CN110485288A - 一种填埋式桥梁伸缩装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建设工程技术领域，具体公开了一种填埋式桥梁伸缩装置及施工方法，包括受力骨架，受力骨架包括与伸缩缝相配合的抗拉压钢板组，还包括与抗拉压钢板组相配合的横向钢筋组；抗拉压钢板组一端与桥梁连接，另一端与背墙连接；受力骨架填充有聚合物混凝土，聚合物混凝土与路面铺装对齐；伸缩缝上设有与受力骨架相配合的复合板材组；通过设置受力骨架实现对桥梁伸缩缝的连接，而填埋式的设计能够避免该装置与车辆直接接触，不仅能够有效的起到行车舒适性的效果，还能够防止该装置与外部空气、水分等接触，延长该装置的使用寿命。

Description

一种填埋式桥梁伸缩装置及施工方法

技术领域

本发明属于建设工程领域，具体涉及一种填埋式桥梁伸缩装置及施工方法。

背景技术

桥梁伸缩装置是桥梁构件中的关键部位，在实现桥梁功能中起着重要作用，其是为了满足桥面变形的要求，通常设置在两段桥梁之间、桥梁与背墙（桥台）之间、桥梁铰接位置间的伸缩缝上设置伸缩装置。现有的桥梁伸缩装置大多直接裸露在外，由于长期暴露于空气、灰尘、杂物碎屑、汽车尾气和酸雨的环境下，导致其逐渐损坏而减少使用寿命。同时，由于不能和路面铺装做到处于同一平面上，因此受到车辆长时间持续的反复冲击作用，容易对桥梁伸缩装置的安全稳定性产生严重影响。

发明内容

为了解决现有桥梁伸缩装置长时间暴露在外且行车时平稳性差的问题，本发明提供了一种隐藏在道路下方且施工简单且行车舒适性强的填埋式桥梁伸缩装置及施工方法。

基于上述目的，本发明通过如下技术方案实现：

一种填埋式桥梁伸缩装置，包括受力骨架，受力骨架包括与伸缩缝相配合的抗拉压钢板组，还包括与抗拉压钢板组相配合的横向钢筋组；抗拉压钢板组一端与桥梁连接，另一端与背墙连接；受力骨架填充有聚合物混凝土，聚合物混凝土与路面铺装对齐；伸缩缝上设有与受力骨架相配合的复合板材组。

优选地，抗拉压钢板组包括多个与伸缩缝相垂直的波形钢板，相邻的波形钢板之间均间隔30厘米-50厘米，任一波形钢板的波谷、波峰处均设有U型槽口，波形钢板两端端部均设为L型接头。

优选地，横向钢筋组包括与U型槽口相配合的横向钢筋，横向钢筋与任一U型槽口相交处均设有一对固定螺母，固定螺母通过螺纹与横向钢筋连接。

优选地，任一波形钢板两端均连接有角钢，角钢顶端均设有与L型接头相配合的卡槽，角钢底面上均通过锚栓分别与桥梁、背墙连接，角钢侧面设有出浆孔。

优选地，复合板材组包括复合材料封板，还包括与复合材料封板相配合的复合物盖板；复合材料封板设置在角钢底面下，复合材料封板为部分弯折状，复合材料封板通过角钢上的锚栓与角钢相接；复合材料封板的底层为光滑涂膜层。

