CN110904819A - 一种限制曲线梁桥横向位移的装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种限制曲线梁桥横向位移的装置，其包括箱梁端钢板组件、盖梁端钢板组件及橡胶支座，箱梁端钢板组件包括垂直固定的第一钢板、第二钢板及支撑固定于第一、第二钢板之间的第三钢板组；盖梁端钢板组件包括垂直固定的第四钢板、第五钢板及支撑固定于第四、第五钢板之间的第六钢板组，箱梁端钢板组件的第一钢板与箱梁底面通过一组螺杆固定安装，盖梁端钢板组件的第五钢板与盖梁侧面通过一组螺杆固定安装；第二钢板与第第四钢板之间固定设置橡胶支座。本发明的限制曲线梁桥横向位移的装置及施工方法，便于操作、安装，能够随时观测梁体偏移状况，及时发现桥梁病害危情，既起到限位作用又能使曲线连续梁在合理地范围内伸缩、弯扭。

Description

一种限制曲线梁桥横向位移的装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程桥梁技术领域，特别是一种限制曲线梁桥横向位移的装置及其施工方法。

背景技术

曲线梁桥是指主梁轴线在水平面上投影为曲线的桥梁，又称弯梁桥。主梁在承受来自竖向的弯曲时，在曲率的作用下，会导致发生扭转，进而造成挠曲变形，由于弯扭的相互作用，使曲线梁桥具有独特的受力特性。

曲线梁桥复杂的受力特性和近年来的迅速发展，使其在使用过程中逐渐暴露出“弯扭耦合”特性方面的一些病害，如梁体横向爬移量过大，抗震挡块开裂、抗震锚栓挤压变形、内侧支座脱空，错位、墩柱环向裂缝，腹板预应力钢筋迸出、固结墩开裂、伸缩缝失效、栏杆及中隔带甚至由于梁体扭转过大造成主梁侧翻事故等。

为防止和限制既有大跨径混凝土曲线连续梁桥进一步爬移，采用横向限位设施是有效方法，尤其是在不能中断交通的城市桥梁加固改造中。但目前既有文献对限位装置的设计提及较少，没有定型产品，应进行深化设计，产品应满足轻松观测、简便维护、方便更换的要求。

本发明通过对互通式立交匝道桥横向爬移处治措施关键技术进行研究，分析该桥横向爬移主要影响因素，并设计防爬移横向限位装置，使其既起到限位作用又能使曲线连续梁在合理地范围内伸缩、弯扭。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种限制曲线梁桥横向位移的装置，既起到限位作用又能使曲线梁桥在合理地范围内伸缩、弯扭，同时满足易于观测、维护简便、方便更换的要求。

本发明还提供一种限制曲线梁桥横向位移装置的施工方法。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种限制曲线梁桥横向位移的装置，其包括箱梁端钢板组件、盖梁端钢板组件及橡胶支座，箱梁端钢板组件包括垂直固定的第一钢板、第二钢板及支撑固定于第一、第二钢板之间的第三钢板组；盖梁端钢板组件包括垂直固定的第四钢板、第五钢板及支撑固定于第四、第五钢板之间的第六钢板组，所述箱梁端钢板组件的第一钢板与箱梁底面通过一组螺杆固定安装，所述盖梁端钢板组件的第五钢板与盖梁侧面通过一组螺杆固定安装；所述第二钢板与第第四钢板之间固定设置橡胶支座。

而且，所述与盖梁固定的第四钢板所在平面垂直于第一钢板所在平面，且垂直于第二钢板所在平面。

而且，所述箱梁端钢板组件的第一钢板与箱梁底面通过胶粘剂粘结加固。

而且，所述盖梁端钢板组件的第五钢板与盖梁侧面通过胶粘剂粘结加固。

而且，所述橡胶支座与第二钢板与第四钢板之间均通过胶黏剂粘结固定。

一种限制曲线梁桥横向位移装置的施工方法，其包括如下步骤：

1)基底处理：

对混凝土构件结合面及箱梁端钢板组件、盖梁端钢板组件的钢板贴合面进行表面处理，对混凝土构件粘合面进行打磨，除去2～3mm厚表层，直至完全露出粗骨料，修补并打磨至表面平整，箱梁端钢板组件、盖梁端钢板组的钢板贴合面保持平整；

2)植埋螺杆：

确定植埋螺杆的钻孔位置，采用钢筋混凝土保护层测试仪查明钢筋布置，避免打孔时伤及钢筋，采用水钻成孔，减少振动对结构的影响，成孔后风干并拉毛处理，增加植筋的握裹力；

3)限制曲线梁桥横向位移装置制作与现场配套打孔、安装：

根据混凝土构件的实际尺寸对钢板进行下料、成型，依据现场植埋的螺杆的位置和数量，对箱梁端钢板组件、盖梁端钢板组件的结合面钢板进行配套打孔，用螺杆将钢板固定在结合面上，在边缘螺杆增加垫片，以保证钢板水平在盖梁的两侧对称设置限制曲线梁桥横向位移装置；

