CN111827149A - 桥梁拼宽的铰接结构及施工方法 - Google Patents

桥梁拼宽的铰接结构及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一桥梁拼宽的铰接结构及其施工方法。桥梁拼宽的铰接结构由凿除线，钢垫板，搭接杆，混凝土铺装，第一铰座，吊环，拉板，穿筋孔，钢筋，高强螺栓，穿筋，钢模板，吊丝，旧桥，新桥，钢板，钢筋混凝土，第二铰座组成。在施工过程中，本发明采用对新桥边缘安装铰座，在铰座上方处预先穿筋使得第二铰座得以支撑，之后第二铰座上的吊丝随搭接杆拉起。在旧桥凿开处植筋并与第二铰座上的拉板相连，以此完成新旧桥梁的铰接拼接。之后在新旧桥梁之间仍有空隙，需用模板将空隙处填补。对模板的需求量小，避免了经济浪费；另外本发明的铰座等构件均采用高强螺栓连接，施工速度更快，施工方便，且对受天气的影响小。

Description

桥梁拼宽的铰接结构及施工方法
技术领域
本发明涉及建筑领域，特别涉及桥梁拼宽的铰接结构及其施工方法。
背景技术
近年来，随着社会的不断进步及经济的快速发展，部分早期建设的公路、市政道路，因道路宽度较窄、车道数量较少，特别是双向二、四车道的公路、市政道路，已呈现出交通拥堵、运输能力不足的状况，道路通行能力和服务水平降低，安全事故逐年增多，已不能适应社会发展和城乡建设的需求，公路、市政道路改扩建已成为我国道路交通建设中一项重要而紧迫的工作。部分地区已加快对既有公路、市政道路实施改扩建工程。
随着社会的不断发展，部分道路工程标准、规范已难以适应现代工程所需，大部分标准、规范都进行了修编完善，新旧标准、规范对桥梁荷载等级要求也不同，采用老标准、老规范设计的既有桥梁部分参数、指标已不能满足现行标准及规范要求，在保证改扩建工程经济性及现状营运通行的前提下，改扩建工程一般采用“老桥老标准、新桥新标准”的原则进行设计，尽量保留没有明显病害的桥梁，必要时进行加固利用，拼宽桥梁均为满足新标准、新规范的新建桥梁，而既有桥梁为运营多年的旧桥。设计的拼宽新桥如采用与既有桥梁同材料的梁体，其梁高一般都比既有桥高，梁体刚度也大：如采用高性能材料(如钢梁)来保证与既有桥等高，因梁体材料性能不一样，其刚度也很难保证一致。梁体刚度相差较大的新旧桥梁采用刚性连接方式将造成相互影响、连接处开裂等问题；如采用完全分开互不影响的伸缩缝连接，也容易因沉降形成错台，影响行车安全。
目前亟需寻求一种简单且安全的桥梁拼宽的铰接结构及其施工方法。
发明内容
本发明的目的在于针对背景技术的缺陷，提供一种简单且安全的桥梁拼宽的铰接结构及其施工方法。
一种桥梁拼宽的铰接结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：沿着凿除线将旧桥边缘切除，在旧桥和新桥的桥面上用混凝土铺装，并在混凝土铺装上放置钢垫板，在钢垫板上每隔一段距离放置搭接杆；
步骤二：在新桥靠近边缘的侧边均匀安装第一铰座，其中第一铰座和第二铰座相连，第二铰座的底部安装有拉板，侧边设置有吊环；
步骤三：将吊丝的一端与吊环相连，另一端和搭接杆相连，人工将搭接杆上的吊丝第一次拉起，同时带动第二铰座上升，将第二铰座拉升至与第一铰座同一水平位置，进行植筋定位；
步骤四：在旧桥靠近边缘的侧边根据拉板上的穿筋孔的位置形成对应的穿筋孔，并在第二铰座内植入钢筋；
步骤五：将钢筋通过拉板上的穿筋孔穿入旧桥上的穿筋孔；
步骤六：撤掉第一铰座与第二铰座之间的穿筋，高强螺栓穿过第一铰座与第二铰座之间的连接孔并固定；
步骤七：预先在钢模板内壁涂上润滑剂，钢模板上连接有吊丝，通过拉升吊丝将钢模板拉升至旧桥与拉板之间的空隙中，并将吊丝的另一端固定在搭接杆上；
步骤八：在钢模板内用钢筋混凝土填充；以及
步骤九：待钢筋混凝土浇筑完毕后，取下搭接杆，待钢筋混凝土凝固后，钢模板在自重下会自动脱落。
