CN113152270A - 无缝式桥面伸缩缝装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无缝式桥面伸缩缝装置及其施工方法，用于解决现有的伸缩缝装置结构复杂或者刚性不足或者柔性不足的问题。该装置安装在两个桥面之间，包括安装一部、安装二部和设置在两部之间的半刚性连接件，半刚性连接件整体为橡胶材质的弹性体，在该弹性体内部设置有若干沿顺桥向设置的空腔，且在该空腔内设置非粘合的抗弯部件，且抗弯部件在该空腔内具有滑动空间；该抗弯部件在伸缩方向和长度方向上具有高的刚度，使得车辆通过该弹性体时具有极高的抗压刚度。本装置可以对伸缩缝进行全面的覆盖，覆盖区域完全覆盖伸缩缝位置，该装置具有免清洁免维护的特点。

Description

无缝式桥面伸缩缝装置及其施工方法

技术领域

该发明涉及伸缩缝装置技术领域。

背景技术

伸缩缝装置设置在两相邻梁端之间、梁端与桥台背墙之间设置的结构构件，其目的是为适应混凝土材料胀缩变形对结构的影响，降低缝隙对车辆通过舒适性的不利影响。

CN207537875U中公开了一种伸缩缝装置，该装置包括支撑梁组、跨缝板、第一预埋件、第二预埋件和多个防水胶带，所述支撑梁组包括多个中梁，各所述防水胶带分别设置在两个相邻所述中梁之间，每个所述中梁均设置在所述第一预埋件上，所述跨缝板的一端与靠近所述第二预埋件的所述中梁连接，所述跨缝板的另一端与所述第二预埋件连接，所述伸缩缝装置还包括与各所述防水胶带一一对应的弹性体，各所述弹性体分别设置在对应的所述防水胶带上，且每个所述弹性体的顶面均与所述中梁的顶面平齐。该伸缩缝为刚性支撑结构，结构复杂，对安装精度要求高，成本高。

CN109778688A中公开了一种无缝式伸缩缝装置。该伸缩缝装置本体包括磨耗体组件、锚固组件及缝隙连接件，所述磨耗体组件通过所述锚固组件锚固在两段梁体之间的梁体缝隙处，所述磨耗体组件包括槽形钢卡件和塑性橡胶体，所述槽形钢卡件朝向梁体缝隙的内侧均设有卡槽，所述卡入式塑性橡胶体的两端与所述卡槽卡接，所述缝隙连接件包括铰接的两块连接钢板，所述锚固组件固定在梁体缝隙对的断面处，所述缝隙连接件的两块连接钢板分别与所述锚固组件固定连接。缝隙连接件可起到良好的缓冲消能作用，但是这种结构为柔性的，刚性支撑不足，且不能适应大跨度的伸缩缝结构，应用场景有限。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种桥面伸缩缝装置，提供一种半刚性、半柔性的伸缩缝装置，用于解决现有的伸缩缝装置结构复杂或者刚性不足的问题，并提高使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

桥面伸缩缝装置，该装置安装在两个桥面之间，其特征在于，该装置包括安装一部、安装二部和设置在两部之间的半刚性连接件，该安装一部包括基板Ⅰ以及安装在基板Ⅰ下方的钢筋笼Ⅰ，所述基板Ⅰ为倒置的T形结构；该安装二部包括基板Ⅱ以及安装在基板Ⅱ下方的钢筋笼Ⅱ，所述基板Ⅱ为倒置的T形结构，该安装一部和安装二部通过一次灌浆安装在伸缩缝的两侧，两个基板Ⅰ、基板Ⅱ之间形成半刚性连接件的安装区域；

