折叠型埋入式桥面连续伸缩装置及其施工方法

1.本发明涉及一种折叠型埋入式桥面连续伸缩装置及其施工方法。


背景技术：

2.传统有缝桥梁中，桥梁伸缩缝是桥梁结构设计中的薄弱位置，已成为桥梁施工和维护难题之一。伸缩缝直接承受车辆荷载、环境等作用，极易产生病害，甚至失效。当伸缩缝遭到破坏时，往往又伴随着与其连接的混凝土路面发生开裂、破损啃边，久而久之，此部分的路面相继发生不均匀沉降，路面顶胀等现象，大大降低了桥梁的服务质量，影响了桥梁结构的安全性与耐久性。
3.传统上解决桥梁伸缩缝易损坏的问题，主要通过改进伸缩缝结构或者取消伸缩缝来实现。但改进伸缩缝结构只能减小伸缩缝的更换周期和破坏程度，并不能从根本上解决伸缩缝的维护和更换问题。因此，取消桥墩，特别是桥台处的伸缩缝结构，进行结构整体、半整体或延伸桥面无缝化、连续化改造，是提高既有桥梁服务功能、提高耐久性和减小维护的重要举措。


技术实现要素：

4.本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是提供一种折叠型埋入式桥面连续伸缩装置及其施工方法，该结构不仅能实现桥面无缝化，并且能够有效缩短施工周期，对交通影响小。
5.本发明是这样构成的，它包括一对端头相对的桥体，所述桥体包括主梁以及位于主梁上方的桥面板层，所述主梁的端头上方均设置有固定钢板以及位于固定钢板上方的预制uhpc板，两个固定钢板之间设置有跨缝钢板，两个预制uhpc板之间设置有中间后浇uhpc块，所述桥面板层与预制uhpc板之间设置有侧后浇uhpc块，所述桥面板层上方设置有普通沥青铺装层，两个普通沥青铺装层之间铺设有改性沥青层或者sma-13沥青玛蹄脂层。
6.进一步的，所述固定钢板远离跨缝钢板的一侧设置有条形齿，所述固定钢板靠近跨缝钢板的一侧均设置有第一折叠型齿，所述跨缝钢板的两侧设置有与第一折叠型齿相配合的第二折叠型齿。
7.进一步的，所述跨缝钢板与固定钢板之间设置有活动间隙，所述活动间隙间填有沥青，所述活动间隙的下方设置有防水层，所述防水层采用橡胶垫或环氧树脂砂浆；所述跨缝钢板、固定钢板上方设置有无粘结层。
8.进一步的，所述固定钢板上设有多个预留孔，用以穿设栓钉将固定钢板固定在主梁上。
9.进一步的，所述跨缝钢板上焊接有多个剪力钉。
10.进一步的，所述预制uhpc板、中间后浇uhpc块上表面均具有凹凸部。
11.进一步的，所述普通沥青铺装层与改性沥青层或者sma-13沥青玛蹄脂层上表面平齐。
12.进一步的，所述中间后浇uhpc块与预制uhpc板之间、侧后浇uhpc块与预制uhpc板之间设置有湿接缝钢筋，所述侧后浇uhpc块中部设置有钢筋笼，所述桥面板层内侧设置有延伸侧后浇uhpc块内部与钢筋笼绑扎在一起的桥面板钢筋。
13.进一步的，所述主梁下方由上至下依次设置有盖梁和桥墩，所述主梁与盖梁之间设置有支座。
14.进一步的，一种折叠型埋入式桥面连续伸缩装置的施工方法，包括步骤如下：（1）在工厂按图纸尺寸和现场需求预制好预制uhpc板、固定钢板以及跨缝钢板，并做好防腐、防锈处理；（2）在架设主梁之前施工流程都按照常规步骤正常进行，在主梁放置完成后，添加泡沫海绵等填缝料；（3）再于主梁间对应处放置好固定钢板以及跨缝钢板，在固定钢板的预留孔洞中打入栓钉后用环氧砂浆填平，在固定钢板和跨缝钢板之间的活动间隙内浇填适量沥青填料，再于条形齿的齿缝间用环氧砂浆填筑找平，最后在固定钢板、跨缝钢板的上方铺设橡胶无粘结层；（4）在对应位置处放置uhpc预制板，随后进行桥面板层的桥面板钢筋、横桥向的钢筋笼绑扎以及顺桥向的湿接缝钢筋绑扎工作；（5）开始后浇工作，先