在一些实施例中，第一铰座和第二铰座之间通过穿筋连接，第二铰座通过穿筋可旋转地连接于第一铰座。
在一些实施例中，在步骤三中，吊丝缠绕连接于吊环上，另一端也缠绕连接于搭接杆，当需要拉动吊丝时，松开缠绕在搭接杆上的吊丝以拉动吊丝，直到第二铰座与第一铰座处于同一水平位置。
在一些实施例中，第二铰座和第一铰座的长度控制在：当第一铰座和第二铰座处于同一水平位置时，第二铰座和旧桥依旧间隔一定距离。
在一些实施例中，在钢垫板的底部刮几道花纹来增大摩擦力。
根据本发明的另一方面，提供一种桥梁拼宽的铰接结构，根据其上任一所述的桥梁拼宽的铰接结构的施工方法施工得到。
相较现有技术，本技术方案具有以下的特点和优点：
(1)本发明的桥梁拼宽的铰接结构具有施工速度快，施工效率高的效果，采用场外结构构件，待构件预制好后，再运输至施工现在进行现场之间拼接，在一定程度上解决场地的堆积问题，且现在施工过程中无需拖拉法中采用的大型牵引设备。
(2)本发明的桥梁拼宽的铰接结构的钢模板可重复利用，可显著提高构件利用率。
(3)本发明桥梁拼宽的铰接结构的施工方法与传统桥梁拼接方法相比，施工时不需要搭设临时支架，不需要修建大型机械进出场道路，也不需要大型吊车提前就位兜吊梁体，大大降低了施工过程中的安全隐患。
附图说明
图1是凿除旧桥边缘线的示意图。
图2是第一铰座、第二铰座连接的示意图。
图3是拉升第二铰座的示意图。
图4是植筋定位的示意图。
图5是旧桥植筋的示意图。
图6是旧桥与第二铰座连接的示意图。
图7是高强螺栓代替穿筋的示意图。
图8是拉升模板的示意图。
图9是填补旧桥与拉板之间空隙的示意图。
图10是模板脱落的示意图。
图11是钢模板截面的示意图。
图中：1-凿除线；2-钢垫板；3-搭接杆；4-混凝土铺装；7-第一铰座；8-吊环；9-拉板；10-穿筋孔；11-钢筋；12-高强螺栓；13-穿筋；14-钢模板；15-吊丝；16-旧桥；17-新桥；18-钢板；19-润滑剂；20-钢筋混凝土；21-第二铰座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
如图1到图11所示，本方案的桥梁拼宽的铰接结构具体的施工步骤被展示，包括以下的步骤：
步骤一：沿着凿除线(1)将旧桥(16)边缘切除，在旧桥(16)和新桥(17)的桥面上用混凝土铺装(4)，并在混凝土铺装(4)上放置钢垫板(2)，在钢垫板(2)上每隔一段距离放置搭接杆(3)。
其中钢垫板(2)分别置于旧桥和新桥靠近边缘的位置，搭接杆(3)搭接在新桥(17)和旧桥(16)上。
步骤二：在新桥(17)靠近边缘的侧边均匀安装第一铰座(7)，其中第一铰座(7)和第二铰座(21)相连，第二铰座(21)的底部安装有拉板(9)，侧边设置有吊环(8)。
具体的，第一铰座(7)和第二铰座(21)之间通过穿筋(13)连接，具体的，第一铰座(7)和第二铰座(21)通过穿筋通过铰座上的穿筋孔拉紧相连接,以使得第二铰座(21)通过穿筋(13)可旋转地连接于第一铰座(7)。第一铰座(7)和新桥(17)通过焊接相连接。
在自然状态下，第一铰座(7)和第二铰座(21)垂直设置，也就是说，第一铰座(7)固定在新桥(17)的侧边与新桥的水平面保持水平，第二铰座(21)在重力作用下自然下垂与第一铰座(7)保持垂直。
步骤三：将吊丝(15)的一端与吊环(8)相连，另一端和搭接杆(3)相连，人工将搭接杆(3)上的吊丝(15)第一次拉起，同时带动第二铰座(21)上升，将第二铰座(21)拉升至与第一铰座(7)同一水平位置，进行植筋定位。
吊丝(15)缠绕连接于吊环(8)上，另一端也缠绕连接于搭接杆(3)。当需要拉动吊丝(15)时，松开缠绕在搭接杆(3)上的吊丝(15)以拉动吊丝(15)，直到第二铰座(21)与第一铰座(7)处于同一水平位置，此时，植筋定位。
且值得一提的是，第二铰座(21)和第一铰座(7)的长度控制在：当第一铰座(7)和第二铰座(21)处于同一水平位置时，第二铰座(21)和旧桥(16)依旧间隔一定距离。
