CN110904832A - 一种装配式桥梁伸缩缝装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式桥梁伸缩缝装置及其施工方法，本发明的伸缩缝装置包括锚固在梁体安装槽上的预制锚固混凝土块以及搭放在伸缩缝上的梳齿板，预制锚固混凝土块以及梳齿板通过特定结构的锚固连接螺栓进行连接，不仅结构更为合理，且方便安装拆卸；锚固混凝土块可在工厂内根据要求实现定制化、批量化生产，避免现场混凝土浇注和养护，也不需要现场焊接钢筋。本发明的施工方法方便灵活，现场只需按工艺流程进行安装即可，不需要钢筋焊接和混凝土切凿等繁琐工作，施工便捷，所需时间短，对交通影响很小，维修时只需更换损坏部分即可，节约费用。

Description

一种装配式桥梁伸缩缝装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁伸缩缝施工技术，尤其是涉及一种能快速更换梳齿板的装配式桥梁伸缩缝装置，本发明还涉及该伸缩缝装置的施工方法。

背景技术

桥梁在连接交通道路时，重载交通会使梁体发生形变，这些形变需要通过适当的装置进行释放，否则就会破坏梁体本身的结构，释放桥梁梁体形变的装置就是桥梁伸缩缝装置。所以桥梁伸缩缝装置是桥梁结构中最易损坏的构件之一，其维修或更换频率较高。随着公路交通量剧增，车辆的行驶速度和载重不断增加，人们对行车舒适性的要求也越来越高。但由于锚固区混凝土的破损、伸缩缝断裂等问题，会降低行车的舒适度，严重的甚至会引发行车安全事故，有时还会影响到桥梁结构。因此，在桥梁设计建造过程中，桥梁伸缩缝的设计施工越来越受到重视。

目前常用的桥梁伸缩缝装置采用现场焊接固定和锚固区混凝土现场浇筑的方式，施工时间长，需要长时间封闭交通，一旦锚固区混凝土或者伸缩装置损坏，需要将锚固区混凝土凿开，切割固定钢筋进行维修或更换。总结常用的桥梁伸缩缝装置的施工维修存在如下缺陷：施工时间长，封闭交通时间长；施工过于麻烦，切割、清理及焊接需大量人力设备，造价高。

由于桥梁伸缩缝损坏引起的诸多技术难题和社会问题日益显著，如何针对高速公路桥梁伸缩缝的破坏特点，在尽量减少影响车辆通行时间的情况下，完成受损桥梁伸缩缝的快速更换和修复是桥梁养护管理部门必须面对和急需解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的桥梁伸缩缝装置存在的问题，提供一种构造简单、设计合理且施工方便的装配式桥梁伸缩缝装置，本发明还提供该装置的施工方法。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的装配式桥梁伸缩缝装置，包括分别放置在伸缩缝左、右梁体安装槽上的左、右锚固混凝土块，在所述左、右锚固混凝土块上预留有竖向穿孔，预埋在所述梁体内的固定件自所述竖向穿孔内穿出，将所述左、右锚固混凝土块固定在所述梁体安装槽上；搭放在所述伸缩缝上的左、右梳齿板通过预埋在所述左、右锚固混凝土块内的连接件与所述左、右锚固混凝土块相固连；在所述伸缩缝上部左、右锚固混凝土块之间设置有柔性导水槽，所述导水槽的两端分别固定在所述左、右锚固混凝土块的侧壁上。

位于所述左、右锚固混凝土块底部的梁体安装槽上表面灌注有调平砂浆层，所述左、右锚固混凝土块侧壁与所述梁体安装槽侧壁之间的缝隙中灌注有微膨胀浆料；所述左、右梳齿板下方的左、右锚固混凝土块上设置有调平梳齿板的刚性垫片。