4)配制胶黏剂：

胶黏剂采用改性丙烯酸酯胶黏剂，搅拌至色泽完全均匀，在箱梁、盖梁的梁体倒角与钢板的空隙用粘钢胶填充满；

5)支撑、固化：

胶粘剂在常温(20℃)下固化24-36h，即可拆除夹具或支撑，3-4天即可受力使用，若气温低于5℃，采取人工加温，固化期中不得对钢板有任何扰动；

6)安装其余构件。

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明的限制曲线梁桥横向位移的装置，采用箱梁端钢板组件、盖梁端钢板组件及橡胶支座的结构方式，起到限位作用，避免曲线梁桥横向爬移；橡胶支座的型号可以根据理论偏移量来设计，利于桥梁恢复原位，不发生不可恢复性破坏，从而既起到限位作用又能使曲线连续梁在合理地范围内伸缩、弯扭。

2、本发明的限制曲线梁桥横向位移的装置，与盖梁相固定的第四钢板所在平面垂直于第一钢板所在平面，同时垂直于第二钢板所在平面，满足箱梁、盖梁之间的在一定挠度范围的限位，设计巧妙。

3、本发明的限制曲线梁桥横向位移的装置，采用胶黏剂对第一钢板与箱梁底面、第五钢板与盖梁侧面以及橡胶支座与第二钢板与第四钢板之间的有效固定，结构更加稳固。

4、本发明的限制曲线梁桥横向位移的装置及其施工方法，设计用材方便易得，便于操作、安装，能够随时观测梁体偏移状况，及时发现桥梁病害危情，既起到限位作用又能使曲线连续梁在合理地范围内伸缩、弯扭。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为图2的左视图。

附图标记说明：

1-箱梁、2-螺杆、3-梁端钢板组件、4-橡胶支座、5-盖梁端钢板组件、6-盖梁、7-第一钢板、8-第三钢板组、9-第二钢板、10-第四钢板、11-第五钢板、12-第六钢板组。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种限制曲线梁桥横向位移的装置，其包括箱梁端钢板组件3、盖梁端钢板组件5及橡胶支座4，箱梁端钢板组件固定于箱梁1下表面。盖梁端钢板组件固定于盖梁6侧面。实际安装时，本套装置在盖梁的两侧对称设置。

箱梁端钢板组件包括垂直固定的第一钢板7、第二钢板9及支撑固定于第一、第二钢板之间的第三钢板组8；盖梁端钢板组件包括垂直固定的第四钢板10、第五钢板11及支撑固定于第四、第五钢板之间的第六钢板组12。箱梁端钢板组件的第一钢板与箱梁底面通过一组螺杆2固定安装，盖梁端钢板组件的第五钢板与盖梁侧面通过一组螺杆固定安装。第二钢板与第第四钢板之间固定设置橡胶支座。与盖梁固定的第四钢板所在平面垂直于第一钢板所在平面，且垂直于第二钢板所在平面。盖梁相固定的第四钢板所在平面垂直于第一钢板所在平面，同时垂直于第二钢板所在平面，满足箱梁、盖梁之间的在一定挠度范围的限位。

箱梁端钢板组件的第一钢板与箱梁底面通过胶粘剂粘结加固。盖梁端钢板组件的第五钢板与盖梁侧面通过胶粘剂粘结加固。橡胶支座与第二钢板与第四钢板之间均通过胶黏剂粘结固定。

钢板安全性指标如表1，胶黏剂安全性能指标如图2所示：

表1钢板安全性能指标

检验项目	性能指标
		屈服强度(MPa)	≥345
抗拉强度(MPa)	≥490
		断后伸长率(％)	≥22

表2粘贴钢板或型钢用胶黏剂安全性能指标

本发明限制曲线梁桥横向位移的装置的施工过程如下：

1基底处理：表面处理包括加固构件结合面处理及钢板贴合面处理。对于混凝土构件结合面，应根据构件表面的不同情况，分别按以下情况处理：

①应先刷除表面浮油污物，后用冷水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去2～3mm厚表层，直至完全露出粗骨料，并用压缩空气吹除粉粒，处理后，若表面严格凹凸不平，可用高强树脂砂浆修补。

②对于湿度较大的混凝土构件，因一般树脂类胶粘剂在潮湿的基层上粘结强度会大幅度降低，故除满足上述要求外，尚须进行人工干燥处理。

③对于露筋的混凝土表面，需用钢丝刷(将钢筋表面的锈蚀除去，再剔除松动的混凝土，用清水冲洗润湿，用高强树脂砂浆修补。

④对于本身空鼓或破损严重的混凝土构件，应将空鼓处及破坏松散的混凝土剔除，用清水冲洗润湿，用聚合物修补砂浆或无收缩水泥混凝土修补。

⑤对于混凝土表面严重凹凸不平的，也应用磨光机打磨进行平整处理。

2植埋螺杆：

钻孔前，应用钢筋混凝土保护层测试仪查明钢筋布置，避免打孔时伤及钢筋，钻孔位置可进行微调，孔径和孔深严格按设计要求施工。建议采用水钻成孔，减少振动对结构的影响，成孔后风干并拉毛处理，增加植筋的握裹力。