优选地，复合物盖板顶面与复合材料封板底面相接，复合物盖板与两侧角钢间均有间隙；复合物盖板的顶层为光滑涂膜层，底层为橡胶态弹性体。

优选地，复合物盖板侧面与复合材料封板侧面相接处设有密封填充条。

优选地，桥梁与背墙之间的伸缩缝内设有密封条。

优选地，填埋式桥梁伸缩装置的施工方法，包括新安装填埋式桥梁伸缩装置的施工方法和更换填埋式桥梁伸缩装置的施工方法，具体包括以下步骤：

（1）新安装填埋式桥梁伸缩装置的施工方法；

（a）预制；编织受力骨架，将横向钢筋组固定在抗拉压钢板组上，横向钢筋穿过均间隔30厘米-50厘米的波形钢板上的U型槽口，利用横向钢筋与任一U型槽口相交处均设有的一对固定螺母对横向钢筋和波形钢板进行固定，一对固定螺母移动到U型槽口的两侧，使U型槽口的两侧各有一个固定螺母，旋转固定螺母，固定螺母通过横向钢筋上的螺纹实现对U型槽口的夹紧作用，重复上述步骤，将所有横向钢筋均固定在U型槽口上；将角钢固定在适合的位置上，通过角钢上的预留栓孔分别在桥梁和背墙上做出标记，然后分别在桥梁和背墙上钻孔；

固定角钢和复合板材组；在伸缩缝内固定密封条，在伸缩缝上放置复合物盖板，复合物盖板底层的橡胶态弹性体与桥梁、背墙相接触，在复合物盖板与复合材料封板相接触的侧面安装适量的密封填充条，在复合物盖板上的合适位置放置复合材料封板，同时调整复合材料封板和复合物盖板至适合的位置，使复合材料封板上预留的锚栓孔与桥梁和背墙上的钻孔位置重合，使用锚栓穿过角钢上的预留锚栓孔和复合材料封板上的预留锚栓孔与钻孔连接，旋紧锚栓；

（b）固定；固定波形钢板至角钢，分别将波形钢板两端端部的L型接头安装到角钢上的卡槽上，使波形钢板固定在角钢上；

（c）填充；填充聚合物混凝土，在受力骨架上填充聚合物混凝土，填充完成的聚合物混凝土与伸缩缝两侧的路面铺装处于同一高度上，聚合物混凝土通过角钢侧面的出浆孔分别与两侧的桥梁、背墙相粘结，填充完成；

（2）更换填埋式桥梁伸缩装置的施工方法；

（a）取出受损的受力骨架；将聚合物混凝土打碎取出，取出受损的受力骨架；

（b）安装新的受力骨架至角钢；分别将新的受力骨架上的波形钢板两端端部的L型接头安装到角钢上的卡槽上，使新的受力骨架固定在角钢上；

（c）填充聚合物混凝土；在新的受力骨架上填充聚合物混凝土，填充完成的聚合物混凝土与伸缩缝两侧的路面铺装对齐，聚合物混凝土通过角钢侧面的出浆孔分别与两侧的桥梁、背墙相粘结，更换完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）该装置通过设置受力骨架实现对桥梁伸缩缝的连接，而填埋式的设计能够避免该装置与车辆直接接触，不仅能够有效的起到行车舒适性的效果，还能够防止该装置与外部空气、水分等的接触和防止垃圾泥土的渗透阻塞，延长该装置的使用寿命。抗拉压钢板组与横向钢筋组配合形成的受力骨架，方便简单的实现对四个方向的固定，保证了路面行车过程中对该装置的作用力。聚合物混凝土与路面铺装对齐，能与路面铺装融为一体，不仅能够提高行车舒适性，还具有易施工和防止雨水、垃圾、泥土等与受力骨架相接触，延长受力骨架的使用寿命；聚合物混凝土可以选用聚氨酯砂浆等具有防水防渗性能优异、黏结性能好、伸展性能优、体积收缩小的材料来填充。复合板材组能够缓冲受力骨架受到的作用力。抗拉压钢板组一端与桥梁连接，另一端与背墙连接，均是通过抗拉压钢板组的波形钢板一端与桥梁连接，另一端与背墙连接，使抗拉压钢板组与桥梁和背墙连接以此承受路面行车时带来的压力，保证路面行车的平稳性。

（2）抗拉压钢板组包括多个与伸缩缝相垂直的波形钢板，相邻的波形钢板之间均间隔30厘米-50厘米，波形钢板与伸缩缝相垂直是指波形钢板的波谷之间的连线、波峰之间的连线均与伸缩缝相垂直，使得波形钢板的波谷、波峰的走向与路面行车方向一致，这样不仅能够保证该伸缩装置的安全性和承重能力，还可以避免由于波形钢板之间距离过近造成的浪费。任一波形钢板的波谷、波峰处的U型槽口与横向钢筋组结合，形成更加稳固的受力之间结构，L型接头与角钢结合，起到对波形钢板牵引固定作用。

