CN113123232B - 一种拼宽桥刚性拼接接头结构 - Google Patents

Abstract

一种拼宽桥刚性拼接接头结构，涉及拼宽桥连接结构领域。拼宽桥刚性拼接接头结构包括桥面结构、连接结构和传力结构；桥面结构包括与新桥和老桥连接的桥面钢板、现浇层、铺设于现浇层上的沥青层及与桥面钢板连接的新桥现浇层钢筋网和老桥现浇层钢筋网；连接结构包括分别设于新桥上构梁体和老桥上构梁体相邻一端端面的至少一个新桥预埋钢板和对应老桥新增钢板、多个连接角钢及角钢加劲板；传力结构包括至少一根与桥面钢板、新桥预埋钢板和老桥新增钢板连接的横梁及多根支撑杆；连接角钢将横梁与新桥预埋钢板或老桥新增钢板连接；支撑杆将横梁与新桥预埋钢板或老桥新增钢板连接。拼宽桥刚性拼接接头结构可避免拼宽桥新桥和老桥拼接处产生损坏和沉降。

Description

一种拼宽桥刚性拼接接头结构

技术领域

本申请涉及拼宽桥连接结构领域，具体而言，涉及一种拼宽桥刚性拼接接头结构。

背景技术

近年来随着交通出行的需求呈现出快速而持续的增长状态，许多公路、城市道路都需要进行提升道路等级或者进行改建、扩建。其中，桥梁在进行拼接、拼宽后，如何保证整体结构安全、行车舒适是桥梁改扩建工程中的难点和重点。

经过大量实践分析，桥梁拼宽容易出现各种各样的问题，如新老桥梁的接头处出现纵向裂缝，新老桥梁容易出现不均匀沉降，新老桥梁的关系处理是桥梁拼宽过程中的关键问题，目前现有的拼宽桥梁常出现以下缺陷，当新、老桥梁出现沉降差时使拼接处桥面铺装发生破坏，影响行车舒适性。

发明内容

本申请的目的在于提供一种拼宽桥刚性拼接接头结构，其能够有效避免拼宽桥的新桥和老桥拼接处产生破坏甚至沉降差，使桥面整体在运营过程中长期维持平顺，同时拼宽桥刚性拼接接头结构的各部件均为钢结构可提前在工厂制作，只需运至现场进行拼接，很大程度上缩短了工期，降低了施工成本。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种拼宽桥刚性拼接接头结构，其包括桥面结构、连接结构和传力结构；桥面结构包括两端底面分别放置于新桥上构梁体和老桥上构梁体顶面的桥面钢板、现浇层及铺设于现浇层上的沥青层，现浇层铺设于新桥、老桥和桥面钢板上，现浇层内设有分别与桥面钢板两端连接的新桥现浇层钢筋网和老桥现浇层钢筋网；连接结构包括至少一个新桥预埋钢板、至少一个老桥新增钢板、多个连接角钢及与连接角钢一一对应的连接的角钢加劲板，新桥预埋钢板和老桥新增钢板分别设于新桥上构梁体和老桥上构梁体相邻的一端端面；传力结构包括至少一根顶面和桥面钢板紧贴、底面与连接角钢连接的横梁及多根支撑杆；连接角钢的一端与横梁连接，另一端与新桥预埋钢板或老桥新增钢板连接；支撑杆的一端连接于横梁，另一端与新桥预埋钢板或老桥新增钢板连接。