所述预埋在梁体内的固定件为双头螺杆，所述双头螺杆的下部安装在梁体内预埋的安装板螺纹孔内，其上部旋拧有防松动螺母；在双头螺杆的上端面设置有旋拧双头螺杆的内六角凹槽；位于左、右锚固混凝土块上表面处的竖向穿孔为台阶式结构，所述防松动螺母沉降在所述台阶式结构的竖向穿孔内。

在所述左、右梳齿板上开设有台阶形安装孔，预埋在所述左、右锚固混凝土块内的连接件为双头螺杆，所述双头螺杆的底部安装在左、右锚固混凝土块内预埋的安装板螺纹孔内，上部穿出所述台阶形安装孔，其上旋拧有防松动螺母；在双头螺杆的上端面设置有旋拧双头螺杆的内六角凹槽。

在混凝土浇注部位的双头螺杆上安装有塑料套管，所述塑料套管的外螺纹与所述安装板的螺纹孔相匹配，所述塑料套管的内螺纹与双头螺杆的螺纹相匹配。

带有螺纹孔的安装板焊接在定位钢筋上。

所述带有螺纹孔的安装板上间隔开设有多个具有定位和固定功能的通孔。

所述左、右锚固混凝土块上表面均衡设置有凹槽，在所述凹槽内预埋有倒U性吊装钢筋。

本发明所述的一种桥梁伸缩缝装置的施工方法，包括下述具体步骤：

S1：在工厂内预制左、右锚固混凝土块：在切割好的安装板上开设螺纹孔和非螺纹通孔，然后把一定数量的双头螺杆旋拧在安装板上，并在双头螺杆下部预埋混凝土端安装塑料套管，将安装板焊接固定在定位钢筋上；预留竖向穿孔，然后按照设计要求尺寸浇筑混凝土，最后按标准养护到规定龄期；

S2：在伸缩缝的左、右梁体内预埋双头螺杆：首先在切割好的安装板上按设计要求开设螺纹孔和非螺纹通孔，然后把一定数量的双头螺杆旋拧在安装板上，并在双头螺杆下部预埋混凝土端安装塑料套管，将安装板焊接固定在定位钢筋上；浇筑混凝土到设计高度，最后按标准养护到规定龄期；

S3：灌注调平砂浆层，将左、右梁体安装槽的工作表面调平；

S4：将左、右锚固混凝土块分别吊装到位，将左、右梁体内预埋的双头螺杆分别从左、右锚固混凝土块上预留的竖向穿孔内一一对应穿出，通过旋拧预埋在左、右梁体中双头螺杆上端面的内六角凹槽调节双头螺杆上端面到适当高度，并用防松动螺母拧紧，涂上防沾污涂层；

S5：安装左、右梳齿板：根据桥面沥青铺装层的高度，放置刚性垫片；安装梳齿板，通过旋拧预埋在左、右锚固混凝土块中双头螺杆上端面的内六角凹槽，调节双头螺杆的上端面略低于梳齿板上表面，并用防松动螺母拧紧，涂上防沾污涂层；

S6：在左、右锚固混凝土块与左、右梁体之间的缝隙中灌注微膨胀灌浆料；

S7：调平左、右锚固混凝土块上表面与桥面沥青铺装层，完成装配式桥梁伸缩缝装置的施工。

本发明的优点体现在以下几点：

1、可以实现伸缩缝装置中的主要部件--锚固混凝土块在工厂里精确化、批量化预制生产，现场只需按工艺流程进行安装即可，不需要钢筋焊接和混凝土切凿等繁琐工作，施工时间短，对交通影响很小，施工过程所需人力设备少；