（3）横向钢筋组由安装在U型槽口上的横向钢筋组成，起到对抗拉压钢板组的加固和牵引作用，防止抗拉压钢板组出现结构散乱的情况。固定螺母起到对横向钢筋和波形钢板的固定连接作用，使二者牢固的连接在一起；选用波形钢板的好处，第一、纵向采用波形钢板能够适应伸缩缝的纵向变形，第二、波形钢板与横向钢筋形成约束效应，有效提高材料的受压强度，第三、波形钢板与横向钢筋、聚合物混凝土组成正交异性板，既能适应结构的纵向变形又可减少横向变形，提高结构的耐久性。

（4）角钢顶端的卡槽能够与L型接头契合，起到对波形钢板的拉伸和固定作用。角钢底面上的锚栓能够起到对角钢的固定效果，出浆孔起到对聚合物混凝土与桥梁、背墙接触的作用，使得聚合物混凝土与桥梁、背墙一同连接凝固，增加牢固性。

（5）复合板材组包括复合材料封板、复合物盖板。复合材料封板设置在角钢底面下通过角钢上的锚栓固定，起到对受力支架的减震和缓冲效果。复合材料封板的底层为光滑涂膜层，使得复合材料封板与复合物盖板之间能够滑动，可以应对受力骨架在受力状态下的变形滑动。复合材料封板部分弯折状与复合物盖板相配合，起到固定复合物盖板密封伸缩缝的作用，复合材料封板通过角钢上的锚栓固定在桥梁和背墙上。

（6）复合物盖板起到密封伸缩缝的作用；复合物盖板的顶层为光滑涂膜层，底层为橡胶态弹性体，使得复合物盖板与复合材料封板之间可以滑动，能够应对受力骨架在受力状态下的变形滑动，防止持续受力产生的刚性摩擦，橡胶态弹性体能够增加复合物盖板与桥梁、背墙间的摩擦力，防止复合物盖板在伸缩缝上滑动，橡胶态弹性体可以为硅橡胶等。

（7）密封填充条能够填充复合物盖板侧面与复合材料封板之间的空隙，增强伸缩缝的防水功能，防止渗透的水渍与受力骨架相接触。

（8）密封条能够有效阻隔和减少道路侧底面的渗透水对受力骨架的影响。

综上，本发明通过设置受力骨架实现对桥梁伸缩缝的连接，而填埋式的设计能够避免该装置与车辆直接接触，不仅能够有效的起到行车舒适性的效果，还能够防止该装置与外部空气、水分等接触，延长该装置的使用寿命；通过合理设置波形钢板，能够保证该伸缩装置的安全性和承重能力和还能减少资源的浪费，横向钢筋组起到对抗拉压钢板组的加固和牵引作用，防止抗拉压钢板组出现结构散乱的情况；复合物盖板与复合材料封板相配合，起到缓解受力骨架形变的作用，复合物盖板与复合材料封板之间能够镜面滑动，适合上部受力骨架滑动的消解，避免发生应变。

附图说明

图1是实施例1的剖视结构示意图；

图2是实施例1的左视图；

图3是实施例1的俯视图；

图4是实施例1的填充物去除后的结构示意图；

图5是实施例1的横向钢筋结构示意图；

图6是实施例1的波形钢板结构示意图。

图中，1、桥梁，2、背墙，3、路面铺装，4、聚合物混凝土，5、复合物盖板，6、复合材料封板，7、密封条，8、角钢，9、锚栓，10、波形钢板，11、横向钢筋，12、出浆孔，13、固定螺母，101、U型槽口，102、L型接头。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明作进一步详细说明，但并不限制本发明的范围。