半刚性连接件整体为橡胶材质的弹性体，在该弹性体内部设置有若干沿顺桥向设置的空腔，且在该空腔内设置非粘合的抗弯部件，且抗弯部件在该空腔内具有滑动空间；

在弹性体的两侧设置有连接钢片，连接钢片的断面为“几”字形，且所述连接片与基板Ⅰ、基板Ⅱ配合并使用螺栓连接，以及在所述半刚性连接件的两侧进行二次灌浆固定。

进一步地，该橡胶材质为天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶中的一种。

进一步地，所述安装一部和安装二部中的两个二次灌浆区域形成彼此配合的斜缝，该斜缝与伸缩缝是贯通的，且斜缝与伸缩缝非共线的存在。

进一步地，该安装一部安装在桥面Ⅰ的灌浆缺口内，且钢筋笼部分被混凝土固定，形成灌浆区域Ⅰ，该二次灌浆区域Ⅰ所在的缝隙一侧为斜面。

进一步地，该安装二部安装在桥面Ⅱ的灌浆缺口内，且钢筋笼部分被混凝土固定，形成灌浆区域Ⅱ，该灌浆区域Ⅱ所在的缝隙一侧为斜面。

进一步地，在该弹性体内设置斜向设置的钢帘线网格布。

进一步地，所述抗弯部件为钢棒、型钢、钢板、波纹板中的一种。

进一步地，在半刚性连接件两侧的桥梁或者路基过渡区域设置有快速维修区域，该区域包括辅助钢板和植筋，其中植筋植入在路基或者桥梁段内，辅助钢板位于植筋的顶部，且位于快速维修区域内，在辅助钢板表面采用冷硫化粘接剂粘结橡胶板。

桥面伸缩缝装置的施工方法，其特征在于，在一次砂浆灌浆的过程中，首先将安装一部和安装二部定位、安装并固定在伸缩缝的两侧，按照伸缩缝设计尺寸进行浇筑模板的支模，经过质量、技术部门检查复核后，连同浇注申请、模板预检等一并报监理验收，进行一次浇注基础混凝土的浇筑，浇注基础混凝土时，保护基板Ⅰ、Ⅱ的位置及标高，养护至80％强度，拆除模板；

使用螺栓固定半刚性连接件，实现该半刚性连接件固定；

二次砂浆的灌浆，其中植筋植入在路基或者桥梁段内，辅助钢板位于植筋的顶部，且位于快速维修区域内，经过质量、技术部门检查复核后，连同浇注申请一并报监理验收，浇注基础混凝土时，保护辅助钢板标高，养护至80％强度，在辅助钢板表面采用冷硫化粘接剂粘结橡胶板。

本发明的有益效果是：本装置中的弹性体具有延展性能，能够满足伸缩缝的伸缩要求。且在该装置中设置刚性的支撑构件，支撑构件可以承受较高的弯矩，能够对弹性体在顺桥向进行支持，避免弹性体的中部塌落，使得该弹性体既具有柔性，又具有足够的刚性。

本装置可以对伸缩缝进行全面的覆盖，覆盖区域完全覆盖伸缩缝位置，该装置具有免清洁免维护的特点。

下面结合说明书实施例进行详细的阐述其效果。

附图说明

图1为本装置的结构图。

图2为半刚性连接件的立体图。

图3为弹性体沿着缝隙方向的局部剖视图。

图4为实施例二中弹性体的剖视图。

图5为实施例二中弹性体的剖视图。

图6为实施例四的剖视图。

图7为实施例四的剖视图。

图中：

10安装一部，11基板Ⅰ，12钢筋笼Ⅰ，13二次灌浆区域Ⅰ，

20安装二部，21基板Ⅱ，22钢筋笼Ⅱ，23二次灌浆区域Ⅱ，

30半刚性连接件，31弹性体，32空腔，33钢片，34螺栓孔，35螺栓，36连接钢片，

33’钢棒，33”波纹板，

40斜缝，

50橡胶板，51辅助钢板，52植筋。

具体实施方式

桥面伸缩缝装置，在需要连接的两个桥面结构上预设有二次灌浆缺口，该装置安装在两个二次灌浆缺口之间，并使用混凝土砂浆进行二次灌浆安装，安装完成后，在两个梁面之间形成整齐的对接缝。

实施例一

参考图1至图3，该装置为半刚性和半柔性的伸缩缝装置。包括安装一部10、安装二部20和设置在两部之间的半刚性连接件30，其中安装一部10和安装二部20分别通过二次灌浆的方式被固定在桥面的二次灌浆缺口位置，并在二次灌浆部位设置有钢筋笼，提高连接和安装的强度。

