和材质与现有桥面铺装结构和材料相同。

Claims (8)

1.装配式防水桥梁伸缩缝结构，其设置在两条桥梁的主梁(10)梁端相接的伸缩缝缝隙处，其特征在于，所述防水伸缩缝结构包括橡胶层(1)、齿梳变位钢板(2)、导水槽(3)、调高装置(4)和不锈钢压条(5)，

在伸缩缝处两侧的所述主梁(10)梁端顶部沿桥宽设置为贯通的豁口，所述豁口横、纵断面均为矩形，所述主梁(10)梁端及豁口各面固定钢板包覆所述主梁(10)梁端及豁口各面，所述豁口底面钢板上固定有多个调高装置(4)，所述调高装置(4)包括支承套筒(41)、双头螺杆(42)和螺母，所述支承套筒(41)焊接于豁口底面钢板上，竖置的所述双头螺杆(42)底端与支承套筒(41)内孔螺纹连接固定；

所述豁口底面钢板上方区域内浇注钢纤维混凝土(6)，所述钢纤维混凝土(6)顶部靠近梁端伸缩缝缝隙的两侧铺设齿梳变位钢板(2)相啮合，两侧所述齿梳变位钢板(2)的梳齿端相对、交错穿插设置，所述齿梳变位钢板(2)底部没入钢纤维混凝土(6)、顶面与钢纤维混凝土(6)两侧顶面平齐；通过所述调高装置(4)将齿梳变位钢板(2)固定；

所述豁口内的所述齿梳变位钢板(2)和裸露的钢纤维混凝土(6)顶面覆盖伸缩缝伸缩方向一致的波浪形伸缩橡胶层(1)，所述橡胶层(1)上在两端靠边设置不锈钢压条(5)固定，调高装置(4)的双头螺栓(42)上端穿过所述橡胶层(1)及不锈钢压条(5)顶部通过螺母固定；

所述梁端伸缩缝缝隙内位于齿梳变位钢板(2)下方设置顶部开口的U形导水槽(3)贯通伸缩缝缝隙长度，所述U形导水槽(3)一侧设置翼缘水平伸入所述齿梳变位钢板(2)与钢纤维混凝土(6)之间固定、另一侧侧壁压合在另一侧的钢纤维混凝土(6)侧壁上。

2.如权利要求1所述的装配式防水桥梁伸缩缝结构，其特征在于，所述齿梳变位钢板(2)的梳齿端在齿根设置沉头螺孔，所述双头螺栓(42)顶端伸入沉头螺孔内，所述沉头螺孔内设置螺母与双头螺栓(42)顶部螺栓连接、将所述齿梳变位钢板(2)固定于钢纤维混凝土(6)上。

3.如权利要求1所述的装配式防水桥梁伸缩缝结构，其特征在于，所述不锈钢压条(5)和其下方的橡胶层(1)上设置通孔，所述双头螺杆顶端依次伸入橡胶层(1)、不锈钢压条(5)的通孔内，通过螺母将叠摞的不锈钢压条(5)、橡胶层(1)固定在所述钢纤维混凝土(6)上；所述橡胶层(1)为矩形波浪形橡胶垫，其波浪走势沿伸缩缝伸缩方向设置，所述不锈钢压条(5)上的螺母顶端不高于橡胶层(1)波浪顶端。

4.如权利要求3所述的装配式防水桥梁伸缩缝结构，其特征在于，所述波浪形橡胶垫的两侧边缘为波浪下凹部，所述不锈钢压条(5)两侧边缘向上设置竖向围挡、嵌入所述波浪形橡胶垫两侧边缘的波浪下凹部内；所述围挡不高于波浪形橡胶垫的波浪顶端。

5.如权利要求1所述的装配式防水桥梁伸缩缝结构，其特征在于，所述主梁(10)顶面钢板上设置桥面铺装(8)，所述桥面铺装(8)与橡胶层(1)顶面平齐构成等高的路面，所述桥面铺装(8)与橡胶层(1)之间设置与其等高的竖向挡板(9)且所述挡板(9)底部连接到所述主梁(10)顶面钢板上，所述挡板(9)和主梁(10)顶面钢板之间设置加劲肋(7)固定。

6.如权利要求5所述的装配式防水桥梁伸缩缝结构，其特征在于，所述导水槽(3)为不锈钢或PE材料；所述挡板(9)和加劲肋(7)为钢板。

7.如权利要求1所述的装配式防水桥梁伸缩缝结构，其特征在于，所述豁口底面钢板及其上浇注的钢纤维混凝土(6)伸出所述主梁(10)梁端。

8.装配式防水桥梁伸缩缝结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)固定调高装置(4)：将支承套筒(41)焊接于豁口底面钢板上，将双头螺杆(42)旋入支承套筒(41)内并通过旋转调整至所需高度；

2)浇注钢纤维混凝土(6)：在所述豁口底面钢板敞开侧的边沿安装竖向的临时模板，向所述临时模板及豁口侧面钢板和挡板(9)围成的区域内浇注钢纤维混凝土(6)；

3)安装导水槽(3)和齿梳变位钢板(2)：所述钢纤维混凝土(6)未凝固时，在梁端缝隙内安装导水槽(3)，使所述导水槽(3)一侧翼缘横水平伸入钢纤维混凝土(6)内、另一侧侧壁与另一侧的钢纤维混凝土(6)压合，并将所述导水槽(3)临时固定；在所述钢纤维混凝土(6)顶面安装齿梳变位钢板(2)，使所述齿梳变位钢板(2)的底部没入钢纤维混凝土(6)、顶面与钢纤维混凝土(6)两侧顶面平齐，使双头螺杆(42)顶端进入齿梳变位钢板(2)上的沉头孔内，临时固定齿梳变位钢板(2)；

4)固定齿梳变位钢板(2)：待步骤3)中的所述钢纤维混凝土(6)达到一定强度时，拧紧齿梳变位钢板(2)沉头孔内的螺母；

5)固定橡胶层(1)：在所述豁口内的所述齿梳变位钢板(2)和裸露的钢纤维混凝土(6)顶面铺设橡胶层(1)，在所述橡胶层(1)的两侧设置不锈钢压条(5)，使双头螺杆(42)顶端依次穿过橡胶层(1)、不锈钢压条(5)，在所述不锈钢压条(5)顶面用螺母旋紧固定。