在一些可选的实施方案中，支撑杆的端部通过连接角钢与横梁连接。

在一些可选的实施方案中，支撑杆的端部通过节点板与新桥预埋钢板或老桥新增钢板连接。

在一些可选的实施方案中，桥面钢板的一端与老桥现浇层钢筋网之间通过加厚钢板连接。

在一些可选的实施方案中，桥面钢板与新桥现浇层钢筋网和老桥现浇层钢筋网的连接宽度在500mm以上。

在一些可选的实施方案中，相邻的支撑杆之间的夹角在60-120度角之间。

在一些可选的实施方案中，连接角钢的长度在100mm以上，连接角钢的长肢长度在50mm以上；新桥预埋钢板和老桥新增钢板的宽度在100mm以上。

采用本发明提出的拼宽桥刚性拼接接头结构，具体包括以下步骤：

步骤一、根据拼接缝宽，结合结构计算，确定桥面结构、传力结构、连接结构各构件尺寸；确定传力结构、连接结构沿拼接缝布置间距；

步骤二、工厂制作所有构件；

步骤三、现场拼装传力结构、连接结构；

步骤四、拼装桥面结构，其中，桥面钢板与横梁之间可根据现场施工难易情况焊或不焊；

步骤五、后续桥面铺装施工。

本申请的有益效果是：本实施例提供的拼宽桥刚性拼接接头结构包括桥面结构、连接结构和传力结构；桥面结构包括两端底面分别与新桥上构梁体和老桥上构梁体连接的桥面钢板、铺设于新桥、老桥和桥面钢板上的现浇层及铺设于现浇层上的沥青层，现浇层内设有分别与桥面钢板两端连接的新桥现浇层钢筋网和老桥现浇层钢筋网；连接结构包括至少一个新桥预埋钢板、至少一个老桥新增钢板、多个连接角钢及与连接角钢一一对应的连接的角钢加劲板，新桥预埋钢板和老桥新增钢板分别设于新桥上构梁体和老桥上构梁体相邻的一端端面，传力结构包括至少一根顶面和两端分别与桥面钢板、新桥预埋钢板和老桥新增钢板连接的横梁及多根支撑杆；连接角钢的一端与横梁连接，另一端与新桥预埋钢板或老桥新增钢板连接；支撑杆的一端连接于横梁，另一端与新桥预埋钢板或老桥新增钢板连接。本实施例提供的拼宽桥刚性拼接接头结构能够有效避免拼宽桥的新桥和老桥拼接处产生破坏甚至沉降差，使桥面整体在运营过程中长期维持平顺，无需修复，同时拼宽桥刚性拼接接头结构的各部件均为钢结构，可提前在工厂制作，只需运至现场进行拼接，很大程度上缩短了工期，降低了施工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例1和实施例2提供的拼宽桥刚性拼接接头结构的局部结构示意图；

图2为本申请实施例1提供的拼宽桥刚性拼接接头结构的剖视图；

图3为本申请实施例2提供的拼宽桥刚性拼接接头结构的剖视图。

图中：100、桥面钢板；101、新桥上构梁体；102、老桥上构梁体；110、现浇层；120、沥青层；130、新桥现浇层钢筋网；140、老桥现浇层钢筋网；150、加厚钢板；200、新桥预埋钢板；210、老桥新增钢板；220、连接角钢；230、角钢加劲板；240、节点板；300、横梁；310、支撑杆。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下结合实施例对本申请的拼宽桥刚性拼接接头结构的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

如图1和图2所示，本申请实施例提供一种拼宽桥刚性拼接接头结构，其包括桥面结构、连接结构和传力结构；桥面结构包括两端底面分别放置于新桥上构梁体101和老桥上构梁体102上方的桥面钢板100、铺设于新桥、老桥和桥面钢板100上的现浇层110及铺设于现浇层110上的沥青层120，现浇层110内设有分别与桥面钢板100两端连接的新桥现浇层钢筋网130和老桥现浇层钢筋网140，桥面钢板100的一端顶面与老桥现浇层钢筋网140之间通过加厚钢板150焊接固定；连接结构包括九块新桥预埋钢板200、九块老桥新增钢板210、十八个连接角钢220及与连接角钢220一一对应的连接的角钢加劲板230，相邻的两个新桥预埋钢板200和相邻的两个老桥新增钢板210的间距均为1m，新桥上构梁体101临近老桥上构梁体102一端的端面预埋九块沿拼接缝纵向间隔布置的新桥预埋钢板200，老桥上构梁体102临近新桥上构梁体101一端的端面植筋连接九块沿拼接缝纵向间隔布置的老桥新增钢板210；传力结构包括九块顶面与桥面钢板100紧贴、底面和连接角钢220连接的横梁300及十八根支撑杆310；十八个连接角钢220的一端与横梁300连接，九个连接角钢220的另一端与新桥预埋钢板200连接，九个连接角钢220的另一端与老桥新增钢板210连接；十八个支撑杆310的一端连接于角钢加劲板230，九个支撑杆310的另一端通过节点板240与新桥预埋钢板200连接，九个支撑杆310的另一端通过节点板240与老桥新增钢板210连接，各个部件均采用Q235钢，质量等级B级。

某小桥桥宽20m，桥跨1×8m，上部结构为钢筋混凝土空心板结构，梁高0.42m，因该段公路提升改造，该桥需要加宽至28m，桥梁两侧每侧加宽4m，拼宽部分桥跨、上部结构型式、梁高与老桥相同。桥梁设计汽车荷载等级为公路-Ⅰ级，设计安全等级一级。

桥梁拼宽施工时，下部结构不连，上部结构拼接，拼接处采用拼宽桥刚性拼接接头结构，包括以下步骤：

步骤一、拼接缝宽450mm，通过结构计算确定方案如下：

桥面结构中，桥面钢板100板厚6mm，加厚钢板150板厚10mm。老桥在拼接缝边750mm宽度范围的桥面铺装通长凿除，老桥现浇层钢筋网140保留，桥面钢板100沿拼接缝通长设置，左右两侧放置在新桥上构梁体101、老桥上构梁体102上表面，与新桥现浇层钢筋网130焊接，焊接范围宽度500mm，在老桥侧桥面钢板100上方焊接加厚钢板150，将加厚钢板150与老桥现浇层钢筋网140焊接，焊接范围宽度500mm。