安装一部10，参考图1，位于图1中的左侧，该安装一部10包括基板Ⅰ11以及安装在基板Ⅰ下方的钢筋笼Ⅰ12，上述的基板Ⅰ11为倒置的T形结构，即，由平板和位于平板上方的竖板组成，竖板焊接在平板的上方，断面为倒置的T形轮廓。该基板Ⅰ为热轧钢型材，进行定制，该基板Ⅰ上的平板部具有平的平面。平板的下方焊接L形钢筋，并经过捆扎形成钢筋笼Ⅰ12。该安装一部10安装在桥面Ⅰ的二次灌浆缺口内，且钢筋笼部分被混凝土固定，形成二次灌浆区域Ⅰ13，该二次灌浆区域Ⅰ所在的缝隙一侧为斜面，即，二次灌浆区域Ⅰ的断面为梯形，且该梯形区域的上部较窄，下部较宽。

安装二部20，参考图1，位于图1中的右侧，该安装二部包括基板Ⅱ21以及安装在基板Ⅱ下方的钢筋笼Ⅱ22，上述的基板Ⅱ21为倒置的T形结构，即，由平板和位于平板上方的竖板组成，竖板焊接在平板的上方，断面为倒置的T形轮廓。平板的下方焊接L形钢筋，并经过捆扎形成钢筋笼。该安装二部安装在桥面Ⅱ的二次灌浆缺口内，且钢筋笼部分被混凝土固定，形成二次灌浆区域Ⅱ23，该二次灌浆区域Ⅱ23所在的缝隙一侧为斜面，即，二次灌浆区域Ⅰ的断面倒置的梯形，且该梯形区域的上部较宽，下部较窄。

上述的安装一部和安装二部中的两个二次灌浆区域形成彼此配合的斜缝40，该斜缝与伸缩缝是贯通的，且斜缝与伸缩缝非共线的存在。

上述的安装一部和安装二部采用非对称设计，即，安装一部10的体积明显小于安装二部的体积，以及安装一部和安装二部所在的二次灌浆区域对应的伸缩缝为倾斜设置，提高对伸缩缝部位的支撑效果。

半刚性连接件30，整体为橡胶材质的弹性体31，具体来说该橡胶材质为天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶等常规橡胶，并添加适量炭黑，兼有弹性和耐磨性能。该弹性体31整体为长方体状结构，即，该弹性体的断面为矩形，在该弹性体31内部设置有若干空腔32，沿着伸缩缝的伸缩方向，且在该空腔内复合有钢片33，钢片断面为Z形，该钢片与空腔之间为非粘合连接，且该钢片的长度在伸缩方向上的小于空腔32的长度，即钢片33可以在该空腔内具有滑动空间和滑动能力。所以该钢片其作用是作为一个抗弯部件使用，使得该弹性体31具有柔性和刚性，也就是本半刚性连接件的主体结构。该钢片在伸缩方向和长度方向上具有高的刚度，半刚性连接件相对于橡胶材质，这种复合结构具有明显的抗折性能，Z字形的钢片采用高强度钢板冷轧成型，具有抗折弯强度高的优势，使得车辆通过该弹性体时既具有极高的抗压刚度。

该半刚性连接件的应用，使得伸缩缝装置本身具有一定的柔性，能够更好的抗击车轮带来的冲击，提高伸缩缝的使用寿命。

在上述的半刚性连接件的上表面粘复一层1.5mm-3mm厚的聚四氟乙烯板，该聚四氟乙烯板具有提高半刚性连接件表面耐磨性能的作用。

在弹性体31的两侧，即与安装一部和安装二部向接近的一侧，设置连接钢片36，连接钢片的断面为“几”字形，该连接钢片的大部分复合在弹性体内，且在连接钢片36上设置螺栓孔34，该螺栓孔为长条孔，具有一定的安装宽度。在对应的安装一部和安装二部的平板上固定有连接螺栓35，连接螺栓为多个，连接螺栓用于半刚性连接件的连接，即，通过两侧的多个螺栓将半刚性连接件安装在安装一部和安装二部之间。在施工过程中实现半刚性连接件的快速安装。

本实施例中的弹性体13和两侧的连接钢片36通过硫化工艺形成一体，可靠连接，即通过连接钢片即可实现半刚性连接件的连接。

本装置的弹性适应过程：

上述的弹性体两端被螺栓固定在安装一部和安装二部上，当两个桥面之间的伸缩缝变大时，弹性体具有弹性，被拉伸，且由于弹性体内的钢片与空腔之间非粘结连接，钢片不会被拉伸，且钢片继续在伸缩缝跨度方向(顺桥向)提供抗弯曲性能，使得弹性体的抗弯曲性能增加。也就是说，增加钢片后，使得弹性体具有沿着顺桥向拉伸和抗弯的能力，是一种具有特定方向的柔性和刚性的部件。