2、本装置可以用于对桥梁伸缩缝装置进行施工的在建桥梁，也可以用于对桥梁伸缩缝装置进行修复的已建桥梁，适应性强；

3、本装置各部分均可方便拆除更换，实用性更强，维修时只需要更换损坏的部分，不需要全面维修更换，降低了维修成本；

4、本装置安装施工时，可以在现场调节该锚固混凝土块的高度与桥面沥青铺装层的高度达到一致，方法简单，提高了桥面的平整度，进而提高了行车的舒适度。

附图说明

图1是本发明伸缩缝装置的剖面结构示意图。

图2是图1的俯视结构示意图。

图3为预埋在梁体/锚固混凝土块中固定件/连接件的结构图。

图4是图3中安装板的结构图。

图5是左锚固混凝土块的结构示意图。

图6是图5的俯视结构示意图。

图7是左梁体预埋安装槽的结构示意图。

图8是图7的俯视结构示意图。

具体实施方式

如图1-2所示，本发明所述的装配式桥梁伸缩缝装置，包括分别放置在伸缩缝左梁体101安装槽上的左锚固混凝土块102和右梁体201安装槽上的右锚固混凝土块202，在左锚固混凝土块102和右锚固混凝土块202上预留有竖向穿孔，预埋在梁体内的固定件自竖向穿孔内穿出，将左锚固混凝土块102和右锚固混凝土块202固定在左梁体101和右梁体201的安装槽上；搭放在伸缩缝上的左梳齿板103和右梳齿板203通过预埋在左锚固混凝土块102和右锚固混凝土块202内的连接件分别与左、右锚固混凝土块相固连；在伸缩缝上部左锚固混凝土块102和右锚固混凝土块202之间设置有橡胶材质的柔性导水槽104，导水槽104的两端分别通过螺钉固定在左锚固混凝土块102和右锚固混凝土块202的侧壁上；位于左锚固混凝土块102和右锚固混凝土块202底部的梁体安装槽上表面分别灌注有调平砂浆层105、205（调平砂浆采用自流平快硬砂浆，可以将安装槽的工作面调平，以保证锚固混凝土块的精准安装，不会出现脱空，且在短时间内达到施工强度要求），在左锚固混凝土块102和右锚固混凝土块202侧壁与对应的梁体安装槽侧壁之间的缝隙中灌注有微膨胀浆料106、206（微膨胀浆料具有良好的流动性，可满足灌浆或压力注浆，并且具有微膨胀性能，可使锚固混凝土块和梁体间有一定的预压应力，保证连接更加稳固，杜绝雨水和杂物进入）；在左梳齿板103和右梳齿板203下方的左锚固混凝土块102和右锚固混凝土块202上设置有调平梳齿板的刚性垫片107、207（以便于梳齿板与桥梁表面沥青铺装层达到统一高度，保证车辆行驶的舒适度）。

本发明预埋在左锚固混凝土块102和右锚固混凝土块202中的连接件可以采用和左梁体101、右梁体201内预埋的固定件相同的结构。如图3、图4所示，包括双头螺杆1，双头螺杆1的下部安装在安装板2的螺纹孔内（安装完毕，其上部旋拧防松动螺母）；在双头螺杆1的上端面设置有旋拧双头螺杆的内六角凹槽，用于调节双头螺杆1上端面与周围安装体之间的相对位置；在混凝土浇注部位的双头螺杆1上安装有塑料套管4，塑料套管4的外螺纹与安装板2的螺纹孔相匹配，塑料套管3的内螺纹与双头螺杆1的螺纹相匹配，浇注后能有效保护预埋的双头螺杆1不被混凝土固化，保证双头螺杆1能够自由拆装。安装板2采用整块钢板，整体性好且方便加工，最重要的是能够很好的保证安装在其上的各双头螺杆的位置精度；安装板2上除了布置有安装双头螺杆1的螺纹孔5外，还开设有大量不影响其结构稳定性的通孔6，钢筋或混凝土可穿过这些通孔6，用于安装板2的定位和固定，加工完毕的安装板2焊接在定位钢筋7上。

本发明的伸缩缝装置所施工的桥梁可以为在建桥梁，也可以是对原伸缩缝装置进行修复的已建桥梁。若是用于施工修复已建桥梁的伸缩缝装置时，需要增加在左梁体101、右梁体201内预埋固定件（双头螺杆、安装板、定位钢筋等）工作。