传力结构中，横梁300采用槽钢[8，支撑杆310采用等边角钢十字组合构件，构件大小2L50×5，交角75°。传力结构沿拼接缝纵向间距1m布置。横梁300在桥面钢板100下方，紧贴桥面钢板100，支撑杆310连接在横梁300下方，支撑杆310上端与角钢加劲板230焊接，下端与新桥预埋钢板200、老桥新增钢板210上的节点板9焊接。

连接结构中，新桥预埋钢板200单个板宽100mm，长420mm，板厚6mm，沿桥梁纵向按间距1m预埋在新桥上构梁体101侧面，与传力结构位置对应；老桥新增钢板210单个板宽100mm，长420mm，板厚6mm，沿桥梁纵向按间距1m以植筋的方式增设在老桥上构梁体102侧面，与传力结构位置对应。连接角钢220采用不等边角钢L90×56×6，单个长100mm，在新桥侧、老桥侧均设置，与新桥预埋钢板200、老桥新增钢板210焊接，用于放置传力结构中的横梁300，横梁300底面与连接角钢220上表面焊接。每个连接角钢220均设置角钢加劲板230，板厚6mm；节点板240板厚6mm，焊接在新桥预埋钢板200和老桥新增钢板210，用于新桥上构梁体101、老桥上构梁体102和支撑杆310的连接。

所有构件均为钢结构，钢材采用Q235钢，质量等级B级。

所有焊接连接均采用角焊缝，桥面钢板100、加厚钢板150与新桥、新桥现浇层钢筋网130、老桥现浇层钢筋网140采用间断焊接，间断焊缝长度80mm，间断焊缝之间的净距离150mm，焊缝高度6mm。其他焊缝均为满焊，焊缝高度6mm。

步骤二、工厂制作所有构件；

步骤三、按照步骤一所定方案，现场拼装传力结构、连接结构；

步骤四、按照步骤一所定方案，拼装桥面结构，其中，桥面钢板与横梁之间不焊；

步骤五、浇筑现浇层混凝土，施工桥面沥青铺装。

实施例2

如附图3所示，本实施例提供了一种拼宽桥刚性拼接接头结构。

与实施例一不同的是，本实施例中，桥梁上部结构型式为现浇预应力混凝土箱梁，支撑采用八字撑。

下面以一个更具体的示例对本实施例的方案进行更详细的说明。

某城市桥梁桥宽16m，桥跨5×23m，上部结构型式为钢筋混凝土箱梁结构，梁高1.4m，因该段公路提升改造，该桥需要加宽至20m，桥梁一侧加宽4m，拼宽部分桥跨、上部结构型式、梁高与老桥相同。桥梁设计汽车荷载等级为城-A级，设计安全等级一级。

桥梁拼宽施工时，下部结构不连，上部结构拼接，拼接处采用拼宽桥刚性拼接接头结构，包括以下步骤：

步骤一、拼接缝宽550mm，通过结构计算确定方案如下：

桥面结构中，桥面钢板100板厚6mm，在拼接缝内的部分按间距750mm设置加劲肋，加劲肋长500mm,高80mm，厚5mm,；加厚钢板150板厚15mm。老桥在拼接缝边800mm宽度范围的桥面铺装通长凿除，老桥现浇层钢筋网140保留，桥面钢板100沿拼接缝通长设置，左右两侧放置在新桥上构梁体101、老桥上构梁体102上表面，与新桥现浇层钢筋网130焊接，焊接范围宽度600mm，在老桥侧桥面钢板100上方焊接加厚钢板150，将加厚钢板150与老桥现浇层钢筋网140焊接，焊接范围宽度600mm。

传力结构中，横梁300采用槽钢[8，支撑杆310采用八字撑，等边角钢构件，构件大小2L80×5，交角95°。传力结构沿拼接缝纵向间距1.5m布置。横梁300在桥面钢板100下方，紧贴桥面钢板100，支撑杆310连接在横梁300下方，支撑杆310上端与横梁300上的节点板240焊接，下端与新桥预埋钢板200、老桥新增钢板210上的节点板240焊接。