实施例1：

一种填埋式桥梁伸缩装置，其结构如图1-图6所示，包括受力骨架，受力骨架包括与伸缩缝相配合的抗拉压钢板组，还包括与抗拉压钢板组相配合的横向钢筋组；抗拉压钢板组一端与桥梁1连接，另一端与背墙2连接；受力骨架填充有聚合物混凝土4，聚合物混凝土4与路面铺装对齐；伸缩缝上设有与受力骨架相配合的复合板材组。桥梁1与背墙2之间的伸缩缝内设有密封条7。

抗拉压钢板组包括多个与伸缩缝相垂直的波形钢板10，相邻的波形钢板10之间均间隔30厘米-50厘米，任一波形钢板10的波谷、波峰处均设有U型槽口101，波形钢板10两端端部均设为L型接头102。横向钢筋组包括与U型槽口101相配合的横向钢筋11，横向钢筋11与任一U型槽口101相交处均设有一对固定螺母13，固定螺母13通过螺纹与横向钢筋11连接。任一波形钢板10两端均连接有角钢8，角钢8顶端均设有与L型接头102相配合的卡槽，角钢8底面上均通过锚栓分别与桥梁1、背墙2连接，角钢8侧面设有出浆孔12。

复合板材组包括复合材料封板6，还包括与复合材料封板6相配合的复合物盖板5；复合材料封板6设置在角钢8底面下，复合材料封板6为部分弯折状，复合材料封板6通过角钢8上的锚栓与角钢8相接；复合材料封板6的底层为光滑涂膜层。复合物盖板5顶面与复合材料封板6底面相接，复合物盖板5与两侧角钢8间均有间隙；复合物盖板5的顶层为光滑涂膜层，底层为橡胶态弹性体。复合物盖板5侧面与复合材料封板6侧面相接处设有密封填充条。

（1）新安装填埋式桥梁伸缩装置时，（a）预制；编织受力骨架，将横向钢筋组固定在抗拉压钢板组上，横向钢筋穿过均间隔30厘米-50厘米的波形钢板10上的U型槽口101，利用横向钢筋11与任一U型槽口101相交处均设有的一对固定螺母13对横向钢筋11和波形钢板10进行固定，一对固定螺母13移动到U型槽口101的两侧，使U型槽口101的两侧各有一个固定螺母13，旋转固定螺母13，固定螺母13通过横向钢筋11上的螺纹实现对U型槽口101的夹紧作用，重复上述步骤，将所有横向钢筋11均固定在U型槽口101上；将角钢8固定在适合的位置上，通过角钢8上的预留栓孔分别在桥梁1和背墙2上做出标记，然后分别在桥梁1和背墙2上钻孔；固定角钢8和复合板材组，在伸缩缝内固定密封条7，在伸缩缝上放置复合物盖板5，复合物盖板5底层的橡胶态弹性体与桥梁1、背墙2相接触，在复合物盖板5与复合材料封板6相接触的侧面安装适量的密封填充条，在复合物盖板5上的合适位置放置复合材料封板6，同时调整复合材料封板6和复合物盖板5至适合的位置，使复合材料封板6上预留的锚栓孔与桥梁1和背墙2上的钻孔位置重合，使用锚栓穿过角钢8上的预留锚栓孔和复合材料封板6上的预留锚栓孔与钻孔连接，旋紧锚栓；（b）固定；固定波形钢板10至角钢8，分别将波形钢板10两端端部的L型接头102安装到角钢8上的卡槽上，使波形钢板10固定在角钢8上；（c）填充；在受力骨架上填充聚合物混凝土4，填充完成的聚合物混凝土4与伸缩缝两侧的路面铺装处于同一高度上，聚合物混凝土4通过角钢8侧面的出浆孔12分别与两侧的桥梁1、背墙2相粘结，增加该装置的牢固稳定性，填充完成。

（2）更换填埋式桥梁伸缩装置时：（a）取出受损的受力骨架；将聚合物混凝土4打碎取出，取出受损的受力骨架；（b）安装新的受力骨架至角钢8；分别将新的受力骨架上的波形钢板10两端端部的L型接头102安装到角钢上的卡槽上，使新的受力骨架固定在角钢8上；（c）重新填充；在新的受力骨架上填充聚合物混凝土4，填充完成的聚合物混凝土4与伸缩缝两侧的路面铺装对齐，聚合物混凝土4通过角钢8侧面的出浆孔12分别与两侧的桥梁1、背墙2相粘结，更换完成。