本发明所施工的桥梁为需要对桥梁伸缩装置进行施工的在建桥梁时，其施工过程如下：

S1：在工厂内预制左锚固混凝土块102和右锚固混凝土块202：在切割好的安装板2上按设计要求开设螺纹孔5和非螺纹通孔6，然后把一定数量的双头螺杆1旋拧在安装板上，并在双头螺杆1下部预埋混凝土端安装塑料套管4，将安装板2焊接固定在定位钢筋7上；为方便施工时吊装，可预留螺杆孔，并焊接倒U型钢筋的两端（形成吊装钢筋），预留竖向穿孔，然后按照设计要求尺寸浇筑混凝土，最后按标准养护到规定龄期，成型后左锚固混凝土块102的结构如图5、图6所示；

S2：在伸缩缝的左梁体101和右梁体201内预埋双头螺杆：方法同S1，首先在切割好的安装板2上按设计要求开设螺纹孔5和非螺纹通孔6，然后把一定数量的双头螺杆1旋拧在安装板上，并在双头螺杆1下部预埋混凝土端安装塑料套管4，将安装板2焊接固定在定位钢筋7上；浇筑混凝土到设计高度，最后按标准养护到规定龄期；图7、图8为左梁体预埋双头螺杆后的结构示意图；

S3：灌注调平砂浆层105、205，将左、右梁体安装槽的工作表面调平；

S4：将左锚固混凝土块102和右锚固混凝土块202分别吊装到位，将左梁体101、右梁体201内预埋的双头螺杆分别从左、右锚固混凝土块102、202上预留的竖向穿孔内一一对应穿出，通过双头螺杆1上端面的内六角凹槽调节双头螺杆1上端面到适当高度，并用防松动螺母拧紧，涂上防沾污涂层；实际施工时，位于左、右锚固混凝土块102、202上表面处的竖向穿孔为台阶式结构，防松动螺母可沉降在台阶式结构的竖向穿孔内；

S5：安装左梳齿板103和右梳齿板203，左梳齿板103跨过伸缩缝搭放在右锚固混凝土块202上：施工前，根据桥面沥青铺装层1001的高度，计算需要刚性垫片107、207的厚度（刚性垫片可根据所调高度需求，采用一个或几个叠加使用），安放好后再安装梳齿板，保证梳齿板上表面和桥面沥青铺装层1001的高度一致，提高行车舒适度；通过旋拧预埋在左、右锚固混凝土块102、202中双头螺杆1上端面的内六角凹槽，调节双头螺杆的上端面略低于梳齿板上表面，并用防松动螺母拧紧，涂上防沾污涂层；

S6：在左、右锚固混凝土块102、202与左、右梁体101、201之间的缝隙中灌注微膨胀灌浆料106、206；

S7：采用快硬UHPC调平左、右锚固混凝土块102、202上表面与桥面沥青铺装层1001，完成装配式桥梁伸缩缝装置的施工。

反之，即可快速更换梳齿板或拆换装配式桥梁伸缩装置，少量部分需要凿开，如被快硬UHPC覆盖的双头螺杆的上端部。

Claims (9)

1.一种装配式桥梁伸缩缝装置，其特征在于：包括分别放置在伸缩缝左、右梁体安装槽上的左、右锚固混凝土块，在所述左、右锚固混凝土块上预留有竖向穿孔，预埋在所述梁体内的固定件自所述竖向穿孔内穿出，将所述左、右锚固混凝土块固定在所述梁体安装槽上；搭放在所述伸缩缝上的左、右梳齿板通过预埋在所述左、右锚固混凝土块内的连接件与所述左、右锚固混凝土块相固连；在所述伸缩缝上部左、右锚固混凝土块之间设置有柔性导水槽，所述导水槽的两端分别固定在所述左、右锚固混凝土块的侧壁上。

2.根据权利要求1所述的装配式桥梁伸缩缝装置，其特征在于：位于所述左、右锚固混凝土块底部的梁体安装槽上表面灌注有调平砂浆层，所述左、右锚固混凝土块侧壁与所述梁体安装槽侧壁之间的缝隙中灌注有微膨胀浆料；所述左、右梳齿板下方的左、右锚固混凝土块上设置有调平梳齿板的刚性垫片。