连接结构中，新桥预埋钢板200单个板宽100mm，长220mm，板厚6mm，沿桥梁纵向按间距1.5m预埋在新桥上构梁体101侧面，上下各1个，与传力结构位置对应；老桥新增钢板210单个板宽100mm，长220mm，板厚6mm，沿桥梁纵向按间距1.5m以植筋的方式增设在老桥上构梁体102侧面，上下各1个，与传力结构位置对应。连接角钢220采用不等边角钢L90×56×6，单个长100mm，在新桥侧、老桥侧均设置，与新桥预埋钢板200、老桥新增钢板210焊接，用于放置传力结构中的横梁300，横梁300底面与连接角钢220上表面焊接。每个连接角钢220均设置角钢加劲板230，板厚6mm；节点板240板厚6mm，分别与横梁300、新桥预埋钢板200、老桥新增钢板210焊接，用于横梁300、新桥预埋钢板200、老桥新增钢板210和支撑杆310的连接。

所有构件均为钢结构，钢材采用Q235钢，质量等级B级。

所有焊接连接均采用角焊缝，桥面钢板100、加厚钢板150与新桥现浇层钢筋网130、老桥现浇层钢筋网140采用间断焊接，间断焊缝长度80mm，间断焊缝之间的净距离150mm，焊缝高度6mm。其他焊缝均为满焊，焊缝高度6mm。

步骤二、工厂制作所有构件；

步骤三、按照步骤一所定方案，现场拼装传力结构、连接结构；

步骤四、按照步骤一所定方案，拼装桥面结构，其中，桥面钢板与横梁之间不焊；

步骤五、浇筑现浇层混凝土，施工桥面沥青铺装。本实施例提供的拼宽桥刚性拼接接头结构通过设置一组呈八字形布置的支撑杆310，能够利用支撑杆310适应现浇预应力混凝土箱梁型式的新桥和旧桥的连接固定。

在其他可选的实施例中，两个支撑杆310连接形成的十字形支撑结构或呈八字形支撑结构还可以沿拼接缝宽度从上到下设置一道或多道，且每个十字形支撑结构和八字形支撑结构的最上端与角钢加劲板230或横梁300焊接，其他端均与新桥现浇层钢筋网130或老桥现浇层钢筋网140连接。

以上两个实施例中，拼宽桥刚性拼接接头结构采用的各个连接构件均为钢结构且可提前在工厂制作，使用时运至现场拼接很大程度上缩短了工期，同时在新桥和老桥之间采用刚性拼接，能长期有效地避免拼宽桥在拼接处因新、老桥沉降差异出现裂缝，在长时间运营后也能保证桥面整体完好无损和无需修复，保证了桥梁整体结构安全性和行车舒适性。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (6)

1.一种拼宽桥刚性拼接接头结构，其特征在于，其包括桥面结构、连接结构和传力结构；所述桥面结构包括两端底面分别放置于新桥上构梁体和老桥上构梁体顶面的桥面钢板、现浇层及铺设于所述现浇层上的沥青层，所述现浇层铺设于所述新桥、所述老桥和所述桥面钢板上，所述现浇层内设有分别与所述桥面钢板两端连接的新桥现浇层钢筋网和老桥现浇层钢筋网；所述连接结构包括至少一个新桥预埋钢板、至少一个老桥新增钢板、多个连接角钢及与所述连接角钢一一对应的连接的角钢加劲板，所述新桥预埋钢板和所述老桥新增钢板分别设于所述新桥上构梁体和所述老桥上构梁体相邻的一端端面；所述传力结构包括至少一根顶面与所述桥面钢板紧贴、底面与连接角钢连接的横梁及多根支撑杆；所述连接角钢的一端与所述横梁连接，另一端与所述新桥预埋钢板或所述老桥新增钢板连接；所述支撑杆的一端连接于所述横梁，另一端与所述新桥预埋钢板或所述老桥新增钢板连接，所述桥面钢板的一端与所述老桥现浇层钢筋网之间通过加厚钢板连接。

2.根据权利要求1所述的拼宽桥刚性拼接接头结构，其特征在于，所述支撑杆的端部通过所述连接角钢与所述横梁连接。

3.根据权利要求1所述的拼宽桥刚性拼接接头结构，其特征在于，所述支撑杆的端部通过节点板与所述新桥预埋钢板或所述老桥新增钢板连接。

4.根据权利要求1所述的拼宽桥刚性拼接接头结构，其特征在于，所述桥面钢板与所述新桥现浇层钢筋网和所述老桥现浇层钢筋网的连接宽度在500mm以上。

5.根据权利要求1所述的拼宽桥刚性拼接接头结构，其特征在于，相邻的所述支撑杆之间的夹角在60-120度角之间。

6.根据权利要求1所述的拼宽桥刚性拼接接头结构，其特征在于，所述连接角钢的长度在100mm以上，所述连接角钢的长肢长度在50mm以上；所述新桥预埋钢板和所述老桥新增钢板的宽度在100mm以上。