3钢板制作与现场配套打孔、安装：

按设计图纸要求，根据混凝土构件的实际尺寸对钢板进行下料、成型，依据现场植埋的螺杆的位置和数量，对所粘贴的钢板进行配套打孔。用螺杆将钢板固定在贴合面上，在边缘螺杆增加垫片，以保证钢板水平。梁体倒角与钢板的空隙用粘钢胶填充满。

4配制胶黏剂：

结构加固用胶黏剂上为A、B双组分，使用时在现场临时配制，配制时按产品说明书规定进行。将A、B两组分别倒入干净容器，容器内不得有油污，利用手提电钻搅拌，或采用人工搅拌，搅拌至色泽完全均匀为止。胶黏剂采用改性丙烯酸酯胶黏剂。

5支撑、固化：

胶粘剂在常温(20℃)下固化24h，即可拆除夹具或支撑，3d即可受力使用。若气温低于5℃，应采取人工加温，一般用红外线灯或电热毯加热保温，固化期中不得对钢板有任何扰动。

6安装其余构件。

本限制曲线梁桥横向位移装置将梁体横向移动产生的内力通过上部的箱梁端钢板组件传递到下部与墩柱盖梁连接的箱梁端钢板组件，以达到限制梁体进一步横移的目的，中间构件采用具有一定弹性的橡胶材料作为阻尼来承担由于车辆和温度荷载引起的梁体较小量值的横向位移，使梁体处于弹性变形状态。较大的横向位移则有下构件承担和约束。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (6)

1.一种限制曲线梁桥横向位移的装置，其特征在于：包括箱梁端钢板组件、盖梁端钢板组件及橡胶支座，箱梁端钢板组件包括垂直固定的第一钢板、第二钢板及支撑固定于第一、第二钢板之间的第三钢板组；盖梁端钢板组件包括垂直固定的第四钢板、第五钢板及支撑固定于第四、第五钢板之间的第六钢板组，所述箱梁端钢板组件的第一钢板与箱梁底面通过一组螺杆固定安装，所述盖梁端钢板组件的第五钢板与盖梁侧面通过一组螺杆固定安装；所述第二钢板与第第四钢板之间固定设置橡胶支座。

2.根据权利要求1所述的一种限制曲线梁桥横向位移的装置，其特征在于：所述与盖梁固定的第四钢板所在平面垂直于第一钢板所在平面，且垂直于第二钢板所在平面。

3.根据权利要求1所述的一种限制曲线梁桥横向位移的装置，其特征在于：所述箱梁端钢板组件的第一钢板与箱梁底面通过胶粘剂粘结加固。

4.根据权利要求1所述的一种限制曲线梁桥横向位移的装置，其特征在于：所述盖梁端钢板组件的第五钢板与盖梁侧面通过胶粘剂粘结加固。

5.根据权利要求1所述的一种限制曲线梁桥横向位移的装置，其特征在于：所述橡胶支座与第二钢板与第四钢板之间均通过胶黏剂粘结固定。

6.一种如权利要求1-5所述限制曲线梁桥横向位移装置的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)基底处理：

对混凝土构件结合面及箱梁端钢板组件、盖梁端钢板组件的钢板贴合面进行表面处理，对混凝土构件粘合面进行打磨，除去2～3mm厚表层，直至完全露出粗骨料，修补并打磨至表面平整，箱梁端钢板组件、盖梁端钢板组的钢板贴合面保持平整；

2)植埋螺杆：

确定植埋螺杆的钻孔位置，采用钢筋混凝土保护层测试仪查明钢筋布置，避免打孔时伤及钢筋，采用水钻成孔，减少振动对结构的影响，成孔后风干并拉毛处理，增加植筋的握裹力；

3)限制曲线梁桥横向位移装置制作与现场配套打孔、安装：

根据混凝土构件的实际尺寸对钢板进行下料、成型，依据现场植埋的螺杆的位置和数量，对箱梁端钢板组件、盖梁端钢板组件的结合面钢板进行配套打孔，用螺杆将钢板固定在结合面上，在边缘螺杆增加垫片，以保证钢板水平在盖梁的两侧对称设置限制曲线梁桥横向位移装置；

4)配制胶黏剂：

胶黏剂采用改性丙烯酸酯胶黏剂，搅拌至色泽完全均匀，在箱梁、盖梁的梁体倒角与钢板的空隙用粘钢胶填充满；

5)支撑、固化：

胶粘剂在常温(20℃)下固化24-36h，即可拆除夹具或支撑，3-4天即可受力使用，若气温低于5℃，采取人工加温，固化期中不得对钢板有任何扰动；

6)安装其余构件。

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