3.根据权利要求1所述的装配式桥梁伸缩缝装置，其特征在于：所述预埋在梁体内的固定件为双头螺杆，所述双头螺杆的下部安装在梁体内预埋的安装板螺纹孔内，其上部旋拧有防松动螺母；在双头螺杆的上端面设置有旋拧双头螺杆的内六角凹槽；位于左、右锚固混凝土块上表面处的竖向穿孔为台阶式结构，所述防松动螺母沉降在所述台阶式结构的竖向穿孔内。

4.根据权利要求1所述的装配式桥梁伸缩缝装置，其特征在于：在所述左、右梳齿板上开设有台阶形安装孔，预埋在所述左、右锚固混凝土块内的连接件为双头螺杆，所述双头螺杆的底部安装在左、右锚固混凝土块内预埋的安装板螺纹孔内，上部穿出所述台阶形安装孔，其上旋拧有防松动螺母；在双头螺杆的上端面设置有旋拧双头螺杆的内六角凹槽。

5.根据权利要求3或4所述的装配式桥梁伸缩缝装置，其特征在于：在混凝土浇注部位的双头螺杆上安装有塑料套管，所述塑料套管的外螺纹与所述安装板的螺纹孔相匹配，所述塑料套管的内螺纹与双头螺杆的螺纹相匹配。

6.根据权利要求3或4所述的装配式桥梁伸缩缝装置，其特征在于：带有螺纹孔的安装板焊接在定位钢筋上。

7.根据权利要求3或4所述的装配式桥梁伸缩缝装置，其特征在于：所述带有螺纹孔的安装板上间隔开设有多个具有定位和固定功能的通孔。

8.根据权利要求1所述的装配式桥梁伸缩缝装置，其特征在于：所述左、右锚固混凝土块上表面均衡设置有凹槽，在所述凹槽内预埋有倒U性吊装钢筋。

9.一种桥梁伸缩缝装置的施工方法，包括下述具体步骤：

S1：在工厂内预制左、右锚固混凝土块：在切割好的安装板上开设螺纹孔和非螺纹通孔，然后把一定数量的双头螺杆旋拧在安装板上，并在双头螺杆下部预埋混凝土端安装塑料套管，将安装板焊接固定在定位钢筋上；预留竖向穿孔，然后按照设计要求尺寸浇筑混凝土，最后按标准养护到规定龄期；

S2：在伸缩缝的左、右梁体内预埋双头螺杆：首先在切割好的安装板上按设计要求开设螺纹孔和非螺纹通孔，然后把一定数量的双头螺杆旋拧在安装板上，并在双头螺杆下部预埋混凝土端安装塑料套管，将安装板焊接固定在定位钢筋上；浇筑混凝土到设计高度，最后按标准养护到规定龄期；

S3：灌注调平砂浆层，将左、右梁体安装槽的工作表面调平；

S4：将左、右锚固混凝土块分别吊装到位，将左、右梁体内预埋的双头螺杆分别从左、右锚固混凝土块上预留的竖向穿孔内一一对应穿出，通过旋拧预埋在左、右梁体中双头螺杆上端面的内六角凹槽调节双头螺杆上端面到适当高度，并用防松动螺母拧紧，涂上防沾污涂层；

S5：安装左、右梳齿板：根据桥面沥青铺装层的高度，放置刚性垫片；安装梳齿板，通过旋拧预埋在左、右锚固混凝土块中双头螺杆上端面的内六角凹槽，调节双头螺杆的上端面略低于梳齿板上表面，并用防松动螺母拧紧，涂上防沾污涂层；

S6：在左、右锚固混凝土块与左、右梁体之间的缝隙中灌注微膨胀灌浆料；

S7：调平左、右锚固混凝土块上表面与桥面沥青铺装层，完成装配式桥梁伸缩缝装置的施工。

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