实施例2：

一种填埋式桥梁伸缩装置，与实施例1的不同之处在于：角钢8侧面未设有出浆孔12。

（1）新安装填埋式桥梁伸缩装置时，（a）预制；编织受力骨架，将横向钢筋组固定在抗拉压钢板组上，横向钢筋穿过均间隔30厘米-50厘米的波形钢板10上的U型槽口101，利用横向钢筋11与任一U型槽口101相交处均设有的一对固定螺母13对横向钢筋11和波形钢板10进行固定，一对固定螺母13移动到U型槽口101的两侧，使U型槽口101的两侧各有一个固定螺母13，旋转固定螺母13，固定螺母13通过横向钢筋11上的螺纹实现对U型槽口101的夹紧作用，重复上述步骤，将所有横向钢筋11均固定在U型槽口101上；将角钢8固定在适合的位置上，通过角钢8上的预留栓孔分别在桥梁1和背墙2上做出标记，然后分别在桥梁1和背墙2上钻孔；固定角钢8和复合板材组，在伸缩缝内固定密封条7，在伸缩缝上放置复合物盖板5，复合物盖板5底层的橡胶态弹性体与桥梁1、背墙2相接触，在复合物盖板5与复合材料封板6相接触的侧面安装适量的密封填充条，在复合物盖板5上的合适位置放置复合材料封板6，同时调整复合材料封板6和复合物盖板5至适合的位置，使复合材料封板6上预留的锚栓孔与桥梁1和背墙2上的钻孔位置重合，使用锚栓穿过角钢8上的预留锚栓孔和复合材料封板6上的预留锚栓孔与钻孔连接，旋紧锚栓；（b）固定；固定波形钢板10至角钢8，分别将波形钢板10两端端部的L型接头102安装到角钢8上的卡槽上，使波形钢板10固定在角钢8上；（c）填充；填充聚合物混凝土4，在受力骨架上填充聚合物混凝土4，填充完成的聚合物混凝土4与伸缩缝两侧的路面铺装处于同一高度上，聚合物混凝土4与两侧的桥梁1、背墙2相粘结，增加该装置的牢固稳定性，填充完成。

（2）更换填埋式桥梁伸缩装置时：（a）取出受损的受力骨架；将聚合物混凝土4打碎取出，取出受损的受力骨架；（b）安装新的受力骨架至角钢8；分别将新的受力骨架上的波形钢板10两端端部的L型接头102安装到角钢上的卡槽上，使新的受力骨架固定在角钢8上；（c）重新填充；在新的受力骨架上填充聚合物混凝土4，填充完成的聚合物混凝土4与伸缩缝两侧的路面铺装对齐，聚合物混凝土4与两侧的桥梁1、背墙2相粘结，更换完成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，但不仅限于上述实例，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种填埋式桥梁伸缩装置，其特征在于，包括受力骨架，所述受力骨架包括与伸缩缝相配合的抗拉压钢板组，还包括与抗拉压钢板组相配合的横向钢筋组；所述抗拉压钢板组一端与桥梁连接，另一端与背墙连接；所述受力骨架填充有聚合物混凝土，聚合物混凝土与路面铺装对齐；所述伸缩缝上设有与受力骨架相配合的复合板材组。

2.如权利要求1所述的填埋式桥梁伸缩装置，其特征在于，所述抗拉压钢板组包括多个与伸缩缝相垂直的波形钢板，相邻的波形钢板之间均间隔30厘米-50厘米，任一波形钢板的波谷、波峰处均设有U型槽口，波形钢板两端端部均设为L型接头。

3.如权利要求2所述的填埋式桥梁伸缩装置，其特征在于，所述横向钢筋组包括与U型槽口相配合的横向钢筋，横向钢筋与任一U型槽口相交处均设有一对固定螺母，固定螺母通过螺纹与横向钢筋连接。