更进一步地，在该弹性体内设置斜向设置的钢帘线网格布，提高弹性体的抗裂性能。

实施例二

如图4所示，本实施例与实施例一的区别是，本弹性体内的钢片为钢棒33’，即钢棒作为抗弯部件设置在弹性体内，对应的，该钢棒所在的空腔为圆形空腔，且钢棒的两端为光滑的无毛刺的圆弧过渡。本实施例中钢棒也可以采用铝合金棒材替代，具有轻质的特点。本实施例中通过棒材替代Z字形的钢片，简化了设计，但是抗弯强度略低与实施例一中的Z字形钢片。

实施例三

如图5所示，与实施例一的区别是，本弹性体内的钢片为波纹板33”，具体来说，该波纹板是由多个连续存在的W形或者V形形成的薄钢板，薄钢板的厚度一般来说控制在1至3毫米之间，该波纹板集成在弹性体内，使得其具有较高的抗弯能能力。

本半刚性连接件在工厂内制造，具有很好的制造精度，现场螺栓即可实现安装，方便快捷。

实施例四

参考图6，在实施例一的基础上进行了二次改进，具体来说，在半刚性连接件30两侧的桥梁或者路基过渡区域设置有快速维修区域，该区域包括辅助钢板51和植筋52，其中植筋植入在路基或者桥梁段内，辅助钢板位于植筋的顶部，且位于快速维修区域内，最佳的，该辅助钢板为水平设置，且在该辅助钢板和路面之间形成一个安装凹槽，该安装凹槽内设置橡胶板50，该橡胶板与辅助钢板之间采用冷硫化粘接剂SK313进行快速粘结，对橡胶板的底面进行均匀的涂胶，并将该橡胶板50快速的扣合在上述的安装凹槽内，该冷硫化粘接剂SK313快速粘接，剥离强度大，可以实现对于橡胶板和钢板的有效连接，其开放时间：10分钟到30分钟。

在新建的公路工程中，通过预留橡胶板安装区域和设计易更换的橡胶板的方式，对伸缩缝进行改进，这种结构设计使得车辆的冲击大部分作用于橡胶垫，当橡胶板50破损后可以方便快捷的进行更换，提高了更换的效率，使得传统的伸缩缝的更换维保时间由2天至3天缩短为3个小时以内，大大的缩短了对于交通的不利影响。

进一步地，该橡胶板50可以采用黑色夹布耐磨硫化橡胶卷材裁剪获得，该橡胶卷材可以进行厂家定制尺寸。

本实施例所描述的伸缩缝的施工方法：

一次砂浆的灌浆，在一次砂浆灌浆的过程中，首先将安装一部和安装二部定位、安装并固定在伸缩缝的两侧，按照伸缩缝设计尺寸进行浇筑模板的支模，经过质量、技术部门检查复核后，连同浇注申请、模板预检等一并报监理验收。进行一次浇注基础混凝土的浇筑，浇注基础混凝土时，应注意保护基板Ⅰ、Ⅱ的位置及标高，养护至80％强度，拆除模板，应以同条件试块强度为准。

安装半刚性连接件30，使用螺栓固定半刚性连接件，实现该半刚性连接件固定。

二次砂浆的灌浆，在二次砂浆灌浆的过程中，辅助钢板51和植筋52，其中植筋植入在路基或者桥梁段内，辅助钢板位于植筋的顶部，且位于快速维修区域内，此区域无需支模，经过质量、技术部门检查复核后，连同浇注申请一并报监理验收。进行一次浇注基础混凝土的浇筑，浇注基础混凝土时，保护辅助钢板标高，养护至80％强度。然后对橡胶板的底面进行均匀的涂胶，并将该橡胶板50快速的扣合在上述的辅助钢板51表层，该冷硫化粘接剂SK313快速粘接，剥离强度大，可以实现对于橡胶板和钢板的有效连接。