步骤四：在旧桥(16)靠近边缘的侧边根据拉板(9)上的穿筋孔(10)的位置形成对应的穿筋孔(10)，并在第二铰座(21)内植入钢筋(11)。
根据图5所示，钢筋(11)是先植入在第二铰座(21)上的，第二铰座是通过吊丝搭接在搭接板上来保证其稳定性，钢筋是先插入底板更深，之后再慢慢拉出来在旧桥上进行植筋。
步骤五：将钢筋(11)通过拉板(9)上的穿筋孔(10)穿入旧桥(16)上的穿筋孔(10)，实现旧桥(16)和第二铰座(21)的连接固定。
步骤六：撤掉第一铰座(7)与第二铰座(21)之间的穿筋(13)，高强螺栓(12)穿过第一铰座(7)与第二铰座(21)之间的连接孔，并固定。
在该步骤中，用高强螺栓(12)替代穿筋(13)，使第一铰座(7)与第二铰座(21)之间的连接更加牢固。
步骤七：预先在钢模板(14)内壁涂上润滑剂，钢模板(14)上连接有吊丝(15)，通过拉升吊丝(15)将钢模板(14)拉升至旧桥(16)与拉板(9)之间的空隙中，并将吊丝(15)的另一端固定在搭接杆(3)上。
在本方案中，钢模板可重复利用，可显著提高构件利用率。且钢模板可提前预制，在现场拉升固定在旧桥(16)与拉板(9)之间的空隙中之间。
步骤八：在钢模板(14)内用钢筋混凝土(20)填充。
以此方式来填补拉板(9)与旧桥(16)之间的空隙，防止受力不均匀。
步骤九：待钢筋混凝土(20)浇筑完毕后，取下搭接杆(3)，待钢筋混凝土(20)凝固后，钢模板(14)在自重下会自动脱落。
重复步骤(1)～(10)，直至新旧桥梁上的全部铰接结构施工完成。
在该方案中，通过对搭接杆(3)的一次二次拉起，使得第二铰座(21)能很好的与旧桥(16)保持同一水平面，更好地与旧桥(16)形成连接，通过用高强螺栓(12)替代穿筋(13)，是第一铰座(7)和第二铰座(21)之间的连接更加紧密，通过在旧桥(16)边缘植筋使拉板(9)与旧桥(16)之间的连接更加紧密，再用钢模板(14)填补旧桥(16)和拉板(9)之间的空隙，使得新旧桥梁间的受力均匀，最后封上顶板，完成新旧桥梁频宽的铰接结构。
搭接杆(3)和钢垫板(2)之间通过高强螺栓连接，为避免钢垫板(2)与混凝土铺装(4)之间摩擦力过小，应在钢垫板(2)的底部刮几道花纹来增大摩擦力。第一铰座(7)与第二铰座(21)之间先是通过预先穿筋来连接，最后收工时撤下钢筋用以高强螺栓(12)替代；钢模板(14)与旧桥边缘的连接是通过预先植入钢筋(11)之后穿过钢模板(14)来连接；第二铰座(21)与旧桥之间的连接是通过植筋后再与拉板(9)铰固。
另外，本方案另外提供一种桥梁拼宽的铰接结构，用于连接新桥(17)和旧桥(16)，新桥(17)和旧桥(16)上铺设混凝土混装(4)，混凝土混装(4)上放置钢垫板(2)，包括：
搭接杆(3)，第一铰座(7)，第二铰座(21)以及钢模板(14)；
其中撘接杆(3)撘接在新桥(17)和旧桥(16)上的钢垫板(2)上，第一铰座(7)固定在新桥(17)靠近边缘的侧边，第一铰座(7)和第二铰座(21)连接置于同一水平位置，第二铰座(21)的底部设有拉板(8)，钢筋(11)穿过拉板(8)和旧桥(16)靠近边缘的侧边上的穿筋孔(10)连接旧桥(16)和第二铰座(21)，钢模板(14)置于旧桥(16)和第二铰座(21)之间的间隙，钢模板(14)内浇筑钢筋混凝土(20)。
其中，第一铰座(7)和第二铰座(21)之间通过穿筋(13)连接，且第一铰座(7)和第二铰座(21)可旋转地连接。具体的，第一铰座(7)和第二铰座(21)上通过穿筋通过铰座上的穿筋孔拉紧相连接。
吊丝(15)一端连接于吊环(8)，人工拉升第二铰座(21)至与第一铰座(7)处于同一高度水平。当第二铰座(21)至与第一铰座(7)处于同一高度水平时，第二铰座(21)与第一铰座(7)之间通过高强螺栓(12)连接。