4.如权利要求3所述的填埋式桥梁伸缩装置，其特征在于，任一所述波形钢板两端均连接有角钢，角钢顶端均设有与L型接头相配合的卡槽，角钢底面上均通过锚栓分别与桥梁、背墙连接，角钢侧面设有出浆孔。

5.如权利要求1所述的填埋式桥梁伸缩装置，其特征在于，所述复合板材组包括复合材料封板，还包括与复合材料封板相配合的复合物盖板；所述复合材料封板设置在角钢底面下，复合材料封板为部分弯折状，复合材料封板通过角钢上的锚栓与角钢相接；所述复合材料封板的底层为光滑涂膜层。

6.如权利要求5所述的填埋式桥梁伸缩装置，其特征在于，所述复合物盖板顶面与复合材料封板底面相接，复合物盖板与两侧角钢间均有间隙；所述复合物盖板的顶层为光滑涂膜层，底层为橡胶态弹性体。

7.如权利要求6所述的填埋式桥梁伸缩装置，其特征在于，所述复合物盖板侧面与复合材料封板侧面相接处设有密封填充条。

8.如权利要求7所述的填埋式桥梁伸缩装置，其特征在于，所述桥梁与背墙之间的伸缩缝内设有密封条。

9.如权利要求1-8所述的填埋式桥梁伸缩装置的施工方法，其特征在于，包括新安装填埋式桥梁伸缩装置的施工方法和更换填埋式桥梁伸缩装置的施工方法，具体包括以下步骤：

（1）新安装填埋式桥梁伸缩装置的施工方法：

（a）预制；编织受力骨架，将横向钢筋组固定在抗拉压钢板组上，横向钢筋穿过均间隔30厘米-50厘米的波形钢板上的U型槽口，利用横向钢筋与任一U型槽口相交处均设有的一对固定螺母对横向钢筋和波形钢板进行固定，一对固定螺母移动到U型槽口的两侧，使U型槽口的两侧各有一个固定螺母，旋转固定螺母，固定螺母通过横向钢筋上的螺纹实现对U型槽口的夹紧作用，重复上述步骤，将所有横向钢筋均固定在U型槽口上；将角钢固定在适合的位置上，通过角钢上的预留栓孔分别在桥梁和背墙上做出标记，然后分别在桥梁和背墙上钻孔；

固定角钢和复合板材组；在伸缩缝内固定密封条，在伸缩缝上放置复合物盖板，复合物盖板底层的橡胶态弹性体与桥梁、背墙相接触，在复合物盖板与复合材料封板相接触的侧面安装适量的密封填充条，在复合物盖板上的合适位置放置复合材料封板，同时调整复合材料封板和复合物盖板至适合的位置，使复合材料封板上预留的锚栓孔与桥梁和背墙上的钻孔位置重合，使用锚栓穿过角钢上的预留锚栓孔和复合材料封板上的预留锚栓孔与钻孔连接，旋紧锚栓；

（b）固定；固定波形钢板至角钢，分别将波形钢板两端端部的L型接头安装到角钢上的卡槽上，使波形钢板固定在角钢上；

（c）填充；填充聚合物混凝土，在受力骨架上填充聚合物混凝土，填充完成的聚合物混凝土与伸缩缝两侧的路面铺装处于同一高度上，聚合物混凝土通过角钢侧面的出浆孔分别与两侧的桥梁、背墙相粘结，填充完成；

（2）更换填埋式桥梁伸缩装置的施工方法：

（a）取出受损的受力骨架；将聚合物混凝土打碎取出，取出受损的受力骨架；

（b）安装新的受力骨架至角钢；分别将新的受力骨架上的波形钢板两端端部的L型接头安装到角钢上的卡槽上，使新的受力骨架固定在角钢上；

（c）填充聚合物混凝土；在新的受力骨架上填充聚合物混凝土，填充完成的聚合物混凝土与伸缩缝两侧的路面铺装对齐，聚合物混凝土通过角钢侧面的出浆孔分别与两侧的桥梁、背墙相粘结，更换完成。