进行位于两个预制uhpc板之间的中间后浇uhpc块的浇筑工作和位于中间后浇uhpc块与位于预制uhpc板之间的湿接缝钢筋的浇筑工作，浇筑同时进行并用摸具预压，中间后浇uhpc块表面和预制uhpc板表面相同，使其具有凹凸部，随后进行两侧的侧后浇uhpc块、位于侧后浇uhpc块与预制uhpc板之间湿接缝钢筋的浇筑以及桥面板层的浇筑，正常养护并成型；（6）最后进行桥面铺装层的摊铺，在中间后浇uhpc块、预制uhpc板、侧后浇uhpc块的顶部采用sma-13沥青玛蹄脂或者改性沥青进行摊铺，其余桥面面层用普通沥青进行摊铺，压实压平，养护3~5小时即可开放交通。
15.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：（1）有效提升了桥面连续处的刚度，提高了连接结构的整体竖向刚度和强度，使其与桥面的竖向刚度匹配，可以显著减轻车轮碾过伸缩缝时因存在较大的变形差而导致的预留槽啃边、弹塑体开裂等病害。更好地适应桥面复杂的空间受力状态，满足桥面连续构造的正常使用需求；（2）具有良好的变形性能；在顺桥向既有较好的变形能力，以适应梁体因收缩、徐变和温度变化而产生的伸缩变形，又具有一定的刚度以有效抵抗桥梁上部构造在制动力作用下的水平位移，也可减小桥墩偏位，对桥墩的受力是有利的；（3）具有便利的施工性能；该桥面连接结构形式简单，没有复杂的钢筋连接构造，预制uhpc板是预制成型，适用于新桥建设，取消了繁琐的凿除安装伸缩缝的流程，安装配备过程一气呵成，同时有效阻止了来往车辆扰动对uhpc凝固过程的破坏，局部加固时无需完全封闭交通即可开展施工。
附图说明
16.图1为本发明实施例结构示意图；图2为本发明实施例预制改性沥青层或者sma-13沥青玛蹄脂层、uhpc板、无粘结层、跨缝钢板和固定钢板结构示意图；图3为图1中a处的局部放大图；图4为图1中b处的局部放大图；
图5为本发明实施例跨缝钢板和固定钢板结构示意图；图中：1-普通沥青铺装层；2-桥面板层；3-改性沥青层或者sma-13沥青玛蹄脂层；4-侧后浇uhpc块；5-固定钢板；6-预制uhpc板；7-跨缝钢板；8-无粘结层；9-桥面板钢筋；10-主梁；11-支座；12-盖梁；13-桥墩，14-中间后浇uhpc块，15-条形齿，16-第一折叠型齿，17-第二折叠型齿，18-沥青层，19-预留孔，20-剪力钉，21-活动间隙，22-钢筋笼。
具体实施方式
17.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
18.实施例：参照附图1-5所示，提供一种折叠型埋入式桥面连续伸缩装置，包括一对端头相对的桥体，所述桥体包括主梁10以及位于主梁上方的桥面板层2，所述主梁的端头上方均设置有固定钢板5以及位于固定钢板上方的预制uhpc板6，两个固定钢板之间设置有跨缝钢板7，两个预制uhpc板之间设置有中间后浇uhpc块14，所述桥面板层与预制uhpc板之间设置有侧后浇uhpc块4，所述桥面板层上方设置有普通沥青铺装层1，两个普通沥青铺装层之间铺设有改性沥青层或者sma-13沥青玛蹄脂层3。
19.在本实施例中，所述固定钢板远离跨缝钢板的一侧设置有条形齿15，所述固定钢板靠近跨缝钢板的一侧均设置有第一折叠型齿16，所述跨缝钢板的两侧设置有与第一折叠型齿相配合的第二折叠型齿17。
20.在本实施例中，由于两座桥体由于温度、外力等因素，会发生局部变形或伸缩，所述跨缝钢板与固定钢板之间设置有活动间隙21，以容纳桥体变形；所述活动间隙间填有沥青层18，所述活动间隙的下方设置有防水层，以避免水汽从活动间隙内飘入，所述防水层采用橡胶垫或环氧树脂砂浆；所述跨缝钢板、固定钢板的上方与预制uhpc板、中间后浇uhpc块、侧后浇uhpc块的下方之间设置有无粘结层8。