钢模板(14)上连接吊丝(15)，通过吊丝(15)拉升钢模板(14)置于旧桥(16)和第二铰座(21)之间，在钢模板(14)浇筑钢筋混凝土(20)的过程中，吊丝(15)另一端连接在搭接杆(3)上。
拉板(9)上形成穿筋孔(10)，旧桥(16)靠近边缘的侧边上设有对应拉板(9)的穿筋孔(10)的穿筋孔(10)，钢筋(11)穿过两侧的穿筋孔(10)连接固接旧桥(16)和第二铰座(21)。
钢模板(14)内壁涂有润滑剂(19)。
另，第一铰座(7)均匀安装在新桥(17)靠近边缘的侧边，并与新桥的水平面保持水平，与新桥(17)处于同一水平方向。在非拉升状态下，第二铰座(21)在自重作用下垂直于第一铰座(7)。
搭接杆(3)和钢垫板(2)之间通过高强螺栓连接，为避免钢垫板(2)与混凝土铺装(4)之间摩擦力过小，应在钢垫板(2)的底部刮几道花纹来增大摩擦力。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种桥梁拼宽的铰接结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：沿着凿除线(1)将旧桥(16)边缘切除，在旧桥(16)和新桥(17)的桥面上用混凝土铺装(4)，并在混凝土铺装(4)上放置钢垫板(2)，在钢垫板(2)上每隔一段距离放置搭接杆(3)；
步骤二：在新桥(17)靠近边缘的侧边均匀安装第一铰座(7)，其中第一铰座(7)和第二铰座(21)相连，第二铰座(21)的底部安装有拉板(9)，侧边设置有吊环(8)；
步骤三：将吊丝(15)的一端与吊环(8)相连，另一端和搭接杆(3)相连，人工将搭接杆(3)上的吊丝(15)第一次拉起，同时带动第二铰座(21)上升，将第二铰座(21)拉升至与第一铰座(7)同一水平位置，进行植筋定位；
步骤四：在旧桥(16)靠近边缘的侧边根据拉板(9)上的穿筋孔(10)的位置形成对应的穿筋孔(10)，并在第二铰座(21)内植入钢筋(11)；
步骤五：将钢筋(11)通过拉板(9)上的穿筋孔(10)穿入旧桥(16)上的穿筋孔(10)；
步骤六：撤掉第一铰座(7)与第二铰座(21)之间的穿筋(13)，高强螺栓(12)穿过第一铰座(7)与第二铰座(21)之间的连接孔并固定；
步骤七：预先在钢模板(14)内壁涂上润滑剂，钢模板(14)上连接有吊丝(15)，通过拉升吊丝(15)将钢模板(14)拉升至旧桥(16)与拉板(9)之间的空隙中，并将吊丝(15)的另一端固定在搭接杆(3)上；
步骤八：在钢模板(14)内用钢筋混凝土(20)填充；以及
步骤九：待钢筋混凝土(20)浇筑完毕后，取下搭接杆(3)，待钢筋混凝土(20)凝固后，钢模板(14)在自重下会自动脱落。
2.根据权利要求1所述的桥梁拼宽的铰接结构的施工方法，其特征在于，第一铰座(7)和第二铰座(21)之间通过穿筋(13)连接，第二铰座(21)通过穿筋(13)可旋转地连接于第一铰座(7)。
3.根据权利要求1所述的桥梁拼宽的铰接结构的施工方法，其特征在于，在步骤三中，吊丝(15)缠绕连接于吊环(8)上，另一端也缠绕连接于搭接杆(3)，当需要拉动吊丝(15)时，松开缠绕在搭接杆(3)上的吊丝(15)以拉动吊丝(15)，直到第二铰座(21)与第一铰座(7)处于同一水平位置。
4.根据权利要求1所述的桥梁拼宽的铰接结构的施工方法，其特征在于，第二铰座(21)和第一铰座(7)的长度控制在：当第一铰座(7)和第二铰座(21)处于同一水平位置时，第二铰座(21)和旧桥(16)依旧间隔一定距离。
5.根据权利要求1所述的桥梁拼宽的铰接结构的施工方法，其特征在于，在钢垫板(2)的底部刮几道花纹来增大摩擦力。
6.一种桥梁拼宽的铰接结构，其特征在于，根据其上权利要求1到5任一所述的桥梁拼宽的铰接结构的施工方法施工得到。
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