本实施例通过二次灌浆的实施，在半刚性连接件的两端形成一个过渡区域，该过渡区域为快速维修区域，形式的车辆首先冲击该过渡区域的橡胶板，使得橡胶板位置得到有效的缓冲，降低车辆车轮对半刚性连接件的冲击。

进一步地，参考图7，本实施例中一次浇筑区域的伸缩缝不是斜缝，是垂直存在的。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.无缝式桥面伸缩缝装置，该装置安装在两个桥面之间，其特征在于，该装置包括安装一部、安装二部和设置在两部之间的半刚性连接件，该安装一部包括基板Ⅰ以及安装在基板Ⅰ下方的钢筋笼Ⅰ，所述基板Ⅰ为倒置的T形结构；该安装二部包括基板Ⅱ以及安装在基板Ⅱ下方的钢筋笼Ⅱ，所述基板Ⅱ为倒置的T形结构，该安装一部和安装二部通过一次灌浆安装在伸缩缝的两侧，两个基板Ⅰ、基板Ⅱ之间形成半刚性连接件的安装区域；

半刚性连接件整体为橡胶材质的弹性体，在该弹性体内部设置有若干沿顺桥向设置的空腔，且在该空腔内设置非粘合的抗弯部件，且抗弯部件在该空腔内具有滑动空间；

在弹性体的两侧设置有连接钢片，连接钢片的断面为“几”字形，且所述连接片与基板Ⅰ、基板Ⅱ配合并使用螺栓连接，以及在所述半刚性连接件的两侧进行二次灌浆固定。

2.根据权利要求1所述的无缝式桥面伸缩缝装置，其特征在于，该橡胶材质为天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶中的一种。

3.根据权利要求1所述的无缝式桥面伸缩缝装置，其特征在于，所述安装一部和安装二部中的两个二次灌浆区域形成彼此配合的斜缝，该斜缝与伸缩缝是贯通的，且斜缝与伸缩缝非共线的存在。

4.根据权利要求3所述的无缝式桥面伸缩缝装置，其特征在于，该安装一部安装在桥面Ⅰ的灌浆缺口内，且钢筋笼部分被混凝土固定，形成灌浆区域Ⅰ，该二次灌浆区域Ⅰ所在的缝隙一侧为斜面。

5.根据权利要求4所述的无缝式桥面伸缩缝装置，其特征在于，该安装二部安装在桥面Ⅱ的灌浆缺口内，且钢筋笼部分被混凝土固定，形成灌浆区域Ⅱ，该灌浆区域Ⅱ所在的缝隙一侧为斜面。

6.根据权利要求1所述的无缝式桥面伸缩缝装置，其特征在于，在该弹性体内设置斜向设置的钢帘线网格布。

7.根据权利要求1所述的无缝式桥面伸缩缝装置，其特征在于，所述抗弯部件为钢棒、型钢、钢板、波纹板中的一种。

8.根据权利要求1所述的无缝式桥面伸缩缝装置，其特征在于，在半刚性连接件(30)两侧的桥梁或者路基过渡区域设置有快速维修区域，该区域包括辅助钢板(51)和植筋(52)，其中植筋植入在路基或者桥梁段内，辅助钢板位于植筋的顶部，且位于快速维修区域内，在辅助钢板表面采用冷硫化粘接剂粘结橡胶板。

9.根据权利要求8所述的无缝式桥面伸缩缝装置的施工方法，其特征在于，在一次砂浆灌浆的过程中，首先将安装一部和安装二部定位、安装并固定在伸缩缝的两侧，按照伸缩缝设计尺寸进行浇筑模板的支模，经过质量、技术部门检查复核后，连同浇注申请、模板预检等一并报监理验收，进行一次浇注基础混凝土的浇筑，浇注基础混凝土时，保护基板Ⅰ、Ⅱ的位置及标高，养护至80％强度，拆除模板；

使用螺栓固定半刚性连接件，实现该半刚性连接件固定；

二次砂浆的灌浆，其中植筋植入在路基或者桥梁段内，辅助钢板位于植筋的顶部，且位于快速维修区域内，经过质量、技术部门检查复核后，连同浇注申请一并报监理验收，浇注基础混凝土时，保护辅助钢板标高，养护至80％强度，在辅助钢板表面采用冷硫化粘接剂粘结橡胶板。

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