21.在本实施例中，所述固定钢板上设有多个预留孔19，用以栓钉打入主梁，将固定钢板固定在主梁上，使固定钢板与主梁变为整体。
22.在本实施例中，所述跨缝钢板上焊接有多个剪力钉20。
23.在本实施例中，所述预制uhpc板、中间后浇uhpc块上表面均具有凹凸部。
24.在本实施例中，所述普通沥青铺装层与改性沥青层或者sma-13沥青玛蹄脂层上表面平齐。
25.在本实施例中，所述中间后浇uhpc块与预制uhpc板之间、侧后浇uhpc块与预制uhpc板之间设置有湿接缝钢筋，所述侧后浇uhpc块中部设置有钢筋笼22，所述桥面板层2内侧设置有延伸侧后浇uhpc块内部与钢筋笼绑扎在一起的桥面板钢筋9。
26.桥面层上开设有用以容纳伸缩装置的开槽。
27.中间后浇uhpc块中部也设有钢筋笼。
28.上述的侧后浇uhpc块截面呈t字型，侧后浇uhpc块的下部延伸至主梁内部。
29.在本实施例中，所述主梁下方由上至下依次设置有盖梁12和桥墩13，所述主梁与盖梁之间设置有支座11。
30.在本实施例中，施工时步骤如下：（1）在工厂按图纸尺寸和现场需求预制好预制uhpc板、固定钢板以及跨缝钢板，并
做好防腐、防锈处理；（2）在架设主梁之前施工流程都按照常规步骤正常进行，在主梁放置完成后，添加泡沫海绵等填缝料；（3）再于主梁间对应处放置好固定钢板以及跨缝钢板，在固定钢板的预留孔洞中打入栓钉后用环氧砂浆填平，在固定钢板和跨缝钢板之间的活动间隙内浇填适量沥青填料，再于条形齿的齿缝间用环氧砂浆填筑找平，最后在固定钢板、跨缝钢板的上方铺设橡胶无粘结层；（4）在对应位置处放置uhpc预制板，随后进行桥面板层的桥面板钢筋、横桥向的钢筋笼绑扎以及顺桥向的湿接缝钢筋绑扎工作；（5）开始后浇工作，先进行位于两个预制uhpc板之间的中间后浇uhpc块的浇筑工作和位于中间后浇uhpc块与位于预制uhpc板之间的湿接缝钢筋的浇筑工作，浇筑同时进行并用摸具预压，中间后浇uhpc块表面和预制uhpc板表面相同，使其具有凹凸部，随后进行两侧的侧后浇uhpc块、位于侧后浇uhpc块与预制uhpc板之间湿接缝钢筋的浇筑以及桥面板层的浇筑，正常养护并成型；（6）最后进行桥面铺装层的摊铺，在中间后浇uhpc块、预制uhpc板、侧后浇uhpc块的顶部采用sma-13沥青玛蹄脂或者改性沥青进行摊铺，其余桥面面层用普通沥青进行摊铺，压实压平，养护3~5小时即可开放交通。
31.本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
32.如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。
33.同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接（例如使用螺栓或螺钉连接），也可以理解为：不可拆卸的固定连接（例如铆接、焊接），当然，互相固定连接也可以为一体式结构（例如使用铸造工艺一体成形制造出来）所取代（明显无法采用一体成形工艺除外）。
34.另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
35.本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
36.最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。